- •Техническая Электроника
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1 пассивные компоненты электронных устройств
- •1.1. Резисторы
- •Числовые коэффициенты первых трех рядов
- •Допустимые отклонения сопротивлений
- •Основные параметры резисторов
- •1.1.1. Система условных обозначений и маркировка резисторов
- •Специальные резисторы
- •1.2. Конденсаторы
- •1.2.1. Система условных обозначений конденсаторов
- •1.2.2. Параметры постоянных конденсаторов
- •1.2.3. Конденсаторы переменной ёмкости
- •1.3. Катушки индуктивности
- •Параметры катушек индуктивности
- •Глава 2 полупроводниковые диоды
- •2.1. Физические основы полупроводниковых приборов
- •2.2. Примесные полупроводники
- •2.3. Электронно-дырочный переход
- •2.4. Физические процессы в p–n переходе
- •2.5. Контактная разность потенциалов
- •2.6. Прямое включение p–n перехода
- •2.7. Обратное включение p–n перехода
- •2.8. Вольт–амперная характеристика p–n перехода
- •2.9. Пробой p–n перехода
- •2.10. Емкостные свойства p–n перехода
- •2.11. Полупроводниковые диоды
- •Система обозначения полупроводниковых диодов
- •2.12. Выпрямительные диоды
- •Параметры выпрямительных диодов
- •2.13. Стабилитроны
- •Параметры стабилитрона
- •2.14. Варикапы
- •Параметры варикапов
- •2.15. Импульсные диоды
- •Параметры импульсных диодов
- •2.15.1. Диоды с накоплением заряда и диоды Шотки
- •2.16. Туннельные диоды
- •Параметры туннельных диодов
- •2.17. Обращенные диоды
- •Глава 3 биполярные транзисторы
- •3.1. Режимы работы биполярного транзистора
- •3.2. Принцип действия транзистора
- •3.3. Токи в транзисторе
- •3.4. Статические характеристики
- •3.4.1. Статические характеристики в схеме с об входные характеристики
- •Выходные характеристики
- •Характеристики прямой передачи
- •Характеристики обратной связи
- •3.5. Статические характеристики транзистора в схеме с оэ
- •3.6. Малосигнальные параметры Дифференциальные параметры транзистора
- •Система z–параметров.
- •Система y–параметров
- •Система h–параметров
- •Определение h–параметров по статическим характеристикам
- •3.7. Малосигнальная модель транзистора
- •3.8. Моделирование транзистора
- •3.9. Частотные свойства транзисторов
- •3.10. Параметры биполярных транзисторов
- •Глава 4 полевые транзисторы
- •4.1. Полевой транзистор с управляющим p-n переходом
- •Статические характеристики
- •4.2. Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •4.2.2. Статические характеристики мдп-транзистора с
- •4.3. Полевые транзисторы со встроенным каналом
- •4.4. Cтатические характеристики транзистора со
- •4.5. Cпособы включения полевых транзисторов
- •4.6. Полевой транзистор как линейный четырехполюсник
- •4.7. Эквивалентная схема и частотные свойства
- •4.8. Основные параметры полевых транзисторов
- •Глава 5 полупроводниковые переключающие приборы
- •5.1. Диодный тиристор
- •5.2. Триодный тиристор
- •5.3. Симметричные тиристоры (симисторы)
- •5.4. Параметры тиристоров
- •Глава 6 электронно-лучевые приборы
- •6.1. Электростатическая система фокусировки луча
- •6.2. Электростатическая отклоняющая система
- •6.3. Трубки с магнитным управлением электронным лучом
- •6.4. Экраны электронно-лучевых трубок
- •6.5. Система обозначения электронно-лучевых трубок
- •6.6. Осциллографические трубки
- •6.7. Индикаторные трубки
- •6.8. Кинескопы
- •6.9. Цветные кинескопы
- •Глава 7 элементы и устройства оптоэлектроники
- •7.1. Источники оптического излучения
- •7.2. Характеристики светодиодов
- •7.3. Основные параметры светодиодов
- •7.4. Полупроводниковые приемники излучения
- •7.5. Фоторезисторы
- •7.6. Характеристики фоторезистора
- •7.7. Параметры фоторезистора
- •7.8. Фотодиоды
- •7.9. Характеристики и параметры фотодиода
- •7.10. Фотоэлементы
- •7.11. Фототранзисторы
- •7.12. Основные характеристики и параметры фототранзисторов
- •7.13. Фототиристоры
- •7.14. Оптопары
- •7.15. Входные и выходные параметры оптопар
- •7.16. Жидкокристаллические индикаторы
- •Параметры жки
