Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Вихідні каскади посилення



1 ) Однотактний вихідний трансформаторний каскад

2 ) Двотактний вихідний трансформаторний каскад

3 ) Двотактний вихідний безтрансформаторний каскад

 

1 ) Однотактний вихідний трансформаторний каскад. Однотактний вихідний трансформаторний каскад працює в режимі класу А. У вигляді колекторної навантаження він име- ет первинну обмотку трансформатора ( дивіться малюнок 249).

Вихідні каскади посилення є підсилювачами потужності. Застосування узгоджувальних трансформаторів дозволяє здійснювати оптимальне узгодження виходу підсилювача з на - грузкой . У цьому випадку можна вважати , що P1 = P2 , де Р1 - потужність первинної обмотки , а Р2 - потужність вторинної обмотки , або , що те ж саме , потужність навантаження .

Розділимо обидві частини останнього рівняння на U12 . отримаємо :

На малюнку 250 площа АВС являє собою потужність , що віддається підсилювачем в на - грузку .

З урахуванням ККД трансформатора , потужність Р , що віддається в навантаження , буде дорівнює η = 60 ÷ 70 %. Застосовуються однотактні вихідні каскади для посилення невеликих потужностей .

Недоліками є всі недоліки трансформаторної межкаскадной зв'язку .

 

2 ) Двотактний вихідний трансформаторний каскад. У вхідному ланцюзі включений трансформатор ТР1 з середньою точкою у вторинній обмотці. Це дозволяє отримати на базах транзисторів VT1 і VT2 два однакових за амплітудою і протилежних по фазі напруги-ня ( дивіться малюнок 251).

 

Двотактні підсилювальні каскади працюють в режимах класів В або АВ .

Коли на бази транзисторів подаватиметься позитивне напруга вони будуть знаходитися у відкритому стані і через них будуть протікати струми від плюса Eк , середня точка ТР2 , половина первинної обмотки ТР2 , колектор - емітерний перехід транзистора , загальний провід , мінус Eк . Отже , в первинній обмотці ТР2 струми будуть протікати від середньої точки в різні сторони , за рахунок чого магнітні потоки в осерді і що наводяться у вторинний- ної обмотці магнітні поля , а значить , і струм в навантаженні будуть відніматися .

Тобто Iн = I1 - I2 .

Струм в навантаженні буде мати подвійний розмах в порівнянні з кожним з струмів транзистора , а отже , така схема буде віддавати в навантаження подвоєну потужність в порівнянні з потужністю , що розсіюється кожним з транзисторів.

Ця схема використовується для посилення великих потужностей .

Переваги: ​​малі нелінійні спотворення , так як в осерді відсутня постійна зі складова магнітного потоку і не відбувається насичення ; схема не чутлива до пульсу -циям напруги живлення .

Недоліки: всі недоліки трансформаторних схем - вузький діапазон частот , підвищені габарити і вага трансформатора , великі частотні спотворення.

Частково недоліки трансформаторних каскадів можна усунути , якщо на вході замість трансформатора ТР1 поставити фазоінверсного каскад ( або каскад з розділеним навантаженням ), що має два виходи ( дивіться малюнок 253).

Напруга з виходу 1 - Uвих1 - буде в протифазі з вхідною напругою , як для схе - ми з ОЕ , а напруга з виходу 2 - Uвих2 - буде у фазі з вхідною напругою , як для схеми емітерногоповторювача . Якщо при цьому опір Rк дорівнюватиме опираючись- ня R е , то і амплітуди напружень з виходів 1 і 2 будуть рівні .

 

3 ) Двотактний вихідний безтрансформаторний каскад. Найбільш широке поширення у вихідних підсилювачах отримали бестрансформаторних каскади на транзит- сторах різного типу провідності ( дивіться малюнок 254).

При подачі на вхід позитивної напівхвилі напруги транзистор VT1 , структури npn , буде відкритий , а транзистор VT2 , структури pnp , буде закритий, і через навантаження буде протікати струм по ланцюгу від плюса Eк1 ​​, колектор - емітер VT1 , Rн , загальний провід , мінус Eк1 ​​.

 

При негативній напівхвилі вхідної напруги транзистор VT1 закривається , а VT2 відкривається , і через нього буде протікати струм від плюса Eк2 , Rн , емітер - колектор VT2 , мі- нус Eк2 .

Таким чином , струми в навантаженні будуть відніматися , за рахунок чого в навантаженні з'явиться подвоєна амплітуда струму , отже , і подвоєна потужність .

Переваги: ​​всі достоїнства двотактних бестрансформаторних каскадів - велика вихід -ная потужність , незалежність від пульсацій ІП , малі нелінійні спотворення. Крім того , двотактні бестрансформаторних каскади вільні від недоліків трансформаторних кас- Кадова .

Недолік даної схеми : швидкий вихід з ладу транзисторів при КЗ або перевантаженні в на-вивантаження .

 

Підсилювачі постійного струму з безпосередніми зв'язками

1 ) Підсилювачі постійного струму з безпосередніми зв'язками .

2 ) Диференціальний каскад УПТ .

 

1 ) Підсилювачі постійного струму ( УПТ ) з безпосередніми зв'язками . УПТ з безпосередніми зв'язками називають підсилювачем прямого посилення ( дивіться малюнок 255).

Однією з особливостей УПТ з безпосередніми зв'язками є те , що на вхід посліду- ющего каскаду надходить не тільки підсилюваний сигнал , а й постійна складова кіл- лекторного напруги попереднього каскаду . Тому напруга між базою і емітером подальшого каскаду буде більше , ніж напруга , відповідне обраному положенню робочої точки . Щоб уникнути цього , опір в ланцюзі емітера кожного подальші- ного каскаду вибирається бóльшим , ніж у попередньому каскаді , з тим , щоб забезпечити соот -відповідне обраному положенню робочої точки . Друга особливість - дрейф нуля .

