М.Джонс | Электроника - практический курс [2006] [DJVU]

Предисловие издательства Cambridge University Press
Предисловие к третьему изданию
Глава 1. Усиление и транзисторы
Усиление
Транзистор как усиливающее устройство
Введение в твердотельную электронику
Вступление
Полупроводники
Электроны и дырки
Проводимость полупроводника с примесями
Основные и неосновные носители
Компенсация
p-n-переход
Смещенный р-n-переход
Лавинный пробой
Емкость перехода и варикапы
Транзистор
Введение
Принцип действия транзистора
Эффекты второго порядка
Ток утечки между коллектором и базой
n-р-n и p-n-p-транзисторы
Оптоэлектронные приборы
Тестирование транзисторов
Усилитель напряжения
Введение
Резистор нагрузки
Рабочая точка и смещение
Разделительные конденсаторы
Стабилизация рабочей точки
Стабилизированный усилитель напряжения
Измерение коэффициента усиления напряжения
Режим насыщения
Глава 2. Полевой транзистор
Введение
Полевой транзистор с p-n-переходом
Конструкция 48
Принцип действия
МОП-транзистор
Проходные характеристики полевых транзисторов
Крутизна
Усилитель напряжения на полевом транзисторе
Практические применения МОП-транзисторов
Усилитель с большим входным сопротивлением
Схемы большой мощности
Меры предосторожности в отношении статического электричества
Интегральные микросхемы
Глава 3. Электронные лампыи электронно-лучевая трубка
Введение
Термоэлектронная эмиссия
Ламповый диод
Ламповый триод
Усовершенствование катода
Усилитель напряжения на триоде
Тетрод и пентод
Усилитель напряжения на пентоде
Переключающие схемы на лампах
Электронно-лучевая трубка
Конструкция и принцип действия
Люминофоры
Глава 4. Отрицательная обратная связь
Принципы обратной связи
Отрицательная обратная связь в электронике
Усилитель с обратной связью
Отрицательная обратная связь и частотная характеристика
Нелинейные искажения
Введение
Измерение искажений гармонического сигнала
Измерение искажений вследствие взаимной модуляции
Расчет эффективного значения сигналов, возникающих в результате искажений
Искажения и отрицательная обратная связь
Неустойчивость и отрицательная обратная связь
Обратная связь по току
Эксперименты с отрицательной обратной связью
Глава 5. Согласование сопротивлений
Введение
Входное сопротивление
Измерение входного сопротивления
Выходное сопротивление
Измерение выходного сопротивления
Согласование сопротивлений для оптимальной передачи напряжения
Согласование сопротивлений для оптимальной передачи мощности
Согласование сопротивлений для оптимальной передачи тока
Согласование сопротивлений для минимизации шума усилителя
Отношение сигнал/шум
Тепловой шум
Шумы в транзисторах
Коэффициент шума
Коэффициент шума и биполярный транзистор
Практический малошумящий усилитель
Шумы в полевых транзисторах
Принцип изменения сопротивления
Изменение сопротивления с помощью трансформатора
Эмиттерный повторитель
Расчет схемы эмиттерного повторителя
Переменные сигналы в эмиттерном повторителе
Входное сопротивление эмиттерного повторителя
Выходное сопротивление эмиттерного повторителя
Схема Дарлингтона
Улучшенная стабильность по постоянному току
Подача сигнала в длинные линии
Истоковый повторитель
Расчет схемы
Входное и выходное сопротивления истокового повторителя
Улучшенная рабочая точка для истокового повторителя
Усиление напряжения и мощности
Отрицательная обратная связь и выходное сопротивление
Отрицательная обратная связь и входное сопротивление
Мощный выходной каскад на эмиттерных повторителях
Ток нагрузки и ток покоя
Двухтактный усилитель: режим В и режим АВ
Типичный усилитель мощности звукового диапазона
Мощные полевые транзисторы
Мощные усилители в интегральном исполнении
Глава 6. Характеристики полупроводниковых приборов
Введение
Характеристики p-n-перехода
Входное сопротивление и крутизна биполярного транзистора
Выходные характеристики
Коллекторные характеристики
Способ измерения и результаты
Линия нагрузки и насыщения
Предельные значения