- •Глава 8 элементы интегральных микросхем
- •8.1. Пассивные элементы интегральных микросхем
- •8.1.1. Резисторы
- •8.1.2. Конденсаторы
- •8.1.3. Пленочные конденсаторы
- •8.2. Биполярные транзисторы
- •8.3. Диоды полупроводниковых имс
- •8.4. Биполярные транзисторы с инжекционным питанием
- •8.5. Полупроводниковые приборы c зарядовой связью
- •Применение пзс
- •Параметры элементов пзс
- •Глава 9 основы цифровой техники
- •9.1. Электронные ключевые схемы
- •9.2. Ключи на биполярном транзисторе
- •9.3. Ключ с барьером Шотки
- •9.4. Ключи на мдп транзисторах
- •9.5. Ключ на комплементарных транзисторах
- •9.6. Алгебра логики и основные её законы
- •9.7. Логические элементы и их классификация
- •Классификация ис по функциональному назначению
- •Классификация ис по функциональному назначению
- •9.8. Базовые логические элементы цифровых
- •9.9. Диодно–транзисторная логика
- •9.10. Транзисторно–транзисторная логика (ттл)
- •9.11. Микросхемы ттл серий с открытым коллектором
- •9.12. Правила схемного включения элементов
- •9.13. Эмиттерно–связанная логика
- •9.14. Интегральная инжекционная логика (и2л)
- •9.15. Логические элементы на мдп-транзисторах
- •9.16. Параметры цифровых ис
- •9.17. Триггеры
- •Параметры триггеров
- •9.18. Мультивибраторы
- •9.18.1. Мультивибраторы на логических интегральных элементах
- •9.18.2. Автоколебательный мультивибратор с
- •9.18.3. Автоколебательные мультивибраторы с
- •9.18.4. Ждущие мультивибраторы
- •Глава 10 аналоговые устройства
- •10.1. Классификация аналоговых электронных устройств
- •10.2. Основные технические показатели и характеристики аналоговых устройств
- •10.3. Методы обеспечения режима работы транзистора в каскадах усиления
- •10.3.1. Схема с фиксированным током базы
- •10.3.2. Схема с фиксированным напряжением база–эмиттер
- •10.3.3. Схемы с температурной стабилизацией
- •10.4. Стабильность рабочей точки
- •10.5. Способы задания режима покоя в усилительных
- •10.6. Обратные связи в усилителях
- •10.6.1. Последовательная обратная связь по напряжению
- •10.6.2. Последовательная обратная связь по току
- •10.7. Режимы работы усилительных каскадов
- •10.8. Работа активных элементов с нагрузкой
- •10.9. Усилительный каскад с общим эмиттером
- •10.10. Усилительный каскад по схеме с общей базой
- •10.11. Усилительный каскад с общим коллектором
- •10.12. Усилительные каскады на полевых транзисторах
- •10.12.1. Усилительный каскад с ои
- •10.12.2. Усилительный каскад с общим стоком
- •10.13. Усилители постоянного тока
- •Глава 11 Дифференциальные и операционные усилители
- •11.1. Дифференциальные усилители
- •11.2. Операционные усилители
- •11.3. Параметры операционных усилителей
- •11.4. Амплитудно и фазочастотные характеристики оу
- •11.5. Устройство операционных усилителей
- •11.6. Оу общего применения
- •11.7. Инвертирующий усилитель
- •11.8. Неинвертирующий усилитель
- •11.9. Суммирующие схемы
- •11.9.1. Инвертирующий сумматор
- •11.9.2. Неинвертирующий сумматор
- •11.9.3. Интегрирующий усилитель
- •11.9.4. Дифференцирующий усилитель
- •11.9.5. Логарифмические схемы
- •11.9.6. Антилогарифмирующий усилитель
- •Глава 12 компараторы напряжения
- •Глава 13 Цифро-аналоговые преобразователи
- •13.1. Параметры цап
- •13.2. Устройство цап
- •Глава 14 Аналого-цифровые преобразователи
- •14.1. Параметры ацп
- •14.2. Классификация ацп
- •14.3. Ацп последовательного приближения
- •ЛитературА
6.1. Электростатическая система фокусировки луча
П ростейший электронный прожектор, как показано на рис. 6.2, состоит из источника электронов (катода), имеющего форму цилиндра, внутри которого находится подогреватель. Торец цилиндра покрыт оксидным слоем, эмитирующим электроны. Потенциал катода принимается за нуль и относительно катода отсчитываются потенциалы других электродов прожектора. На катод надевается полый цилиндр с отверстием-диафрагмой в центре – модулятор (управляющий электрод). На модулятор подается отрицательное напряжение порядка единиц или десятков вольт.