Дрейфом нуля називається повільне зміна вихідної напруги , не залежно від напруги на вході , а що відбувається за рахунок внутрішніх процесів в схемі підсилювача.

Дрейф нуля часто оцінюється величиною дрейфу , наведеного до входу.

де К - коефіцієнт посилення підсилювача.

Uдр.вих . - Це максимальна зміна вихідної напруги при закороченном вході за встановлений час спостереження .

Значно краще з точки зору дрейфу нуля працюють диференціальні каскади зусилля-ня .

 

2 ) Диференціальний каскад УПТ . Диференціальним каскадом УПТ називається підсилювач різниці напруг ( дивіться малюнок 256). Rк1 = RК2 = Rк .

Транзистори VT1 і VT2 підбираються однаковими за коефіцієнтом підсилення. Резистори Rк1 і RК2 також підбираються однаковими за величиною свого опору. Уявімо , що на обидва входи подаємо однакову напругу Uвх1 = Uвх2 . У цьому випадку струми через транзистори VT1 і VT2 будуть однаковими. Сумарний струм через R е позначимо через Iо . тоді :

Уявімо , що Uвх1 > Uвх2 . На перший вхід подамо більш позитивне напруга , ніж на другий вхід . У цьому випадку транзистор VT1 відкриється більшою мірою , ніж транзит- стор VT2. Струм через транзистор VT1 збільшиться на певну величину ΔIo , а струм через VT2 зменшиться на таку ж величину ΔIo , оскільки сумарний струм постійний і дорівнює Io .

Якщо на перший вхід подаватимемо бóльшее значення напругу, ніж на другий вхід , то на виході вийде від'ємне значення напруги, тому перший вхід називається інвертується входом .

Якщо Uвх1 < Uвх2 , то U вих = +2 ∙ ΔIo ∙ Rк і тому другий вхід диференціального підсилю -теля називається неінвертірующім входом.

Основною особливістю диференціальних каскадів є те , що дрейф нуля буде зна-ве менше, ніж в УПТ прямого посилення . Це пояснюється тим , що вихідна напруги- ня дорівнює різниці колекторних напруг кожного з транзисторів , тому повільні зміни напруги за рахунок внутрішніх процесів схеми будуть взаємно знищуватися .

 

Операційні підсилювачі

1 ) Класифікація та основні параметри операційних підсилювачів ( ОУ) .

2 ) Схеми включення ОУ .

 

1 ) Класифікація і основні параметри ОУ .

Операційним підсилювачем називається пристрій , призначене для виконання мате - матических операцій з аналоговими сигналами , що має виключно високий коефіцієнт посилення , дуже великий вхідний і мале вихідний опір і виконаний -ве в мікроелектронному виконанні.

Операційний підсилювач включає до свого складу один або кілька диференціальних каскадів УПТ , генератор стабільного струму для харчування цих каскадів і вихідні емітерний повторювачі для збільшення вхідного та зменшення вихідного опору .

Приклад маркування ОУ : К553УД2 .

Вхід A - інвертується вхід . Вхід B - неінвертуючий вхід.

Входи C - для підключення двополярного ВП. Входи D - висновки для підключення ланцюгів корекції. ОУ поділяються за такими ознаками:

ОУ загального застосування Потужні ОУ

ОУ з керованими параметрами Швидкодіючі ОУ

До основних параметрів ОУ належать такі: Напруга ІП

Коефіцієнт посилення Вхідний опір

Споживаний від ІП струм або споживана потужність Коефіцієнт ослаблення синфазного сигналу [дБ]

Швидкість наростання вихідної напруги. Вона показує швидкодію ОУ

У технічній літературі зустрічається застаріле УДО ОУ , зображене на малюнку 259 .

Так як ОУ має дуже великий коефіцієнт посилення і досить складну схему , то при роботі на певних частотах можлива поява небажаних фазових зрушень , при -водящих до утворення позитивних ОС і , як наслідок , до самозбудження підсилювача. Для усунення цих можливостей застосовуються ланцюги корекції , що представляють различ -ні RC- ланцюжка. Ланцюги корекції можуть бути як зовнішніми , тобто за допомогою навісних елементів , так і внутрішніми , тобто всередині корпусу мікросхеми. Причому ланцюга корекції розробляються на етапі проектування ОУ і є індивідуальними для кожного конкретного типу ОУ .

 

2 ) Схеми включення ОУ . Оскільки на вході ОП варто диференційний каскад усі- лення , що має інвертуючий і неінвертуючий входи , то розрізняють два основних види включення - інвертуйте і не інвертується. Крім цього ОУ за рахунок високого ко- коефіцієнта посилення повинен бути охоплений глибокою ООС для забезпечення стійкості його роботи.

Инвертирующая схема включення ОУ зображена на малюнку 260 .

Чи не інвертується схема включення ОУ зображена на малюнку 262 .

 

Так як ОУ призначені для проведення математичних операцій з аналоговими сигналу -ми , то розрізняють підсумовуюче , інтегруюча і дифференцирующее включення ОУ .

Схема підсумовуючого включення ОУ зображена на малюнку 264 .

Схема інтегруючого включення ОУ зображена на малюнку 265 .

Схема диференціюючого включення ОУ зображена на малюнку 266 .

Оскільки ОУ з керованими параметрами мають дуже малу номенклатуру , то застосовуються ють управління таким параметром як коефіцієнт посилення за допомогою різних зовнішніх ланцюгів , причому коефіцієнт посилення може управлятися як аналоговим сигналом , так і цифровим кодом.

