Конспект лекций по курсу Компьютерная электроника''




НазваниеКонспект лекций по курсу Компьютерная электроника''
страница1/20
Дата публикации24.03.2013
Размер1.22 Mb.
ТипКонспект
uchebilka.ru > Информатика > Конспект
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ


КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
по курсу

"Компьютерная электроника''
Часть 1

для студентов специальностей:
для направления подготовки 0915 “Компьютерная инженерия”

для студентов специальности 7.091501 “Компьютерные системы и сети”,

Луганск 2005

СОДЕРЖАНИЕ


ПРЕДИСЛОВИЕ 4

ВВЕДЕНИЕ 5

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИГНАЛАХ В ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВАХ (ЭУ). ПРОХОЖДЕНИЕ СИГНАЛОВ ЧЕРЕЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ 7

1.1 Характеристики сигналов в ЭУ 7

1.2 Прохождение электрических сигналов через RC-цепь с последовательным включением конденсатора 11

1.3 Прохождение электрических сигналов через RC-цепь с параллельным включением конденсатора 15

^ 2 ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЭЛЕКТРОННЫХ ЦЕПЕЙ 17

2.1 Полупроводниковые диоды 17

2.2 Биполярные транзисторы. 22

2.3 Полевые транзисторы 32

2.4 Тиристоры. Однопереходные транзисторы 37

^ 3 ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧЕВЫЕ ЦЕПИ 43

3.1 Диодные ключи 43

3.2 Ключи на биполярных транзисторах 48

3.3 Ключи на полевых транзисторах 54

4 ЭЛЕКТРОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ И ГЕНЕРАТОРЫ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ 60

4.1 Классификация и основные параметры усилителей 60

4.2 Обратная связь в усилителях 64

4.3 Усилительные каскады с общим эмиттером, общим коллектором, общим истоком 66

4.4 Анализ работы усилительных каскадов в частотной области. 74

4.5 Каскодное включение транзисторов. Источники тока и сдвиг уровней напряжения. Каскады с динамической нагрузкой. 77

4.6 Усилители постоянного тока 82

4.7 Усилители мощности 87

4.8 Усилители в интегральном исполнении 91

4.9 Операционные усилители 94

4.10 Генераторы гармонических колебаний 106

^ 5 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 112

ПРЕДИСЛОВИЕ


Конспект лекций соответствует учебной программе дисциплины «Компьютерная электроника» (КЭ) для направления подготовки 6.0915 «Компьютерная инженерия» специальности 7.091501 «Компьютерные и интеллектуальные системы и сети», 7.091502 «Технология проблемного и системного программирования».

Дисциплина читается в течение 2-х семестров (4-й и 5-й). Часть 1 конспекта соответствует объему 4-го семестра учебного плана.

Главная цель, которая преследовалась при подготовке конспекта к изданию, заключается в том, чтобы по возможности полно, сжато и в доступной форме изложить основные сведения о принципах работы, характеристиках, параметрах электронных приборов, принципах усиления, формирования и преобразования электрических сигналов с помощью электронных устройств.

Многообразие приборов и устройств, применяемых в современной электронике, при ограниченном объеме конспекта делает неизбежным компромисс между глубиной изложения, его доходчивостью и объемом приводимых сведений. В первую очередь выявляется суть физических процессов, протекающих в рассматриваемых приборах и устройствах.

Для успешного изучения предмета необходимы соответствующие знания по физике, математике, электротехнике. Предполагается, что студент имеет достаточные знания по основам электронной теории, электрофизическим свойствам полупроводников, электронно-дырочным переходам. В свою очередь изучение электроники создает необходимые предпосылки для сознательного усвоения дальнейших дисциплин специальности.

ВВЕДЕНИЕ



Прогресс во многих областях науки и техники связан с развитием электроники. Трудно найти какую-либо область промышленности, в которой не использовались бы электронные приборы и устройства измерительной техники, автоматики и вычислительной техники.

Электроника как наука (физическая электроника) занимается изучением явлений и процессов, связанных с изменением концентрации и перемещением заряженных частиц в различных средах (вакууме, газе, жидкостях, твердых телах). Задача электроники как отрасли техники (технической электроники) - разработка, производство и эксплуатация электронных приборов и устройств самого различного назначения.

Эффективность электронной аппаратуры обусловлена высоким быстродействием, точностью и чувствительностью входящих в нее элементов, электронных приборов. С помощью этих приборов можно сравнительно просто и во многих случаях с высоким кпд преобразовывать энергию по форме, величине и частоте тока или напряжения. Благодаря их уникальным особенностям, формирование, обработка, преобразование электрических сигналов может осуществляться с частотой в десятки и сотни мегагерц, уровень сигнала может быть усилен от долей микровольта до сотен вольт, а его мощность - от долей нановатт до сотен киловатт. С помощью электронных цифровых и цифроаналоговых устройств над электрическими сигналами можно выполнять арифметические и логические операции, операции дифференцирования, интегрирования и преобразования практически по любому математическому закону.

Электронные элементы современных электронных устройств выпускаются промышленностью в следующих видах:

  1. в виде отдельных дискретных компонентов (диодов, транзисторов, тиристоров и др ),

  2. в виде микросхем (интегральных схем), в которых в одном корпусе в один функциональный узел объединен ряд отдельных элементов, выполненных, как правило, на одном кристалле полупроводника.

