ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ
Учебно-методическое пособие
Под редакцией д.ф.-м.н. С.Н. Владимирова
Томск 2006
УДК 621.37/39
Печатается по решению Учёного Совета
ЗСФ в г. Томске Российского государственного
университета инновационных технологий и
предпринимательства
Дейкова Г.М., Политов М.В. Основы электроники: Учебно-методическое пособие. – Томск, ТГУ, 2006. – 126с.
В учебно-методическом пособии рассмотрены пять основных электронных устройств, включенных в программу Государственного образовательного стандарта по курсу «Электротехника и электроника» для подготовки инженеров-менеджеров. Описаны принципы работы этих устройств, методы их анализа и методика проведения эксперимента.
Настоящее пособие адресовано студентам очного и заочного отделений неэлектротехнических специальностей вузов, изучающим дисциплину «Общая электротехника и электроника».
Рецензенты:
д.ф-м.н., профессор кафедры радиофизики ТГУ
В.П. Якубов
к.ф-м.н., зав. лабораторией обособленного структурного подразделения СФТИ ТГУ
В.Б. Антипов
© Дейкова Г.М. Политов М.В., 2006
© Томский государственный университет
© Западно-Сибирский филиал в г. Томске
Российского государственного университета
инновационных технологий и предпринимательства, 2006
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ.. 6
1 ВЫПРЯМЛЕНИЕ.. 10
1.1 Задание. 10
1.2 Теоретическая часть. 11
1.2.1 Принцип выпрямления. Однополупериодный выпрямитель 12
1.2.2 Двухполупериодный выпрямитель. 17
1.2.3 Спектральное описание выпрямления. 18
1.2.4 Сглаживание пульсаций в схемах выпрямителей. 20
Контрольные вопросы.. 25
1.3 Методические указания. 26
2 УСИЛИТЕЛЬ НА БИПОЛЯРНОМ ТРАНЗИСТОРЕ.. 27
2.1 Задание. 27
2.2 Теоретическая часть. 28
2.2.1 Механизм усиления. 29
2.2.2 Режимы работы и основные параметры усилителей 30
2.2.3 Простейший усилитель на биполярном транзисторе 34
2.2.3.1 Характеристики и режимы работы транзистора с ОЭ 35
2.2.3.2 Физический анализ простейшей схемы усилителя 37
2.2.3.3 Методы анализа нелинейных резистивных цепей 40
2.2.3.4 Графический метод анализа усилителя. 40
2.2.3.5 Графоаналитический метод анализа усилителя. 43
2.2.4 Схема типового усилителя на биполярном транзисторе с ОЭ 46
Контрольные вопросы.. 49
2.3 Методические указания. 50
3 МУЛЬТИВИБРАТОР НА ТРАНЗИСТОРАХ.. 52
3.1 Задание. 52
3.2 Теоретическая часть. 52
3.2.1 Анализ схемы включения транзистора с общим эмиттером 54
3.2.2 Ключи на биполярных транзисторах. 60
3.2.3 Мультивибратор на транзисторах. 63
3.2.4 Анализ схемы мультивибратора. 64
3.2.5 Расчет основных показателей мультивибратора. 69
Контрольные вопросы.. 71
3.3 Методические указания. 71
4 СХЕМЫ НА ОПЕРАЦИОННОМ УСИЛИТЕЛЕ.. 73
4.1 Задание. 73
4.2 Теоретическая часть. 73
4.2.1 Общие сведения об операционном усилителе. 73
4.2.2 Основные параметры операционного усилителя. 75
4.2.3 Схемы на операционном усилителе. 78
4.2.3.1 Инвертирующая схема включения операционного усилителя 78
4.2.3.2 Инвертирующий усилитель. 80
4.2.3.3 Суммирующий усилитель. 81
4.2.3.4 Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 82
4.2.3.5 Аналоговый интегратор. 84
4.2.3.6 Аналоговый дифференциатор. 85
4.2.3.7 Релаксационный автогенератор. 86
Контрольные вопросы.. 89
4.3 Методические указания. 89
5 ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ.. 93
5.1 Задание. 93
5.2 Теоретическая часть. 93
5.2.1 Аналоговые и цифровые электрические сигналы.. 93
5.2.2 Взаимное преобразование аналоговых и цифровых сигналов 95
5.2.3 Цифровые (логические) схемы.. 96
5.2.4 Основы булевой алгебры.. 97
5.2.4.1 Булевы переменные и основные операции булевой алгебры 97
5.2.4.2 Булевы функции. Анализ и синтез булевых функций 99
5.2.5 Базовые логические элементы.. 102
5.2.6 Комбинационные и последовательностные логические схемы 106
5.2.6.1 Комбинационные логические схемы.. 106
5.2.6.2 Синтез комбинационных схем.. 109
5.2.6.3 Последовательностные логические схемы. Триггеры 111
5.2.6.4 Асинхронный RS-триггер. 112
Контрольные вопросы.. 115
5.3 Методические указания. 115
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. 117
1.1 Общие сведения о полупроводниках. 117
1.2 Контактные явления в полупроводниках. 119
1.3 Полупроводниковые диоды.. 121
1.4 Полупроводниковые триоды (транзисторы) 122
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. 124
Спектральное представление периодических сигналов. 124
ЛИТЕРАТУРА.. 126