 

При подачі на один з входів логічного одиниці відповідний транзисторний ключ відкривається і в ланцюг инвертирующего входу виявляється включеною колекторна навантаження даного ключа.

Змінюючи цифровий код на входах ключів , можна до інвертується входу підключити це- лий ряд колекторних навантажень , включених в паралель і відповідно змінювати коефіцієнт підсилення схеми .

Управління коефіцієнтом посилення за допомогою аналогового сигналу можна здійснювати за допомогою польового транзистора ( дивіться малюнок 268).

У даній схемі роль опору , підключеного до інвертується входу , виконує ка -нал польового транзистора VT1. Змінюючи напругу, що управляє , можна міняти ширину ка - налу , отже , і його опір , що буде приводити до зміни коефіцієнта посилення .

Широке застосування ОУ знайшли в активних фільтрах.

На малюнку 269 приведена схема фільтра низької частоти (ФНЧ) .

На малюнку 271 приведена схема фільтра високої частоти ( ФВЧ ) .

На малюнку 273 приведена схема смугового фільтра ( ПФ).

Коефіцієнт передачі подвійного Т - образного моста на частоті fo буде мінімальним , а це означає , що опір буде максимальним. А так як подвійний Т - подібний міст стоїть в ланцюзі ООС , то коефіцієнт підсилення на частоті fo буде максимальним.

Перебудуємо дану схему так , щоб даний фільтр перетворився на режекторний .

На частоті fo коефіцієнт передачі подвійного Т - образного моста буде дорівнює нулю , слідів-вательно , опір його буде дуже велике, а так як подвійний Т - подібний міст вклю -чен послідовно з вхідним сигналом , то коефіцієнт підсилення на частоті fo буде міні- мальним .

Пристрої відображення інформації Електронно- променеві трубки

і кінескопи

1 ) Електронно- променеві трубки (ЕПТ) з електростатичним керуванням.

2 ) ЕПТ з електромагнітним керуванням.

3 ) Кінескопи .

4 ) Кольорові кінескопи .

1 ) ЕПТ з електростатичним керуванням. Електронно- променеві трубки (ЕПТ) з електростатичним управлінням , тобто з фокусуванням і відхиленням променя електричним по- лем , називаються електростатичними трубками і особливо широко застосовуються в осциллограм - фах . Конструкція . Балон трубки має циліндричну форму з розширенням у вигляді конуса або у вигляді циліндра більшого діаметра. На внутрішню поверхню основи розширено -ної частини завдано люмінесцентний екран - шар речовин , здатних випромінювати світло під удару -

 

ми електронів. Всередині трубки розташовані електроди, що мають висновки , в основному , на жорсткі металеві штирі цоколя. Катод виготовляють оксидним , з непрямим нака - лом , у вигляді циліндра з підігрівачем . Висновок катода іноді поєднаний з одним із виводи- дов підігрівача . Оксидний шар нанесений на денце катода . Навколо катода розташовується керуючий електрод , званий модулятором , циліндричної форми з отвором в до -нишком . Цей електрод служить для управління щільністю електронного потоку і для попере - рительное його фокусування. На модулятор подається негативна напруга в кілька десятків вольт. Чим це напруга більше , тим більше електронів повертається на катод . При певному негативному напрузі модулятора трубка закривається. Інші елек - Трод , також циліндричної форми , є анодами . У ЕПТ їх мінімум два. На другому аноді напруга буває від 500 В до декількох кіловольт (порядку 20 кВ) , а на першому аноді напруга в кілька разів менше. Усередині анодів є перегородки з отворами ( діафрагми). Під дією прискорюючого поля анодів електрони набувають зна-ве швидкість. Остаточна фокусування електронного потоку здійснюється з по- міццю неоднорідного електричного поля в просторі між анодами , а також благода -ря діафрагмам . Більш складні фокусують системи містять більше число циліндрів. Система, що складається з катода , модулятора і анодів , називається електронним прожектором ( електронною гарматою ) і служить для створення електронного променя , тобто тонкого потоку електронів , що летять з великою швидкістю від другого анода до люмінесцентному екрану. На шляху електронного променя поставлені під прямим кутом один до одного дві пари відхиляють пластин Пх і Пу . Напруга , підведене до них , створює електричне поле , що відхиляє електронний промінь у бік позитивно зарядженої пластини. Поле пластин є для електронів поперечним . У такому полі електрони рухаються по параболічних траєкторії - ям , а вийшовши з нього , далі рухаються за інерцією прямолінійно , тобто електронний промінь получа - ет кутове відхилення . Чим більше напруга на пластинах , тим сильніше відхиляється промінь і тим більше зміщується на люмінесцентному екрані світиться , так зване електронне пляма , що виникає від ударів електронів. Пластини Пу , відхиляють промінь по вертикалі , називаються пластинами вертикального відхилення , а пластини Пх - пластинами горизонталь -ного відхилення. Одна пластина кожної пари іноді з'єднується із загальним проводом. Таке включення пластин називається несиметричним . Для того щоб між другим анодом і кор - пусом не створювалося електричне поле, що впливає на політ електронів , другий анод звичайні- але також буває сполучений з корпусом. Тоді при відсутності напруги на відхиляють пластинах між ними і другим анодом не буде ніякого поля, що діє на елек - тронний промінь .