О сновным назначением модулятора является изменение тока электронного луча. В пространстве между катодом и модулятором (рис. 6.3) формируется неоднородное, электри-ческое поле, изменяющее объемный заряд около катода и той части его поверхности, у которой существует поле с положительным потенциалом. Зависимость между катодным током и напряжением модулятора называется модуляционной характеристикой (рис. 6.4).
И зменяя напряжение на модуляторе можно управлять яркостью свечения экрана, поскольку при малых отрицательных напряжениях на модуляторе большее число электронов пролетает модулятор и участвует в создании электронного луча.
Первый и второй аноды имеют форму цилиндров, с одной или несколькими диафрагмами. На первый анод подается положительное напряжение величиной несколько сотен вольт, а на второй – несколько киловольт.
В осциллографических трубках второй анод соединяется с аквадагом и, чтобы избежать появления паразитных электрических полей между аквадагом и оператором, влияющих на электронный луч, заземляют плюс источника питания.
Принцип работы электронных прожекторов аналогичен принципу действия оптических фокусирующих систем. Первая (короткофокусная) линза образована катодом, модулятором и первым анодом с фокусом в плоскости первого анода. Вторая (длинно-фокусная) линза с фокусом в плоскости экрана образована первым и вторым анодами (рис. 6.3). Электрическое поле первой линзы с положительным градиентом доходит до поверхности катода, "вытягивает" электроны из катода и ускоряет их. Поэтому первая линза всегда должна быть электростатической. Каждую линзу можно представить как совокупность собирающей и рассеивающей элементарных линз. Собирающая линза образована неоднородным электрическим полем с эквипотенциальными поверхностями, обращенными выпуклостью к катоду, а рассеивающая образована эквипотенциальными поверхностями, обращенными к экрану.
Регулируя потенциал первого анода с помощью потенциометра R3 (рис. 6.2), можно изменять неоднородное электрическое поле длиннофокусной линзы и тем самым управлять фокусным расстоянием. Изменяя напряжение первого анода, можно добиться точного совмещения фокуса с плоскостью экрана, поэтому ручку потенциометра R3 снабжают надписью "фокусировка". Электронный луч невозможно сфокусировать в геометрическую точку. Этому препятствует взаимное отталкивание электронов, несовершенство электронно-оптической системы и др. Достаточно получить светящееся пятно малых размеров, чтобы глаз воспринимал его как светящуюся точку.
Силу света или яркость пятна можно регулировать с помощью потенциометра R1, изменяющего напряжение на модуляторе. Поэтому ручку потенциометра R1 снабжают надписью "Яркость".
Рассмотренный тетродный прожектор обладает недостатком: регулировка яркости влияет на фокусировку луча и наоборот. При изменении напряжения первого анода для достижения оптимальной фокусировки луча автоматически изменяется величина и конфигурация электрического поля у плоскости катода, что приводит к изменению тока луча, а значит и яркости. При регулировке яркости луча изменяется напряжение на модуляторе, которое вызывает изменение тока луча и фокусное расстояние.
Уменьшение взаимного влияния регулировок яркости и фокусировки достигается расположением ускоряющего электрода (УЭ) (рис. 6.5,а) между модулятором и первым анодом. Ускоряющий электрод выполнен в виде длинного цилиндра с диафрагмами, ограничивающими поперечные размеры луча. Первый анод имеет большое отверстие, что исключает попадания на его электронов, т.е. ток первого анода равен нулю. При изменении напряжения на первом аноде не будет изменяться ток и напряжение на элементах делителя (рис. 6.5,а), поэтому режим работы первой линзы не изменяется.
Второй способ улучшения работы электронного прожектора – создание трехлинзовой электронно-оптической системы (рис. 6.5,б). Первый ускоряю-
щий электрод имеет небольшой потенциал (сотни вольт), а второй – высокий (киловольты).