Свойства МП позволяют чрезвычайно широко использовать системы на их основе. В настоящее время МПС используют:
- для управления и контроля производственных процессов в системах сбора данных, автоматизированных технологических линиях, станках с ЧПУ;
- в измерительной технике для повышения точности измерения;
- для автоматизации измерительных процессов, цифровой обработки результатов измерения;
- для автоматизации управления движением транспортных потоков;
- в обучаемых системах и тренажерах;
- в системах обработки и представления информации при решении научных, инженерных задач, в робототехнической и автомобильной промышленности.
Контрольные вопросы
1. Какое устройство называют комбинационным?
2. Чт такое декодер?
3. Назовите примеры применения ЦАП и АЦП.
4. Какую систему называют микропроцессорной?
Вывод. Рассматриваются основные микроэлектронные цифровые устройства комбинационного и некомбинационного типа на примерах дешифратора, регистра, счетчика, ЦАП и АЦП. Дается общее представление о МП, микро-ЭВМ и микропроцессорных системах
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Освоение дисциплины «Физические основы электроники» позволит студентам изучить физические процессы, протекающие в дискретных полупроводниковых приборах, интегральных микросхемах, ознакомиться с элементной базой современной электроники, изучить устройства, параметры, характеристики, принципы построения и функционирования типовых аналоговых и цифровых электронных устройств, а так же познакомиться с методами их расчета.
Полученные знания необходимы студентам для изучения последующих специальных дисциплин, таких, например, как «Элементы систем автоматики», «Микропроцессорная техника», «Управление техническими системами» и другие.
В результате изучения дисциплины студенты обучаются правильно выбирать элементную базу, обосновывать структуру электронного устройства, производить приближенные расчеты их параметров. Они приобретают навыки теоретического и экспериментального исследования электронных устройств, а так же овладевают методами обработки результатов этих исследований.
Рекомендуемый библиографический список
1. Лачин В.И., Савельев Н.Р. Электроника: Учебник для вузов., -Ростов-на-Дону: Феникс, 2001.
2. Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника., -М: Горячая линия - Телеком, 2002.
3. Горбачев Г.Н., Чарплыгин Е.Е. Промышленная электроника., -М: Энергоатомиздат/ Под ред. В.Г. Герасимова, -М: Высшая школа, 1987.
4. Электроника: Лабораторный практикум. / С.В.Стороженко, О.М.Большунова, А.А.Коржев. Санкт – Петербургский государственный горный институт (технический университет), СПб, 2008.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Акцепторная примесь 4
Асинхронный триггер 119
Алгебра логики 112
Барьер потенциальный в электронно-
дырочном переходе 5
Биполярный транзистор 20
Вольт-амперная характеристика диода 7
Выпрямитель однофазный 42
Выпрямительный диод 5
Генератор гармонических колебаний 96
Гибридная интегральная микросхема 39
Двоичный счетчик 128
Двойной Т – образный мост 100
Двухтактный усилитель мощности 82
Дешифратор 125
Дизъюнкция 112
Диффузионная длина 19
Дрейф усилителя постоянного тока 83
Затвор полевого транзистора 25
Импульсный диод 15
Интегральная микросхема 38
Интегратор 91
Канал в полевом транзисторе 25
Коллектор транзистора 20
Компаратор 109
Компенсационный стабилизатор 56
Конъюнкция 112
Лавинный пробой электронно-
дырочного перехода 5
Логические функции 112
Логический элемент 113
МОП – транзистор 27
Микропроцессор 134
Носители заряда неосновные в
примесном полупроводнике 4
Носители заряда основные в
примесном полупроводнике 4
Обратная связь в усилителе 67
Обратное напряжение диода 6
Операционный усилитель 85
Параметрический стабилизатор 54
Полевой транзистор 25
Потенциальный барьер 5
Пробой электронно-дырочного перехода 8
Регистр 127
Сглаживающий фильтр 49
Сток полевого транзистора 26
Таблица истинности 113
Тиристор 15
Триггер 119
Усилитель дифференциальный 84
Усилитель низкой частоты 64
Усилитель постоянного тока 83
Фильтр сглаживающий 49
Функция логическая 112
Характеристика выпрямителя внешняя 53
Электрический пробой электронно-
дырочного перехода 9
Эмиттер полупроводникового прибора 19
Содержание
Введение…………………………………………………………………………………..3
1. Полупроводниковые приборы………………………………………………………. 4
1.1 Полупроводниковые диоды………………………………………………………4
1.1.1 Выпрямительные плоскостные диоды……………………………………..5
1.1.2 Кремниевый стабилитрон …………………………………………………9
1.1.3 Светодиод………………………………………………………………...…11
1.1.4. Туннельный диод…………………………………………………………..12
1.1.5. Диоды Шоттки……………………………………………………………..14
1.1.6. Импульсные диоды………………………………………………………...15
1.1.7. Тиристор……………………………………………………………………15
1.1.8. Динистор…………………………………………………………………....18
1.2. Биполярный транзистор………………………………………………………...19
1.2.1. Схемы включения транзистора……………………………………….....21
1.2.2. Статические характеристики транзистора……………………………...22
1.2.3. Динамический режим работы транзистора……………………………..24
1.2.4. Типы и параметры транзисторов………………………………………..24.