Оскільки другий анод з'єднаний з корпусом , то катод , що має високий негативний по-тенціал , рівний напрузі другого анода , повинен бути добре ізольований від корпусу. Так як на електронний промінь можуть впливати сторонні електричні й магнітні поля , то трубку часто поміщають в екрануючий чохол з м'якої сталі. Світіння люмінесцентного екрану пояснюється збудженням атомів речовини екрана. Електрони , б'ючи в екран , переда- ють свою енергію атомам екрану , в яких один з електронів переходить на більш віддалений -ную від ядра орбіту. При поверненні електрона назад , на свою орбіту , виділяється квант світлової енергії , званий фотоном , і спостерігається світіння. Це явище називається като - долюмінесценціей , а речовини , що світяться під ударами електронів , називаються катодолю - мінофорамі або просто люмінофорами . Електрони , що потрапляють на екран , можуть зарядити його негативно і створити гальмує полі , яке зменшує їх швидкість. Від цього змен - шиться яскравість світіння екрана і може взагалі припинитися потрапляння електронів на екран. Тому необхідно знімати негативний заряд з екрану. Для цього на внутрішню по -верхню балона наноситься проводить шар . Він зазвичай буває графітовим і називається аквадагом . Аквадаг з'єднується з другим анодом. Вторинні електрони , вибивані з екрану ударами первинних електронів , летять до провідному шару . Після відходу вторинних електронів потенціал екрану зазвичай близький до потенціалу проводить шару . У некот-яких трубках мається висновок від провідного шару , який можна використовувати як до - додаткового анода з більш високою напругою . При цьому електрони додатково

 

прискорюються після відхилення в системі відхиляють пластин , що називається послеускоре -ням . Провідний шар також виключає утворення на стінках балона негативних за - рядів від потрапляють туди електронів. Ці заряди можуть створювати додаткові поля , на - Руша нормальну роботу трубки. Якщо в трубці проводить шару немає , то вторинні електрони йдуть з екрану на відхиляють і другий анод. Харчування електронно- го прожектора здійснюється через дільник напруги.

Щоб регулювання яскравості менше впливало на фокусування , перший анод роблять без діафрагм. На нього електрони не потрапляють , тобто струм перша анода дорівнює нулю. Современ -ні електронні прожектори дають на екрані світиться пляма з діаметром менше 0,002 від діаметра екрану .

Відхилення електронного променя електростатичним методом з утворенням світиться п'ят - на на екрані пропорційно напрузі на відхиляють пластинах. Коефіцієнт про- пропорційності в цієї залежності називається чутливістю трубки. Якщо позначити відхилення плями по вертикалі через у, а напруга на пластинах y через Uy , то

у = Sy ∙ Uy ,

де Sy - чутливість трубки для пластин y .

Подібно до цього відхилення світної точки по горизонталі х = Sх ∙ Uх

Таким чином , чутливість електростатичної трубки - це відношення відхилення світної точки на екрані до відповідного відхиляється напрузі:

Sх = x / Uх і Sy = y / Uy

Чутливість ЕПТ - це відхилення світної точки при зміні на 1 В відхиляю -ного напруги. Висловлюють чутливість в міліметрах на вольт. Іноді під чув- ствительность розуміють величину , зворотну Sх або Sy , і висловлюють її в вольтах на мил- ліметр .

Попередні формули не означають , що чутливість обернено пропорційна відхиливши - ющему напрузі . Якщо збільшити в кілька разів Uy , то в стільки ж разів зросте у, а значення Sy залишиться без зміни . Отже , Sy не залежить від Uy . Чувствитель -ність буває в межах 0,1 - 1,0 мм / В. Вона залежить від режиму роботи і геометричних розмірів трубки.

 

2 ) ЕПТ з електромагнітним керуванням ЕПТ з електростатичним управлінням застосовуються у вигляді індикаторних (екрани радіолокаторів і гідролокаторів , дисплеї , пристрої обробки повітряної і надводної інформації).

Електромагнітні трубки мають електронну гармату , таку ж , як і електростатичні . Різниця полягає в тому , що напруга на першому аноді не змінюється , і аноди призначений- ни тільки для прискорення електронного потоку .

Фокусування електронного променя здійснюється за допомогою фокусирующей котушки - Ф.К..
Фокусирующая котушка має рядову намотування і одягається прямо на колбу трубки. Фокус-
рующая котушка створює магнітне поле, магнітні силові лінії якого розташовуються
так, як зображено на малюнку 279. Якщо електрони рухаються по осі, то кут між вектором швидкості і магнітними силовими лініями буде дорівнює 0 (α = 0 °), отже, сила Лоренца дорівнює нулю. Якщо електрон влітає в магнітне під кутом, то за рахунок сили Лоренца траекторію електрона буде відхилятися до центру котушки. У результаті всі траєкторії електронів будуть перетинатися в одній точці. Змінюючи струм через фокусуючу котушку, можна вимірювняти місце розташування цієї точки. Домагаються того, щоб ця точка перебувала в площині
екрана. Це і є фокусування. Відхилення променя здійснюється за допомогою магнітних полей, формованих двома парами відхиляють котушок. Одна паракотушки вертикального відхилення, і інша - котушки горизонтального відхилення. Котушки мають складну форму і розташовуються таким чином, що їх магнітні силові лінії на осьовій лінії будуть взаємно перпендикулярні.

Коли електрон пролітає між котушками і потрапляє під вплив їх магнітних полів,
оскільки кут між траєкторією електрона і магнітних силових ліній становить 90 ° (sin α =
1), то сила Лоренца, що впливає на електрон, буде максимальною. Під дією цієї
сили Лоренца електрони будуть рухатися по дузі кола, за рахунок чого кут відхилення і,
отже, чутливість електромагнітних ЕПТ буде значно вище, ніж у елек-
тростатіческіх. Все інше - люмінофор, екран, аквадаг - все як у електростатичних.
3) Кінескопи. Кінескопи відносяться до комбінованих ЕПТ, тобто вони мають електро-
статичну фокусування і електромагнітне відхилення променя для збільшення чувствитель-
ності. Основною відмінністю кінескопів від ЕЛТ є наступне: електронна гармата кіне-
Скопів має додатковий електрод, який називається пришвидшує електродом. Він
розташовується між модулятором і першим анодом, на нього подається позитивна напря-
ження в кілька сотень вольт щодо катода, і він служить для додаткового при-
ренію електронного потоку. Другою відмінністю є те, що екран кінескопа, на відміну від ЕПТ, тришаровий (дивіться малюнок 281).

