Введение. Перед Вами конспект «Электронная техника»

С.Ю. Волосатов

Электронная техника

( Конспект лекций )

Кирсанов, 2015г.

Предисловие

Перед Вами конспект «Электронная техника». Для кого он? Для людей, которые хотят узнать процессы, происходящие в радиоаппаратуре и в электронных деталях, составляющих её. Чем конспект отличается от книг написанных по этой тематике? В большинстве книг содержатся развёрнутые описания процессов, происходящих в элементах и узлах аппаратуры, обычно изложенные настолько сложно и непонятно, что в данной литературе способен разобраться разве что её автор или крупный специалист в электронике.

В других книгах, озаглавленных «Электроника», «Электронная техника» зачастую содержится материал, совершенно не соответствующий программам образовательных заведений и планам министерства образования.

Конспект который сейчас перед Вами, написан не с нуля, информация была взята из учебников, но переработана в сжатой форме, и в доступной манере показаны наиболее важные процессы в электрических элементах и узлах аппаратуры, которые являются базой для успешного прохождения многих других специальных дисциплин. Данный конспект является, по существу, основой для проведения лекций.

Автор выражает признательность курсантам Ватутину В.В., Кузнецову Д.А. за помощь в компьютерном наборе текста и рисунков.

Введение

Электроника представляет собой быстро развивающуюся область науки и техники. Она изучает принципы устройства, работы и применения различных электронных приборов. Значительные успехи во многих областях науки и техники обусловлены развитием электроники. В настоящее время невозможно найти какую-либо отрасль промышленности, в которой не использовались бы электронные приборы или устройства измерительной техники. С каждым годом доля электронных информационных устройств и устройств автоматики непрерывно увеличивается.

Это шествие электроники по Земле началось с фундаментальных работ физиков 18-19 вв. Первые в мире исследования электрических разрядов в воздухе осуществил М. В. Ломоносов в России. Важным событием явилось открытие электрической дуги В. В. Петровым в 1802 г. После этого начались интенсивные исследования англичанином У. Круксом прохождения электрического тока в разряженных газах. Аналогичные проводились и немецким учёным Г. И. Гейслером. Для освещения электрическую дуга применил П. Н. Яблочков в 1876 г. В 1883 г. Русский электротехник А. Н. Лодыгин изобрёл первый в мире электровакуумный прибор – лампу накаливания, затем лампу накаливания, изобретает немецкий учёный Т. А. Эдисон. В 1887 г. Немецкий учёный Г. Р. Герц открывает фотоэффект, а в 1888 г. Русский учёный А. Г. Столетов после завершения серии экспериментальных работ публикует первые законы по фотоэффекту. С этого момента начинают развиваться фотоэлектронные приборы. Первым успехом в этом направлении явилась разработка В. А. Ульянина селенового полупроводникового фотоэлемента.

Открытие Т. А. Эдисоном термоэлектронной эмиссии послужило толчком к созданию немецким учёным К. Ф. Брауном первой электронно–лучевой трубки. В 1904 г. Американский учёный К. Флеминг изготавливает двухэлектродную лампу (диод), а в 1907 г. Л. Фрест создаёт трехэлектродную лампу (триод). Русский учёный Б. Л. Розинг предложил применить электронно-лучевую трубку для приёма изображений.

Практическое применение трёхэлектродной лампы осуществил в 1909 г. В. И. Коваленков для усиления сигналов в дальней телефонной связи. Несколько позже для тех же целей он создаёт четырёхэлектродную лампу (тетрод). На базе этих ламп в 1918 г. В России разрабатывают мощные электронные лампы, которые применяются для создания первых радиостанций на длинных волнах.

Тенденция развития электроники такова, что доля электронных информационных устройств и устройств автоматики непрерывно увеличивается. Это является результатом интегральной технологии, внедрение которой позволило наладить массовый выпуск дешёвых высококачественных, не требующих специальной настройки и наладки микроэлектронных функциональных узлов различного назначения.

На основе больших (БИС) и сверхбольших (СБИС) интегральных схем созданы и выпускаются микропроцессоры и ЭВМ. Тем самым микросхемы могут реализовать большое количество разнообразных операций по обработке цифровых данных.

Содержание

Введение............................................................................................................... 3

Часть 1. Электронные приборы и типовые электронные устройства........ 5

Раздел 1. Полупроводниковые приборы........................................................ 5

Тема 1.1. Общие сведения о полупроводниках.................................................. 5

Тема 1.2. Полупроводниковые диоды................................................................ 16

Тема 1.3. Биполярные транзисторы.................................................................... 24

Тема 1.4. Полевые транзисторы.......................................................................... 33

Тема 1.5. Специальные полупроводниковые приборы...................................... 39

Тема 1.6. Оптоэлектроника.................................................................................. 44

Тема 1.7. Полупроводниковые фотоэлектронные приборы.............................. 44

Тема 1.8. Устройство отображения информации............................................... 54

Тема 1.9. Интегральные микросхемы................................................................. 56

Тема 1.10. Функциональная микроэлектроника.................................................. 61

Раздел 2. Типовые электронные устройства................................................... 62

Тема 2.1. Выпрямительные устройства.............................................................. 62

Тема 2.2. Стабилизаторы напряжения и тока..................................................... 66

Тема 2.3. Преобразователи постоянного напряжения....................................... 68

Часть 2. Электронные усилители..................................................................... 73

Раздел 3. Одиночные усилительные каскады................................................ 73

Тема 3.1. Общие сведения об усилителях........................................................... 73

Тема 3.2. Характеристики усилителей................................................................ 74

Тема 3.3. Режимы работы усилительных приборов.......................................... 76

Тема 3.4. Однокаскадные усилители на дискретных элементах........................ 79

Тема 3.5. Усилители с отрицательной обратной связью (ООС)........................ 83

Раздел 4. Многокаскадные усилители звуковой частоты (УЗЧ)................. 89

Тема 4.1. Входные каскады УЗЧ......................................................................... 89

Тема 4.2. Предоконечные каскады усилителя.................................................... 90

Тема 4.3. Оконечные каскады (ОК)..................................................................... 93

Тема 4.4. Техническая эксплуатация УЗЧ........................................................... 98

Раздел 5. Специальные усилители................................................................... 101

Тема 5.1. Усилители постоянного тока (УПТ).................................................... 101

Тема 5.2. Операционные усилители.................................................................... 104

Литература.......................................................................................................... 106