Электроника, теория и практика, Моделирование в среде TINA-8, Алехин В.А., 2017

Электроника, Теория и практика, Моделирование в среде TINA-8, Алехин В.А., 2017.

   Изложены основные разделы дисциплины «Электроника». Рассмотрена элементная база современной электроники - полупроводниковые электронные приборы, операционные усилители, автогенераторы, цифровые микросхемы, аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи, источники питания, микропроцессорные устройства и т.д. Помимо аналитических и графических методов расчёта представлена обширная информация по использованию бесплатной студенческой версии программы компьютерного моделирования электронных схем TINA-TI. Отличительной особенностью книги является то, что любую изучаемую схему можно загрузить в программу TINA-TI и испытать самостоятельно её работу. Знакомство с программой TINA-TI поможет студентам в будущем успешно применять профессиональные версии этой программы, а также аналогичные программы проектирования. Пособие содержит схемы для самостоятельного моделирования и экспериментального исследования электронных устройств.
Для студентов, обучающихся по направлению подготовки 27.03.04 «Управление в технических системах», будет полезно студентам других направлений, связанных разработкой и конструированием радиоэлектронной аппаратуры, преподавателям и специалистам.




Полупроводниковый диод.
Полупроводниковым диодом называют прибор, который имеет два вывода и содержит один (или несколько) электронно-дырочных переходов. Электронно-дырочный переход — это тонкий слой между двумя частями полупроводникового кристалла, в котором одна часть имеет электронную проводимость (n-область), а другая часть имеет дырочную проводимость (p-область). Электронно-дырочный

переход называют р-n-переходом. На рис. 1.11 показана упрощенная структура полупроводникового диода с плоскостным р-n-переходом, условное изображение, направление прямого тока и полярность прямого напряжения. Внешний вывод (контакт) диода, соединенный с областью р, называют анодом. Внешний вывод, соединеный с областью n, называют катодом. Напряжение смещения между выводами обозначено U.

Диоды представляют собой самостоятельный класс полупроводниковых приборов и находят широкое применение. В то же время диод с одним р-n-переходом является основой многопереходных приборов — транзисторов, тиристоров и т. п.