Стоковые характеристики полевого транзистора
Полевой транзистор как управляемый напряжением резистор
Эквивалентная схема и коэффициент усиления для схемыс общим эмиттером
Эквивалентная схема и коэффициент усиления усилителяна полевом транзисторе с общим истоком
Изменение крутизны полевого транзистора
Глава 7. Усиление на высоких частотах
Представление о высоких частотах
Высокие частоты и биполярный транзистор
Емкость база—эмиттер
Частота единичного усиления
Зависимость частоты единичного усиления от коллекторного тока
Свойства транзисторной схемы на высоких частотах
Усилители напряжения и эффект Миллера
Схема с общим эмиттером на высоких частотах
Высокие частоты и эмиттерный повторитель
Полевые транзисторы на высоких частотах
Специальные схемы для высоких частот
Вступление
Схема с общей базой
Схема с общим затвором
Каскадная схема
МОП-транзистор с двумя затворами
Широкополосные высокочастотные усилители
Амплитудная и фазовая частотные характеристики фильтра нижних частот
Глава 8. Низкочастотные сигналы, постоянный токи дифференциальный усилитель
Введение
Ослабление на низких частотах
Особенности усилителей постоянного тока
Схема усилителя
Входной ток смещения
Дрейф
Дифференциальный усилитель
Основная схема
Коэффициент усиления напряжения
Подавление синфазного сигнала и уменьшение дрейфа
Симметричный выход
Усилитель, управляемый напряжением
Усилители в интегральном исполнении
Электронный термометр
Подавление помех с помощью дифференциального усилителя
Простой физиологический усилитель
Усилители постоянного тока с преобразованием
Глава 9. Источники питания и управление мощностью
Источники питания
Выпрямление переменного напряжения
Сглаживание пульсаций
Вступление
Пульсации
Нагрузочная способность
Параметры диода и конденсатора
Схемы умножения напряжения
Схемы фильтров
Развязка
Регулируемые источники питания
Потенциометр
Эмиттерный повторитель в схемах источников питания
Стабилизаторы напряжения
Вступление
Базовая схема стабилизатора со стабилитроном
Коэффициент стабилизации
Недостатки простой схемы со стабилитроном
Случай больших токов нагрузки
Улучшение стабилизации с помощью усилителя рассогласования
Стабилизаторы и уменьшение пульсаций
Стабилитрон как прецизионный источник опорного напряжения
Использование напряжения запрещенной зоны в качестве эталона
Защита от короткого замыкания
Стабилизаторы в интегральном исполнении
Охлаждение транзистора
Теплоотводы
Электрическая изоляция
Тепловое сопротивление
Импульсные источники питания
Преобразование постоянного напряжения в постоянное
Импульсные источники с непосредственным питанием от сети
Управление мощностью с помощью тиристоров, транзисторов и симисторов
Общие сведения о тиристоре
Конструкция и принцип действия тиристора
Управление мощностью с помощью транзистора
Симистор и его применения
Глава 10. Импульсные сигналы и постоянные времени
Введение
Формирование сигналов прямоугольной формы
Фурье-анализ
Заряд, разряд и постоянные времени
Звон
Постоянные времени и транзисторы
Развязывающие конденсаторы в импульсных схемах
Фиксирующий диод
Постоянная времени цепи с развязывающим конденсатором
Дифференцирование и интегрирование
Электронные вычисления
Измеритель частоты следования импульсов с накачкой заряда
Ограничение импульсов
Глава 11. «Строительные блоки» аналоговой электроники на интегральных схемах
Введение
Операционный усилитель
Упрощающие предположения
Начальный входной ток и напряжение смещения
Схема балансировки
Практические детали
Неинвертирующий усилитель
Простейший усилитель постоянного тока
Использование разделительных конденсаторов
Усилитель переменного напряжения с питанием от одного источника
Инвертирующий усилитель
Введение
Мнимая земля
Усиление переменного сигнала инвертирующим усилителем
Дифференциальный усилитель с обратной связью
Сумматор на основе ОУ
Интегратор на основе ОУ
Основная схема
Смещение в интеграторе
Точность и время интегрирования
Генератор линейно изменяющегося напряжения