 


1 шар - зовнішній шар - скло. До скла екрану кінескопа пред'являються підвищені тре-
бования по паралельності стінок і по відсутності сторонніх включень.
2 шар - це люмінофор.
3 шар - це тонка алюмінієва плівка. Ця плівка виконує дві функції:
• Збільшує яскравість світіння екрана, діючи як дзеркало.
• Основна функція полягає в захисті люмінофора від важких іонів, які вилітають
з катода разом з електронами.
4) Кольорові кінескопи. Принцип дії заснований на тому, що будь-який колір і відтінок
можна отримати змішуванням трьох кольорів - червоного, синього і зеленого. Тому кольорові
кінескопи мають три електронних гармати і одну загальну отклоняющую систему.Екран колір-
ного кінескопа складається з окремих ділянок, кожен з яких містить три осередки лю-
мінофора, які світяться червоним, синім і зеленим кольорами. Причому розміри цих осередків
настільки малі і вони розташовані настільки близько один до одного, що їх світіння сприйнятий-
мается оком як сумарне. Це загальний принцип побудови кольорових кінескопів.
У кинескопах (взагалі) відхиляють котушки отримали назву малої та кадрової. При
проходженні через рядкову котушку пилообразного імпульсу струму промінь (або промені в кольоровому
кінескопі) прокреслюють на екрані горизонтальну лінію, яка називається рядком. За-
тим, під дією імпульсу струму через кадрову котушку, промінь зміщується на величину, при-
близно рівну ширині одного рядка і під дією струму рядкової котушки прокреслені-
кість наступний рядок, і так далі. У результаті цього відбувається повна засвітка екрану
кінескопа, яка називається растр. Загальна кількість рядків дорівнює 625.
Корисний сигнал, оброблений схемою телевізора, надходить на катод або модулятор кіне-
скопа, модулюючи промінь по яскравості, за рахунок чого і формується зображення на екрані.
Індикатори
1) Буквено-цифрові індикатори.
2) Матричні індикатори.
3) Вакуумні електролюмінесцентні індикатори.
4) Рідкокристалічні індикатори.
1) Буквено-цифрові індикатори. Буквено-цифрові індикатори призначені
для відображення інформації у вигляді цифр, букв і різних символів.
Розрізняють такі види буквено-цифрових індикаторів:
• накальную;
• Газорозрядні;
• Світлодіодні;
• Вакуумні електролюмінесцентні;
• Рідкокристалічні.
Накальную і газорозрядні індикатори в даний час практично не застосовуються.
Світлодіодні індикатори бувають двох видів: семисегментні і матричні.Семісегмент-
ві світлодіодні індикатори призначені для відображення інформації у вигляді цифр і
включають в свій склад вісім світлодіодів, сім з яких мають форму сегментів, а один,
восьмий, - крапка.

 


Семисегментні індикатори випускаються двох видів - з об'єднаним анодом або з
об'єднаним катодом.

2) Матричні індикатори. Світлодіодні матричні індикатори мають у своєму со-
ставі велика кількість світлодіодів.

Шляхом підключення тих чи інших світлодіодів в матрицю можна сформувати будь-яку циф-
ру, букву, знак або символ.
Переваги світлодіодних індикаторів:
• Мале живить напруга;
• Порівняно малий споживаний струм;
• Чітка конфігурація цифр.
Недолік - недостатня яскравість світіння.
3) Вакуумні електролюмінесцентні індикатори. Принцип дії заснований
на тому, що аноди у вигляді металізованих сегментів, вкриті люмінофором, будуть све-
титься при попаданні на них електронного потоку.

До складу такого індикатора (дивіться малюнок 286) входять:
1. катод для створення термоелектронної емісії;
2. прискорює сітка;
3. маска;
4. аноди.
Катод створює електронний потік, який прискорюється сіткою і через маску потрапляє на ті
аноди, до яких підведена напруга і викликає світіння люмінофора.
Маска являє собою металеву фольгу з прорізами по конфігурації анодів і
призначена для більш чіткої конфігурації цифр.
Переваги: ​​найбільша яскравість світіння з усіх типів індикаторів, порівняно низькі
живлять напруги.
Недолік: великий споживаний струм.
4) Рідкокристалічні індикатори. Рідкими кристалами називають матеріал у
вигляді довгих ланцюжків з дуже високою рухливістю. За рахунок цього в звичайному стані ці
молекули розташовуються хаотично і рідкий кристал не прозорий (дивіться малюнок 287).
Якщо помістити рідкий кристал в електричне поле, то молекули орієнтуються відноси-
тельно лінії напруженості поля і рідкий кристал стає прозорим (дивіться ри-
нок 288).