Оглавление.
Введение. Этапы возникновения и развития электроники и схемотехники.
1. Полупроводниковые диоды и стабилитроны.
1.1. Полупроводниковые материалы.
1.2. Полупроводниковый диод.
1.3. Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода.
1.4. Эквивалентные схемы диодов.
1.5. Spice-модель диода.
1.6. Стабилитроны.
1.7. Специальные типы полупроводниковых диодов.
1.8. Расчет цепей постоянного тока с диодами и стабитронами.
1.9. Выпрямление переменного напряжения с помощью диодов.
1.10. Диодные ограничители и фиксаторы напряжения.
1.11. Контрольные вопросы.
2. Биполярные транзисторы.
2.1. Конструкция биполярного транзистора, обозначения и схемы включения.
2.2. Схема с общим эмиттером.
2.3. Эквивалентные схемы биполярных транзисторов.
2.4. Расчет усилителя на биполярном транзисторе.
2.5. Схема с общей базой.
2.6. Схема с общим коллектором. Эмиттерный повторитель.
2.7. Расчет транзисторных усилителей в режиме малого сигнала.
2.7.1. Определение, классификация, основные характеристики и параметры усилителей.
2.7.2. Расчет транзисторного каскада с общим эмиттером.
2.7.3. Расчет транзисторного каскада с общим коллектором.
2.8. Тиристоры.
2.9. Контрольные вопросы.
3. Полевые транзисторы.
3.1. Основные понятия и классификация полевых транзисторов.
3.2. Устройство полевого транзистора с управляющим р-n-переходом и его характеристики.
3.3. Устройство полевого транзистора с изолированным затвором и встроенным каналом.
3.4. Устройство полевого транзистора с изолированным затвором и индуцированным каналом.
3.5. Комплементарные МОП транзисторы (КМОП).
3.6. Эквивалентные схемы полевых транзисторов.
3.7. Расчет усилителя низкой частоты на полевом транзисторе.
3.8. Истоковый повторитель.
3.9. Расчет каскада на полевом транзисторе в режиме малого сигнала с использованием Y-параметров.
3.10. Контрольные вопросы.
4. Операционные усилители.
4.1. Определение и основные свойства операционных усилителей.
4.2. Дифференциальный усилитель.
4.3. Схемотехника линейных устройств на операционных усилителях.
4.3.1. Инвертирущий ОУ.
4.3.2. Неинвертирующий ОУ.
4.3.3. Инвертирующий сумматор.
4.3.4. Вычитающий ОУ.
4.3.5. Повторитель напряжения.
4.3.6. Дифференцирующее звено.
4.3.7. Интегратор.
4.3.8. Фазовращатель.
4.3.9. Управляемые источники напряжения и тока.
4.3.10. Активные фильтры первого порядка.
4.3.11. Активные фильтры второго порядка.
4.4. Схемотехника нелинейных устройств на операционных усилителях.
4.4.1. Логарифмический усилитель.
4.4.2. Прецизионный выпрямитель.
4.5. Контрольные вопросы.
5. Обратная связь и автогенераторы.
5.1. Понятие обратной связи.
5.2. Типы подключения обратной связи.
5.3. Свойства усилителей с ОС.
5.4. Положительная обратная связь в автогенераторах.
5.4.1. Автогенератор с трансформаторной обратной связью.
5.4.2. Расчет автогенератора в Mathcad.
5.4.3. Моделирование автогенератора с трансформаторной связью.
5.4.4. Индуктивная трехтонка.
5.4.5. LC-генератор на операционном усилителе.
5.4.6. Генератор Вина.
5.4.7. Мультивибратор на ОУ.
5.4.8. Стабилизация частоты автогенераторов.
5.5. Контрольные вопросы.
6. Электронные системы связи.
6.1. Основные понятия электросвязи.
6.1.1. Структурная схема системы электросвязи.
6.1.2. Частоты передачи.
6.1.3. Уровни мощности, усиления и потерь.
6.1.4. Шумы в системах связи.
6.2. Модуляция и демодуляция электрических сигналов.
6.3. Амплитудная модуляция и демодуляция.
6.3.1. Модель амплитудного модулятора и демодулятора.
6.4. Частотная модуляция и демодуляция.
6.4.1. Частотный модулятор на варикапе.
6.4.2. Частотный демодулятор с одиночным контуром.
6.4.3. Двухконтурный частотный дискриминатор.
6.5. Контрольные вопросы.
7. Фазовая автоподстройка частоты (ФАПЧ).
7.1. Структурная схема петли ФАПЧ.
7.2. Работа схемы ФАПЧ.
7.3. Полоса захвата и удержания петли ФАПЧ.
7.4. Модель системы ФАПЧ.
7.4.1. Работа фазового компаратора.
7.5. Коэффициент усиления петли ФАПЧ.
7.6. Основное уравнение типовой системы ФАПЧ.
7.7. Экспериментальное исследование модели ФАПЧ.
7.7.1. Исследование статического рассогласования фаз.
7.7.2. Исследование переходного процесса захвата частоты.
7.7.3. Исследование полосы захвата и удержания.
