Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет информатики

и радиоэлектроники»

Кафедра систем управления

Схемотехника в системах управления

Конспект лекций

для студентов специальности

1–53 01 07 «Информационные технологии и управление в технических системах»

Минск 2012

Оглавление

1 АНАЛОГОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА 4

1.1 Резисторы (сопротивления) 5

1.2 Конденсаторы 7

1.3 Индуктивность 17

1.4 Диоды 19

1.5 Биполярные транзисторы 28

1.6 Униполярные транзисторы 38

1.7 Тиристоры 45

1.8 Транзисторы IGBT (Ай Жи Би Ти) 49

1.9 СИТ транзисторы и СИТ-тиристоры 51

1.10 Новые разработки транзисторов и тиристоров 52

1.11 Обратные связи 54

1.12 Операционные усилители 56

2 ЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ 62

2.1 Основные определения 62

2.2 Диодные логические схемы 65

2.3 ТТЛ логические схемы 67

2.4 Особенности 530, 531, 533, 555 серий 74

2.5 Логика на униполярных транзисторах 76

2.6 Логика с оптическими связями 78

2.7 Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) 80

2.8 Обобщенная модель ПЛИС 85

2.9 Микросхема ПЛМ (К556 РТ 1) 87

3 ТРИГГЕРЫ 92

3.1 Триггеры на биполярных транзисторах 93

3.2 Триггеры на униполярных транзисторах 104

3.3 Триггеры на логических элементах 105

3.4 Синхронный RS–триггер 108

3.5 Счетный триггер на логических элементах 109

3.6 D–триггер на логических элементах 110

3.7 JK–триггер на логических элементах 111

3.8 Интегральный шестиэлементный D–триггер ТМ2 113

3.9 JK–триггер ТВ–1 115

3.10 Прозрачные триггеры–защелки 119

3.11 Гонки 120

3.12 Триггеры на приборах с отрицательным сопротивлением. Триггеры на туннельных диодах. 121

3.13 Триггеры на тиристорах 124

3.14 Триггеры на двухбазовых диодах 126

3.15 Триггеры на операционных усилителях 128

4 Генераторы импульсов 130

4.1 Мультивибраторы на биполярных транзисторах 130

4.2 Ждущий мультивибратор на униполярных транзисторах 137

4.3 Генератор импульсов на двух логических элементах с двумя конденсаторами в автоколебательном режиме 139

4.4 Генератор импульсов на четырех логических элементах с одним конденсатором 141

4.5 Генераторы импульсов на логических элементах в ждущем режиме 144

4.6 Генератор импульсов на туннельном диоде в ждущем режиме 146

4.7 Генератор импульсов на туннельном диоде в автоколебательном режиме 150

4.8 Генератор импульсов на тиристоре в ждущем режиме 151

4.9 Генератор импульсов на тиристоре в автоколебательном режиме 153

4.10 Таймеры 155

4.11 Генератор импульсов в ждущем режиме на таймере 156

4.12 Генератор импульсов в автоколебательном режиме на таймере 158

4.13 Блокинг–генераторы в ждущем режиме 160

4.14 Блокинг–генератор в автоколебательном режиме 166

4.15 Магнито–транзисторный преобразователь двухплечевой 168

4.16 Схема с дополнительным трансформатором 171

4.17 Мостовая и полумостовая схемы магнито–транзисторных преобразователей 171

4.18 Генераторы импульсов на ОУ в автоколебательном режиме 172

4.19 Генератор импульсов на ОУ в ждущем режиме 175

4.20 Кварцевая стабилизация импульсных генераторов 177

4.21 Генератор импульсов, стабилизированный кварцем 184

5 Генераторы синусоидальных колебаний 185

5.1 Общие определения 185

5.2 Генератор синусоидальных колебаний с LC контуром и трансформаторной ОС 189

5.3 Схемы с индуктивной, емкостной трехточками 191

5.4 RC цепи для генераторов синусоидальных колебаний 192

5.5 Генераторы синусоидальных колебаний с R и C–параллелями 194

5.6 Генераторы синусоидальных колебаний с кварцевой стабилизацией 195

5.7 Генераторы синусоидальных колебаний на ОУ 197

6 Цифроаналоговые и аналого–цифровые преобразователи 199

6.1 Цифроаналоговые преобразователи 199

6.2 Аналого–цифровые преобразователи 209

7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ 219

7.1 Общие определения 219

7.2 Выпрямители 221

7.3 Параметрические стабилизаторы напряжения 222

7.4 Компенсационные стабилизаторы напряжения 227

7.5 Импульсные стабилизаторы напряжения 231

7.6 Импульсные корректоры коэффициента мощности 237