До складу конструкції (дивіться малюнок 289) входить:
1. скло;
2. прозорий електрод;
3. рідкий кристал;
4. непрозорий електрод.
Прозорий електрод виконується у вигляді сегментів, букв або символів і залежно від
того між яким з прозорих електродів і непрозорим електродом створюється електрич-
тичне поле в цьому місці рідкий кристал стає прозорим і крізь нього виявляється
видно непрозорий електрод.
Переваги: ​​мале живить напруга, надзвичайно малий споживаний струм.
Недолік: можна використовувати тільки при зовнішньому освітленні.
Висновок
Звичайно, у настільки стислому описі охопити всі деталі процесів, які спостерігаються в електрон-
них приладах, неможливо. Залишилися не розглянутими навіть деякі радіодеталі: одно-
перехідні транзистори, іоністори, кріотрони, лазери, мазери, лампи зворотної та біжить
хвилі, клістрони і магнетрони ... Так, багато приладів не потрапило в наш опис. Озна-
коміться з цими приладами можна, прочитавши книги зі списку використаних літературних
джерел, який можна знайти в самому кінці цієї книги. Але автор і не намагався говорити
про все. Були обрані лише найважливіші явища, що становлять ядро ​​електроніки, і
якщо допитливий читач розібрався у всьому тому, що викладено було вище, то напевно ті-
перь йому буде більш зрозумілий будь технічний предмет, будь-яка складна технічна книга.
Автор сподівається, що книга виявилася корисною, а її виклад - зрозумілим.
З повагою, Е. А. Моськатов

 

Додаток
Рішення типових задач
по курсу "Електронна техніка"
Завдання № 1
Визначення невідомих параметрів напівпровідникового діода за графіком, зображеному
на малюнку 290. Знайти:
• Максимальний прямий струм Iпр.max
• Максимальна пряме падіння напруги Uпр.max
• Напруга електричного пробою Uел.проб
• Максимальна зворотна напруга Uобр.max.
Визначається як Uобр.max. = (⅔ ∙ ѕ) ∙ Uел.проб.

Завдання № 2
Визначення невідомих параметрів стабілітрона за характеристикою, зображеної на малюнку 291. Знайти:
• Мінімальний прямий струм Iст.min.
• Максимальний прямий струм Iст.max.
• Номінальний прямий струм Iст.ном. Визначається за наступною формулою:

• Напруга стабілізації Uст.
• Зміна напруги стабілізації ΔUст. (При зміні струму стабілізації від мі-
нимума до максимуму).
• Диференціальний опір на ділянці стабілізації. Визначається за слідую-
щей формулою:

• Температурний коефіцієнт стабілізації α. Визначається за наступною формулою:


Завдання № 3
Побудова навантажувальної прямої та визначення координат робочої точки за графіками (смот-
ріте малюнок 292). Дано: Eк; Rк; Iбo. Визначити: Uкеo; Iкo; Uбеo.
Знаючи струм Iбo, з графіка малюнка 293 визначаємо Uбеo. З формули

Iк.нас = Eк визначаємо
Iк.нас. Знаючи Eк і Iк.нас, відкладемо їх значення на осях координат графіка, зображеного на
малюнку 292.

З'єднаємо отримані точки прямою лінією. Ця лінія і є навантажувальна пряма.Знаючи з
умови Iбo, і знаючи, в якому місці навантажувальна пряма перетинає необхідний струм бази, визна-
лим робочу точку (РТ). Спроеціруем робочу точку на вісь Uке і знайдемо Uкеo.
Завдання № 4
Визначення h-параметрів біполярних транзисторів за графіками (дивіться малюнки 294 -
298). Для малюнка 297 справедливо ΔIб = Iб3 - Iб2.

Завдання № 5
Визначення параметрів польових транзисторів за характеристиками (дивіться малюнки 299,
300).

Визначити крутизну характеристики S і вихідний опір Rст. польового транзісто-
ра. З стокозатворной характеристики, зображеної на малюнку 299, за такою формулою
знайдемо крутизну характеристики:

Для знаходження Rст звернемося до малюнка 300. З цієї ілюстрації визначаємо ΔUc і ΔIc.
Вихідний опір розрахуємо за такою формулою:

Завдання № 6
Завдання на логічні елементи. На малюнку 301 приведена принципова схема пристрою,
що складається з трьох логічних елементів - двох елементів Шеффера (І-НЕ) і одного еле-
мента Пірса (АБО-НЕ). Також умовою є подаються на пристрій рівні логічного
ської одиниці і логічного нуля. Потрібно визначити, що буде на виході елемента DD3 -
логічний нуль або одиниця.
Рішення. На елемент І-НЕ DD1 подаються дві одиниці, значить, на виході у нього буде нуль.
На елемент І-НЕ DD2 подаються нуль і одиниця, значить, на виході у нього буде одиниця. На
елемент АБО-НЕ DD3 подаються нуль і одиниця з елементів DD1 і DD2, отже, на
виході у нього буде нуль. Відповідь: нуль.

 

 

Література
1. Буланов Ю. А., Глаголєв Г. І. Основи електроніки. - М.: «Вища школа», 1966, 347 с.: Ил.
2. Бистров Ю. А., Мироненко І. Г. Електронні ланцюги і пристрої: Учеб. посібник для елек-
тротехн. і енерг. вузів. - М.: Вища. шк., 1989. - 287 с.: Ил.
3. Гершунский Б. С. Основи електроніки. - Київ, видавниче об'єднання «Вища школа»,
1977, 344 с.
4. Гусєв В. Г., Гусєв Ю. М. Електроніка: Учеб. посібник для пріборостроіт. спец.вузів. - 2-е
вид., перераб. і доп. - М.: Вища. шк. 1991. - 622с.: Ил.
5. Жеребцов І. П. Основи електроніки. - 5-е вид., Перераб. і доп. - Л.: Вища. Ле-
нінгр. отд-ня, 1989.-352 с.: ил.
6. Кноль М., Ейхмейер І. ​​Технічна електроніка, т. 1. Фізичні основи електроніки. Ва-
куумная техніка, пров. з нім. М., «Енергія», 1971.
7. Силова електроніка: Приклади і розрахунки / Ф. Чакі, І. Герман, І. Іпшіч та ін Пер. з англ.
- М.: Енергоіздат, 1982. - 384 с.: Ил.