Электрометрический усилитель
Дифференциатор на основе ОУ
Преобразователь тока в напряжение
Частотные характеристики схем на основе ОУ
Время установления и максимальная скорость нарастания
Источники питания
Напряжение питания и нагрузочная способность
Стабильность питания и требования к пульсациям
Активные фильтры
Вступление
Фильтры нижних частот
Фильтры верхних частот
Полосовые фильтры
Регулировка тембра
Логарифмические усилители
Прецизионные выпрямители
Дифференциальный компаратор
Введение
Гистерезис при положительной обратной связи
Справочные данные об ОУ
Аналоговый умножитель
Аналоговый делитель
Аналоговое моделирование
Введение
Резонансная система с затуханием
Фильтр с варьируемой характеристикой
Фильтр с переключаемыми конденсаторами
Глава 12. Схемы с положительной обратной связью и генераторы
Положительная обратная связь
Генераторы синусоидальных колебаний
Генератор с фазовращателем
Генератор с мостом Вина
Генератор квадратурного сигнала
Генератор с ZC-контуром
Кварцевые генераторы
Триггер (бистабильный мультивибратор)
Самовозбуждающийся мультивибратор
Ждущий мультивибратор
Двоичный счетчик
Триггер Шмитта
Генератор, управляемый напряжением
Фазовая автоподстройка частоты
Основной принцип
Фазовый компаратор
Практическая схема фазовой автоподстройки частоты
Глава 13. Цифровые логические схемы
Цифровой мир
Логические функции и логические схемы
Электронные логические элементы
Свойства логических схем со стороны входа и выхода
Классификация схем
Таблицы истинности
Простые комбинации логических элементов
Сложение двоичных чисел
Интегральные логические схемы
Введение
Схемы ТТЛ
КМОП-схемы
Последовательностные логические схемы: триггеры и память
Простейшие триггеры
Синхронный RS-триггер
D-триггер
JK-триггер
Двухконтактный триггер и триггер с динамическим входом
Регистры
Регистры для хранения данных
Регистр сдвига
Двоичный счет
Введение
Входы сброса и модуль счета
Двоично-десятичный счетчик
Последовательное соединение двоично-десятичных счетчиков
Синхронные счетчики
Дешифраторы и индикаторы
Прямое дешифрование — десятичное и шестнадцатиричное
Семисегментные индикаторы и дешифраторы
Микросхема 74LS75 — триггер-защелка
Мультиплексированные индикаторы
Интегральный триггер Шмитта 7413
Ждущие мультивибраторы и таймеры
Вступление
Интегральная схема ждущего мультивибратора 74121
Интегральный таймер 555
Мультиплексоры данных
Соединение логических схем
Общие предостережения
Подключение логических схем и их эксплуатация
Источники питания
Эмиттерно-связанная логика
Логические матрицы
Программируемые логические устройства
Переключение аналоговых сигналов с помощью КМОП-схем
Глава 14. МикроЭВМ и их применения
Что делает компьютер?
Электронная арифметика
Сложение
Вычитание
Двоичное умножение и деление
Биты, байты и полубайты
Шина данных
Запоминающие устройства
Магнитные и оптические устройства для хранения данных
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)
ROM, EPROM и E2PROM
МикроЭВМ
Программные средства
Последовательность команд
Машинный код
Запуск программы
Непосредственный ввод в машинном коде и запуск
Язык ассемблера
Языки высокого уровня
Ввод в микроЭВМ и вывод из нее
Дешифрование адреса
Порт вывода
Порт ввода
Практические схемы портов для персональных компьютеров
Эксперименты с вводом/выводом на микроЭВМ Acorn
Изучение процессора
Как отвлечь процессор от выполняемой программы?
Прерывания
Прямой доступ в память
Цифровая обработка сигналов
Цифровые фильтры
Цифроаналоговое преобразование
Аналого-цифровое преобразование
Основные схемы аналого-цифрового преобразования
Схема выборки и хранения
Шум квантования и дрожание
Частота выборок
Дельта-сигма преобразование данных (избыточная дискретизация)
Приложение 1. Маркировка компонентов
Приложение 2. Выбор транзистора
Приложение 3. Параметры операционных усилителей
Приложение 4. Цоколевка цифровых ИС
Приложение 5. Сопряжение с персональным компьютером семейства IBM
Предметный указатель