СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ………………………………………………………………….….3
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ………………………………………………………….5
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………..7
Часть 1.ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ В РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ И СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ НА ИХ ОСНОВЕ…………………..16
1.ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ В РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ………………………………………………………………….16
1.1.Операционный усилитель как активный элемент схемотехники…………16
1.1.1.Модели операционных усилителей……………………………………..16 1.1.2.Представление амплитудно-частотной и фазочастотной
характеристик операционных усилителей и обеспечение их устойчивости с отрицательной обратной связью………………………19
1.1.3.Реальные параметры и идеализированные свойства операционных усилителей………………………………………………24
1.1.4.Эквивалентная схема замещения операционного усилителя по постоянному току…………………………………………………….29
1.2.Основные операционные схемы…………………………………………….35
1.2.1.Инвертирующая операционная схема, оценка точности и реализация на ее основе сумматора сигналов и преобразователя
тока в напряжение………………………………………………………..35 1.2.2.Неинвертирующая операционная схема, оценка точности и
реализация на ее основе повторителя сигналов (трансформатора сопротивлений)……………………………………….44
1.2.3.Дифференциальная операционная схема, оценка точности и реализация на ее основе вычитающего и сравнивающего устройств 48
1.2.4.Изолированный от общей шины преобразователь напряжений……...52 1.2.5.Изолированный от общей шины преобразователь
тока в напряжение….…………………………………………………….55 1.3.Генераторы стабильного тока на основе операционных усилителей 58 1.3.1.Генератор стабильного тока с изолированной нагрузкой и его
точность…………………………………………………………………..58 1.3.2.Генератор стабильного тока с заземленной нагрузкой и оценка
его точности………………………………………………………………61
1.3.3.Генераторы втекающего и вытекающего стабильных токов с повышенным значением формируемых токов…………………………66
1.3.4.Времяамплитудный преобразователь на основе генератора стабильного тока и оценка его точности……………………………….72
1.3.5.Особенности проектирования и расчета генераторов стабильного тока и времяамплитудного преобразователя…………………………..75
230
1.4.Стабилизаторы напряжения на основе операционных усилителей………78
1.4.1.Стабилизатор напряжения как элемент схемотехники…….………….78 1.4.2.Однополярные стабилизаторы с опорными стабилитронами…..…….79 1.4.3.Стабилизатор напряжения с повышенной нагрузочной
способностью и ограничением по току…………………………………86
1.4.4.Следящий стабилизатор разнополярных напряжений…..…………….93 1.5.Экстрематоры сигналов на основе операционных усилителей…………...97 1.5.1.Однополярный и двухполярный экстрематоры……….……………….97
1.5.2.Оценка точности формирования экстремума………………….……….99
1.6.Линейные преобразователи переменного напряжения в постоянное…...101 1.6.1.Одно- и двухполупериодное преобразование сигналов……..……….101 1.6.2.Преобразователи напряжений амплитудных значений…….………...102 1.7.Электронно–управляемые масштабные преобразователи напряжений
на основе операционных усилителей………………..…………………….104
1.7.1.Преобразователи с линейным управлением коэффициента передачи……………………………….…………………………………104
1.7.2.Масштабный преобразователь с экспоненциальным управлением 112 1.7.3.Преобразователи напряжений с электронным переключением
полярности коэффициентов передачи…………………………………115
1.7.4.Мостовой усилитель как преобразователь приращений сопротивлений (проводимостей) в напряжение..……………………118
1.7.5.Циркулятор сигналов…………………….……………………………..122 1.8.Линейные преобразователи полных проводимостей
(сопротивлений) в напряжение…………………….………………………124
1.8.1.Базовые схемы преобразователей….………………….……………….124 1.8.2.Высокоточные преобразователи полных проводимостей
(сопротивлений) в напряжение………………………………………...126 1.9.Типы операционных усилителей и их отличительные особенности……131 1.10.Меры предосторожности и полезные советы при использовании
операционных усилителей…………..…………………………………….134
2.ПЕРЕМНОЖИТЕЛИ СИГНАЛОВ В РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ………………….…………………………………………..…153