7.7.4. Использование ФАПЧ для демодуляции ЧМ сигнала.
7.8. Синтезаторы частоты на основе ФАПЧ.
7.9. Контрольные вопросы.
8. Источники электропитания электронных устройств.
8.1. Классификация источников питания.
8.2. Основные характеристики ИВЭП.
8.3. Структурные схемы ИВЭП.
8.4. Выпрямители источников питания.
8.5. Моделирование выпрямителей с фильтрами.
8.5.1. Двухполупериодный мостовой выпрямитель.
8.5.2. Двухполярный мостовой выпрямитель.
8.5.3. Управляемый выпрямитель с тиристором.
8.6. Умножитель напряжения.
8.7. Стабилизаторы напряжения.
8.7.1. Параметрический стабилизатор на стабилитроне.
8.7.2. Параметрический стабилизатор с эмиттерным.
8.7.3. Компенсационный стабилизатор.
8.8. Импульсные преобразователи напряжения.
8.8.1. Понижающий преобразователь DC-DC.
8.8.2. Повышающий преобразователь DC-DC.
8.8.3. Микросхемы преобразователей DC-DC.
8.9. Импульсные источники питания AC-DC.
8.10. Контрольные вопросы.
9. Цифровая схемотехника.
9.1. Основные параметры импульсных сигналов.
9.2. Функции алгебры логики.
9.2.1. Таблица истинности.
9.2.2. Аналитическая запись логических операций.
9.2.3. Законы и теоремы булевой алгебры.
9.3. Цифровые логические элементы.
9.4. Минимизация логических функций в программе TINA.
9.5. Ключевые схемы.
9.5.1. Диодные ключи.
9.5.2. Ключи на биполярных транзисторах.
9.5.3. Ключи на полевых МОП транзисторах.
9.6. Серийные микросхемы цифровых логических элементов.
9.6.1. Функционально полные системы.
9.7. Мультиплексоры и демультиплексоры.
9.8. Дешифраторы.
9.9. Триггеры.
9.9.1. Асинхронный RS-триггер.
9.9.2. D-триггер.
9.9.3. JK-триггер.
9.10. Счетчики импульсов.
9.11. Регистры.
9.12. Цифровые постоянные запоминающие устройства.
9.12.1. Постоянное ЗУ (ПЗУ).
9.12.2. Программируемое ПЗУ (ППЗУ), PROM.
9.12.3. Стираемое программируемое ПЗУ (EPROM).
9.12.4. EEPROM — электрически стираемое программируемое ПЗУ.
9.13. Оперативные запоминающие устройства ОЗУ.
9.13.1. Статическое ОЗУ RAM.
9.13.2. Динамические ОЗУ (DRAM).
9.14. Программируемые логические схемы.
9.14.1. Логические схемы, программируемые изготовителем.
9.14.2. Логические схемы, программируемые потребителем.
9.14.3. Разновидности программируемых логических устройств.
9.15. Контрольные вопросы.
10. Цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи.
10.1. Цифроаналоговое преобразование.
10.2. ЦАП с суммированием весовых токов.
10.3. ЦАП с резистивной матрицей постоянного импеданса.
10.4. Принцип аналого-цифровое преобразования.
10.5. Этаты аналого-цифрового преобразования.
10.6. АЦП прямого параллельного преобразования.
10.7. АЦП, работающий по весовому принципу.
10.8. АЦП, использующие методы счета.
10.8.1. Компенсационный числовой АЦП.
10.8.2. Метод пилообразного напряжения.
10.8.3. Метод двойного интегрирования.
10.9. Контрольные вопросы.
11. Микропроцессоры и микроконтроллеры.
11.1. Понятия микропроцессора и микроконтроллера.
11.2. Структура микропроцессорного устройства.
11.3. Основные свойства микропроцессоров.
11.4. Структура и функционирование микропроцессора.
11.5. Микроконтроллеры.
11.5.1. Технические характеристики микроконтроллера PIC16F84A.
11.5.2. Особенности архитектуры PIC16F84A.
11.5.3. Память.
11.5.4. Регистры.
11.5.5. Системы счисления.
11.5.6. Формат записи чисел.
11.5.7. Организация памяти программ и стека.
11.5.8. Организация памяти данных.
11.5.9. Регистры специального назначения.
11.5.10. Счетчик команд.
11.5.11. Стек и возврат из подпрограмм.
11.5.12. Прямая и косвенная адресация.
11.5.13. Порты ввода-вывода.
11.5.14. Модуль таймера и регистр таймера.
11.5.15. Память данных в РПЗУ (EEPROM).
11.5.16. Алгоритм сброса при включении питания.
11.5.17. Сторожевой (Watchdog) таймер.
11.5.18. Типы генераторов.
11.5.19. Биты конфигурации.
11.5.20. Система команд микроконтроллера PIC16F84A.
11.5.21. Разводка ножек микроконтроллера PIC16F84A.
11.5.22. Технические характеристики микроконтроллера PIC16F877A.
11.6. Контрольные вопросы.
Литература.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Электроника, теория и практика, Моделирование в среде TINA-8, Алехин В.А., 2017 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по электронике :: электроника :: электротехника :: Алехин