 

 

Зміст

Розділ 1 . Електронно- діркові і металлополупроводніковие переходи ................... 4

Тема 1. Рух електронів в електричних і магнітних полях ......................... 4

1 ) Рух електронів в ускоряющем електричному полі ............................... 4

2 ) Рух електрона в гальмуючому електричному полі ............................... 5

3 ) Рух електрона в поперечному електричному полі .................................. 5

4 ) Рух електрона в магнітних полях ................................................. 5

5 ) Зонна енергетична діаграма ............................................................. 6

Тема 2. Електропровідність напівпровідників .................................................... 7

1 ) Власна провідність напівпровідників .............................................. 7

2 ) Домішкова провідність напівпровідників ......................................................... 8

3 ) Дрейфовий і дифузійний струми в напівпровідниках ..................................... 9

Тема 3. Електронно- дірковий ( pn ) перехід ........................................................... 9

1 ) Освіта електронно- діркового переходу ................................................. 9

2 ) Пряме і зворотне включення pn переходу ................................................... 10

3 ) Властивості pn переходу .............................................................................. 11

Тема 4. Перехід Шоттки .................................................................................. 14

1 ) Освіта переходу Шотткі ....................................................................... 14

2 ) Пряме і зворотне включення діодів Шоттки ................................................... 14

Тема 5 . Деякі ефекти напівпровідника .................................................... 15

1 ) Тунельний ефект ...................................................................................... 15

2 ) Ефект

3 ) Ефект

Розділ 2 . Напівпровідникові прилади ..................................................................... 17

Тема 6 . Пристрій , класифікація та основні параметри напівпровідникових 17

1 ) Класифікація та умовні позначення напівпровідникових діодів ............. 17

2 ) Конструкція напівпровідникових діодів .......................................................... 18

3 ) Вольтамперная характеристика та основні параметри напівпровідникових діодів .............20 Тема 7 . Випрямні діоди ............................................................................... 21

1 ) Загальна характеристика випрямних діодів .................................................. 21

2 ) Включення випрямних діодів в схемах випрямлячів ................................. 21

Тема 8 . Стабілітрони , варикапи , світлодіоди і фотодіоди ............................................ 23 1) 2 ) 3 ) 4 ) Тема 9 . Імпульсні , високочастотні (ВЧ ) і надвисокочастотні (НВЧ) діоди .... 28

1 ) Імпульсні діоди ............................................................................ 28

2 ) Діоди ВЧ ........................................................................................ 29

3 ) СВЧ Розділ 3 . Біполярні транзистори ........................................................................... 30

Тема 10 . Пристрій , класифікація і принцип дії біполярних транзисторів ............ 30

1 ) Класифікація та маркування транзисторів .............................................. 30

2 ) Пристрій біполярних транзисторів .............................................................. 31

3 ) Принцип дії біполярних транзисторів ..................................................... 32

Тема 11. Схеми включення біполярних транзисторів ........................................... 33

1 ) Схема включення із загальною базою ПРО ................................................................. 33

 

2 ) Схема включення з загальним емітером ОЕ ................................................. 33

3 ) Схема включення з загальним колектором ОК ....................................................... 34

4 ) Підсилювальні властивості біполярного транзистора ............................................... 35

Тема 12. Статичні характеристики транзисторів ...................................................... 36

1 ) Статичні характеристики транзистора за схемою ПРО ....................................... 36

2 ) Статичні характеристики транзистора за схемою ОЕ ....................................... 38

13 . Динамічний режим роботи транзистора ....................................................... 38

1 ) Поняття про динамічному режимі .......................................... .......................... 38

2 ) Динамічні характеристики і поняття робочої точки ............................... 39

3 ) Ключовий режим роботи транзистора ....................................................... 39

Тема 14. Еквівалентна схема транзистора ................................................................. 41

1 ) Еквівалентна схема транзистора з ПРО ............................................................. 41

2 ) Еквівалентна схема транзистора з ОЕ .................................................... 41

3 ) Еквівалентна схема транзистора з ОК ............................................................. 42

4 ) Транзистор як активний чотириполюсник ....................................................... 42

Тема 15. Система h -параметрів транзистора. Y- параметри ............................................. 43

1 ) h - параметри та їх фізичний зміст ................................................ ................ 43

2 ) Визначення h -параметрів по статичних характеристиках ......................... 44

3 ) Y- параметри транзисторів ...................................................................... 46

Тема 16. Температурні і частотні властивості транзисторів. Фототранзистори .......... 47

1 ) Температурне властивість транзисторів .............................................................. 47

2 ) Частотне властивість транзисторів ....................................... ............................. 47

3 ) Розділ 4 . польові

Тема 17. Уявлення про польових транзисторах ......................................................... 49

1 ) Пристрій і принцип дії польових транзисторів з керуючимp - n

2 ) Характеристики і параметри польових транзисторів ............................................ 50

3 ) Польові транзистори з ізольованим затвором ........................................ 51

4 ) Польові транзистори для ІМС , репрограмміруемом постійних

запам'ятовуючих пристроїв ( РПЗУ ) .................................................................... 53

Розділ 5 .

1 ) Пристрій і принцип дії діністоров ..................................................... 54

2 ) Основні параметри тиристорів ................................................ ..................... 55

3 ) 4 ) Поняття про сімісторов ............................................................................ 57

Розділ 6 . Електровакуумні прилади ................................................................ 58

Тема 18 . Електровакуумний діод ...................................................................... 58

1 ) Електровакуумний діод , пристрій і принцип дії

електровакуумного діода ....................................................................... 58

2 ) ВАХ та основні параметри електровакуумного діода .................................. 59

Тема 19 . 60

1 ) Пристрій і принцип дії тріода ............................................................ 60

2 ) ВАХ та основні параметри тріода ................................................................. 62

Тема 20 ………………………………………………………………………………………………………………..63

1 ) Пристрій і схема включення тетрода ....................................................... 63

2 ) динатронного ефект ................................................................................... 64