2.1.Основные свойства и параметры перемножителей сигналов………..…..153 2.2.Реализация математических операций на основе перемножителей
сигналов..……………………………………………………………………154 2.2.1.Умножение двух сигналов и возведение в квадрат…………………..154 2.2.2.Деление аналоговых сигналов………………………………………....156 2.2.3.Извлечение квадратного корня……………….…………………….….158
2.3.Типы аналоговых перемножителей сигналов и их отличительные особенности…………………………………………………………………159
2.4.Перемножители сигналов как балансные модуляторы…………………..160 2.4.1.Особенности применения балансных модуляторов………………….160
2.4.2.Амплитудный модулятор………………………………………………161
2.4.3.Фазовый и частотный демодуляторы….……………………………....161
231
2.4.4.Синхронный (линейный) амплитудный демодулятор.……….……...163 2.4.5. Квадратор как нелинейный амплитудный демодулятор……………164
2.5.Методы реализации перемножителей сигналов….………………………166 2.5.1.Отличительные особенности методов………………………………...166 2.5.2.Аналоговый перемножитель на основе логарифмирования и
антилогарифмирования сигналов……………..……………………….166
2.5.3.Перемножители сигналов на основе полевых транзисторов………..169 2.5.4.Времяамплитудный перемножитель сигналов……………………….171
3.ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ ДЛЯ ВЗАИМНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АНАЛОГОВОЙ И ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ 174 3.1.Системы сбора и распределения данных………………….………………174
3.2.Интегральные компараторы сигналов……………………………………..175 3.3.Аналоговые коммутаторы, мультиплексоры и демультиплексоры……..178 3.4.Устройства выборки-хранения информации………………….…………..181 3.4.1.Устройство выборки-хранения информации
как схемотехнический элемент………………………………………...181 3.4.2.Схемотехника и способы улучшения технических характеристик 182 3.4.3.Принципы построения, оценка точности и эффективности
высокоточного устройства выборки-хранения информации…….…...189 3.4.4.Особенности проектирования и расчета устройств выборки-
хранения информации…………………………………………………..193
4.ОСНОВЫ СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМАХ……………………………………………………………….199
4.1.Основные этапы и особенности системотехнического проектирования 199 4.2.Системотехническое проектирование совершенно нового изделия
(на примере измерителя напряжения отсечки полевых транзисторов)….201 4.2.1.Дифференциальный метод измерения напряжения отсечки
полевых транзисторов…………………………………….…………….201
4.2.2.Оценка точности и эффективности дифференциального метода…....204 4.2.3.Принципы построения устройства для измерения напряжения
отсечки и его системотехническая реализация……………………….208
4.2.4.Особенности интегрализации устройства……………………………..212 4.3. Системотехническое проектирование как непрерывный процесс...……213
4.3.1.Недостатки спроектированного устройства и необходимость его усовершенствования…………………………………………………….213
4.3.2.Метод измерения параметров аппроксимации характеристик нелинейных элементов…………………………………………………215
4.3.3.Системотехническая реализация метода………………………………216
4.3.4.Оценка точности и эффективности метода…………………………....221 4.3.5.Особенности интегрализации устройства для измерения
параметров аппроксимации характеристик…………………………...226
ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………….227
232
Св. план 2003, поз. 67
Учебное издание
Свирид Владимир Лукич
АНАЛОГОВАЯ
МИКРОСХЕМОТЕХНИКА
Учебное пособие для студентов специальности «Радиотехника»
всех форм обучения
В 3-х частях
Часть 1. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ. СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ
Ответственный за выпуск Г.И. Лещенко Редактор Т.А. Лейко Корректор Е.Н. Батурчик
Компьютерная верстка Т.В. Шестакова
________________________________________________________________________________
Подписано в печать 02.04.2003. |
Формат 60х84х 1/16. |
Бумага офсетная. |
Печать ризографическая. |
Гарнитура «Таймс». |
Усл. печ. л. 13,7. |
Уч.-изд. л. 14,2. |
Тираж 300 экз. |
Заказ 761. |
________________________________________________________________________________
Издатель и полиграфическое исполнение: Учреждение образования
«Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники».
Лицензия ЛП № 156 от 30.12.2002. Лицензия ЛВ № 509 от 03.08.2001.
220013, Минск, П. Бровки, 6
233