1.3. Полевой транзистор…………………………………………………………….25
1.3.1. Полевой транзистор с затвором в виде p – n – перехода…………...….26
1.3.2. Полевые транзисторы с изолированным затвором или
МДП – транзисторы……………………………………………………... 27
1.3.3 Сравнение полевых и биполярных транзисторов…………………....31
1.4. Оптоэлектронные приборы……………………………………………….……32
1.4.1. Фоторезисторы…………………………………………………………...32
1.4.2. Фотодиоды (ФД)…………………………………………………………33
1.4.3. Фототранзисторы………………………………………………………...33
1.4.4. Фототиристоры………………………………………………………….35
1.4.5. Светоизлучающие диоды……………………………………………….35
1.4.6. Оптопары………………………………………………………………...36
2. Физические основы интегральной микроэлектроники……………………………38
3. Маломощные электронные источники питания…………………………………...42
3.1. Однофазные электронные выпрямители……………………………………...42
3.1.1. Однополупериодный выпрямитель…………………………………….43.
3.1.2. Двухполупериодный выпрямитель с выводом средней точки………..46
3.1.3. Мостовой выпрямитель………………………………………………….48
3.2. Сглаживающие фильтры……………………………………………………….49
3.2.1. Емкостной фильтр……………………………………………………… 49
3.2.2. Индуктивный фильтр……………………………………………………50
3.2.3. Г – образный и П - образный фильтры……………………………. 51
3.3. Стабилизаторы постоянного напряжения…………………………………….52
3.3.1. Параметрический стабилизатор напряжения………………………….54
3.3.2. Непрерывный компенсационный стабилизатор
напряжения постоянного тока………………………………………..56
4. Электронные усилители………………………………………………………….60
4.1. Основные характеристики усилителей……………………………………...60
4.2. Усилитель напряжения низкой часты……………………………………….64
4.3. Обратная связь в усилителях………………………………………………...67
4.4. Усилительный каскад с общим коллектором………………………………69
4.5. Усилитель напряжения на полевом транзисторе…………..........................71
4.6. Избирательный усилитель…………………………………………………...75
4.7. Усилители мощности звуковой частоты. Классы усиления………………77
4.8. Однотактный усилитель мощности…………………………………………80
4.9. Двухтактный усилитель мощности………………………………………….82
4.10. Усилители постоянного тока………………………………………………..83
4.11. Операционный усилитель…………………………………………………..85.
4.12. Операционные схемы……………………………………………………….89.
5. Генераторные устройства…………………………………………………….94
5.1. Условия самовозбуждения генератора………………….. …………………..95
5.2. LC – автогенераторы………………………………………………………….97
5.3. RC – автогенераторы………………………………………………………….99
5.4. Стабилизация часты…………………………………………………………102
6. Импульсные устройства ………………………………………………………… 103
6.1. Общие сведения……………………………………………………………..103
6.2. Транзистор в режиме ключа……………………………………………… 104
6.3. Мультивибратор…………………………………………………………….105
6.4. Компаратор…………………………………………………………………..109
7. Логические и цифровые устройства……………………………………………...111
7.1. Общие сведения………………………………………………………………111
7.2. Классификация логических ИМС по выполняемым функциям…………..112
7.3. Основные параметры логических ИМС……………………………………114
7.4. Классификация логических ИМС по типу транзисторов,
на основе которых они поострены…………………………………………..115
7.5. Интегральные триггеры……………………………………………………...119
8.Микроэлектронные цифровые узлы и устройства……………………………….124
8.1. Комбинационные устройства. Дешифраторы (декодеры)……………… 125
8.2. Регистры………………………………………………………………………127
8.3. Счетчики…………………………………………………………………….. 128
8.4. Цифро – аналоговые и аналого – цифровые преобразователи…………...130
8.4.1. Цифро – аналоговые преобразователи…………………………….131
8.4.2. Аналого – цифровые преобразователи …………………………….132
8.5. Микропроцессоры…………………………………………………………...134
Заключение……………………………………………………………………………..137 Рекомендованный библиографический список……………………………………137
Предметный указатель………………………………………………………………...138
Содержание…………………………………………………………………………….140