3 ) Променевий тетрод ..................................................................................... 65

Тема 21 ……………………………………………………………………………………………………………… 66

Розділ 7 . цифрова

Тема 22 . основи

1 ) Класифікація та УДО інтегральних мікросхем (ІМС) ...................................... 67

2 ) Елементи й компоненти гібридних ІМС (ГІС) ............................................... 68

 

3 ) Елементи й компоненти напівпровідникових ІМС ............................................ 69

Розділ 8 . булева

Тема 23.Простейшіе логічні функції та логічні елементи ................................... 69

1 ) Логічні функції та їх реалізація .............................................................. 69

2 ) Схемотехніка найпростіших логічних елементів .............................................. 71

3 ) Характеристики і параметри цифрових ІМС .............................................. 72

Тема 24 . Транзисторних- транзисторна логіка ....................................................... 73

1 ) Основні типи логіки і поняття про многоеміттерного транзисторі ................... 73

2 ) Транзисторно - транзисторна логіка ( ТТЛ ) з простим інвертором ......................... 74

3 ) ТТЛ зі складним інвертором ............................................................ ............. 75

Тема 25 . Логічні елементи ТТЛ зі спеціальними висновками ............................... 75

1 ) ТТЛ з відкритим колектором ........................................................................ 75

2 ) ТТЛ з

3 )

4 ) Оптоелектронні ІМС ................................................................................ 76

Тема 26 . Логічні елементи на польових транзисторах МОП - структури ....................... 77

1 ) Ключі на МОП - транзисторах ............................................................... ....... 78

2 ) Комплементарна МОП - пара ( КМОП ) ............................................................ 78

3 ) Реалізація функції І -НЕ в КМОП - логіці ................................................. 78

4 ) Реалізація функції АБО -НЕ в КМОП - логіці ........................................... 79

Тема 27 . Емітерний- зв'язкова логіка ................................................................... 79

1 ) Реалізація функцій АБО та АБО -НЕ в емітерний- зв'язковий логіці ( ЕСЛ ) ................. 79

2 ) Джерело опорного напруги ...................................................... ................ 80

3 ) Базовий елемент ЕСЛ серії К500 ............................................................. 81

Розділ 9 . Аналогові електронні пристрої ........................................................... 81

Тема 28 . Класифікація і основні технічні показники підсилювачів ................... 81

1 ) Класифікація підсилювачів ...................................................................... 81

2 ) Основні технічні показники підсилювачів ................................................... 82

3 ) Характеристики підсилювачів ...................................................... ..................... 83 Тема 29 . Харчування ланцюзі бази транзисторів і температурна

стабілізація робочої точки ................................................................... 84

1) Харчування ланцюзі бази транзистора за схемою з фіксованим струмом бази ............. 84

2 ) Харчування ланцюзі бази транзистора за схемою з фіксованою напругою бази .... 85

3 ) Температурна стабілізація ( термостабилизация ) робочої точки при

допомоги терморезистора і напівпровідникового діода .................................. 85

4 ) Термостабілізація робочої точки за допомогою негативної

зворотного зв'язку ( ООС) по постійній напрузі ........................................ 86

5 ) Термостабілізація робочої точки за допомогою ООС по постійному струму ......... 87

Тема 30 . Зворотній зв'язок в підсилювачі ................................................................... 87

1) Види зворотного зв'язку ................................................................................... 87

2 ) Вплив ООС на основні показники підсилювача ............................................... 88

Тема 31.Режіми роботи підсилюючих елементів ............................................. .......... 89

1 ) Поняття про прохідний динамічної характеристиці ........................................... 89

2 ) Режим роботи класу А ......................................................... ................... 89

3 ) Режим роботи класу В ............................................................................ 90

4 ) Режим роботи класу АВ ......................................................................... 90

5 ) Режим роботи класу С ............................................................................ 91

6 ) Режим роботи класу D ................................................................................ 92

Тема 32 . Міжкаскадні зв'язку в підсилювачах .......................................................... 92

1) Види межкаскадних зв'язків .......................................................................... 92

2 ) Еквівалентна схема підсилювального каскаду з

Резисторно - ємнісними зв'язками ................................................................... 93

3 ) Аналіз еквівалентної схеми на низьких , середніх і високих частотах ................ 93

 

Тема 33 . Вихідні каскади посилення ...................................................................... 95

1 ) Однотактний вихідний трансформаторний каскад ............................................. 95

2 ) Двотактний вихідний трансформаторний каскад ........................................ 96

3 ) Двотактний вихідний безтрансформаторний каскад ......................................... 97

Тема 34 . Підсилювачі постійного струму з безпосередніми зв'язками ......................... 98

1 ) Підсилювачі постійного струму з безпосередніми зв'язками ............................ 98

2 ) Диференціальний каскад УПТ ..................................................................... 99

Тема 35 . Операційні підсилювачі ......................................................................... 100

1 ) Класифікація та основні параметри операційних підсилювачів ( ОУ) ................. 100

2 ) Схеми включення ОУ ...................................................................... ........... 101

Розділ 10 . Пристрої відображення інформації ................................................. 105

Тема 36 . Електронно- променеві трубки і кінескопи ..................................................... 105

1 ) Електронно- променеві трубки (ЕПТ) з електростатичним управлінням .................. 105

2 ) ЕПТ з електромагнітним керуванням ........................................................... 107

3 ) 4 ) Кольорові Тема 37 . 1 ) Буквено - цифрові індикатори ...................................................................

2 ) Матричні

3 ) Вакуумні електролюмінесцентні індикатори .............................................. 110

4 ) Рідкокристалічні індикатори .............................................................. 111

Рішення типових задач з курсу "Електронна техніка" .......................................... 113

Список використаних літературних джерел .................................................... 117

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.