Элементы первого вида применяются преимущественно в силовых цепях электронных устройств, которые менее сложны по схемотехнике, рассеивают большее количество теплоты, имеют большие размеры. Используются они также в слаботочных цепях для согласования отдельных микросхем, корректировки характеристик некоторых устройств и в случаях, когда применение микросхем по тем или иным причинам нецелесообразно.

Область использования элементов второго вида непрерывно расширяется. Они выполняют все более сложные функции, включают в себя все большее число отдельных электронных элементов. Промышленность выпускает почти все электронные функциональные узлы, необходимые для создания устройств измерительной и вычислительной техники: интегральные электронные усилители электрических сигналов, коммутаторы; логические элементы, перемножители электрических сигналов; коммутаторы; логические элементы; перемножители электрических напряжений; триггеры; счетчики; регистры, сумматоры и т.д. На основе больших (БИС) и сверхбольших (СБИС) интегральных схем созданы и выпускаются микропроцессоры и микропроцессорные комплекты, представляющие собой микро-ЭВМ или ее основные узлы, изготовленные в одном корпусе или в нескольких малогабаритных корпусах. Функции, выполняемые интегральными схемами микропроцессоров, могут быть заданы подачей на их входы внешних электрических сигналов, осуществляемой по определенной программе. Тем самым данные микросхемы позволяют реализовать большое количество разнообразных операций по обработке цифровых сигналов без каких-либо изменений в технологии их изготовления.

Созданы также более простые полузаказные интегральные схемы, содержащие наборы элементов. Из них могут быть получены различные устройства. Это позволяет снизить затраты на изготовление электронных устройств различного назначения и уменьшить сроки их внедрения в серийное производство.

Независимо от степени сложности микросхем и широты выполняемых ими функций основу их структуры составляют элементарные схемы, физические принципы и основы работы которых наиболее просто и эффективно проявляются при моделировании микросхем с помощью отдельных дискретных электронных элементов. Это способствует более глубокому пониманию процессов построения электронных устройств любой степени сложности, позволяет более эффективно и полно использовать их качество, упрощает процесс настройки и поиск неисп­равностей.

При изучении данного курса очень важно понять и осмыслить идеи, заложенные в основу работы электронных приборов и схем, принципиальные возможности их практического применения. Поэтому при рассмотрении каждой электронной схемы приводятся ее внешние характеристики, математические и схемные модели, а затем анализируется работа схемы как системы, состоящей из более простых элементов. Основное внимание в данном учебном пособии уделено принципам построения и особенностям работы типовых электронных устройств, из которых можно составлять схемы практически любой сложности.

Материал в конспекте расположен по принципу нарастания сложности: принцип работы, характеристики, схемы включения и параметры отдельных электронных элементов; построение простейших электронных ключевых схем и условия их работы; усилительные каскады и многокаскадные усилители, выполненные на дискретных элементах и интегральных схемах. Каждая последующая порция учебной информации является логическим продолжением предыдущей, что требует систематического подхода к изучению материала.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Конспект лекций по курсу Компьютерная электроника\Конспект лекций по курсу Компьютерная электроника''
Автоколебательные генераторы прямоугольных импульсов на дискретных элементах, оу и лэ 28

Конспект лекций по курсу Компьютерная электроника\Конспект лекций по курсу Начертательная геометрия
Конспект лекций по курсу начертательная геометрия (для студентов заочной формы обучения всех специальностей академии). Сост. Лусь...

Конспект лекций по курсу Компьютерная электроника\Конспект лекций по курсу «Организация производства»
Конспект лекций по курсу «Организация производства» (для студентов и слушателей заочной формы обучения фпоизо специальностей 050100...

Конспект лекций по курсу Компьютерная электроника\Конспект лекций по курсу “Общая химическая технология” / Составители:...
Конспект лекций по курсу «Общая химическая технология» предназначен для самостоятельного изучения курса студентами

Конспект лекций по курсу Компьютерная электроника\Конспект лекций с дисциплины «Компьютерная графика» для направления...
Трехмерные координатные пространства. Матричное представление трехмерных преобразований 66

Конспект лекций по курсу Компьютерная электроника\Методические указания по курсу «Компьютерная электроника» (пакет Micro-Cap 7)

Конспект лекций по курсу Компьютерная электроника\Конспект лекций по курсу «Правоведение» по теме: «Основы учения о...
Опорный конспект лекций по курсу «Правоведение» по теме: «Основы учения о происхождении и сущности государства и права» рассмотрен...

Конспект лекций по курсу Компьютерная электроника\А. Г. Шкаев твердотельная электроника
Конспект лекций предназначен для студентов очной, очно-заочной и заочной форм обучения

Конспект лекций по курсу Компьютерная электроника\Конспект лекций по дисциплине “
«Компьютерная инженерия», специальности 091501 «Компьютерные сети и системы», 091502 «Системное программирование»

Конспект лекций по курсу Компьютерная электроника\Конспект лекций и методические указания к выполнению контрольной работы к изучению курса
Конспект лекций и методические указания к выполнению контрольной работы по курсу “Проектирование специальных станочных и контрольных...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<