- •Предисловие
- •Глава 1. Основные сведения об электронных схемах
- •1.1. Единство электронных схем
- •1.2. Виды технической документации
- •1.3. Пассивные элементы рэа
- •1.4. Свободные электрические колебания в контуре
- •1.5. Вынужденные колебания в последовательном контуре
- •1.6. Вынужденные колебания в параллельном контуре
- •1.7. Связанные колебательные контуры
- •1.8. Электрические фильтры
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 2. Полупроводниковые диоды и транзисторы
- •2.1. Полупроводниковые диоды
- •2.2. Биполярные транзисторы
- •2.3. Тиристоры
- •2.4. Полевые транзисторы
- •2.5. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы
- •2.6. Интегральные активные и пассивные элементы
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 3. Электровакуумные приборы 3.1. Электронно-управляемые лампы
- •3.2. Электронно-лучевые трубки
- •3.3. Газоразрядные приборы
- •3.4. Фотоэлектрические приборы
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 4. Общие сведения об усилителях
- •4.1. Структурная схема электронных усилителей и их классификация
- •4.2. Основные технические показатели и характеристики усилителей
- •4.3. Виды обратных связей в усилителях
- •4.4. Влияние обратной связи на коэффициент усиления
- •4.5. Влияние обратной связи на входное сопротивление
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 5. Усилители переменного напряжения
- •5.1. Принцип усиления переменного напряжения
- •5.2. Усилительные каскады на полевых транзисторах
- •5.3. Усилительные каскады на биполярных транзисторах
- •5.4. Динамические характеристики
- •5.5. Динамические параметры
- •5.6. Эквивалентные схемы
- •5.7. Анализ частотных свойств усилителей напряжения
- •5.8. Широкополосные усилители
- •В вус на бт время установления определяется выражением
- •5.9. Коррекция ачх усилителей переменного напряжения
- •5.10. Повторители напряжения
- •5.12. Интегральные усилители переменного напряжения
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 6. Усилители мощности
- •6.1. Режимы работы усилительного каскада
- •6.2. Однотактные усилители мощности
- •6.3. Двухтактные усилители мощности
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 7. Усилители с гальваническими связями
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Простейшие угс прямого усиления
- •7.3. Балансные усилители
- •7.4. Дифференциальные усилители
- •7.5. Дифференциальные усилители с генераторами стабильного тока
- •В качестве диода vd в интегральных ду обычно используется транзистор в диодном включении.
- •7.6. Структура и основные параметры интегральных операционных усилителей
- •7.7. Схемотехника интегральных операционных усилителей
- •7.8. Применение интегральных операционных усилителей
- •7.9. Усилители постоянного и медленно меняющегося напряжения с преобразованием сигнала
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 8. Генераторы синусоидального напряжения
- •8.1. Условия самовозбуждения
- •8.4. Стабилизация частоты колебаний -автогенератора
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 9. Основные понятия импульсной техники
- •9.1. Виды и параметры импульсных сигналов
- •9.2. Спектральный состав импульсных сигналов
- •9.3. Формирование импульсов яс-цепями
- •9.4. Амплитудные ограничители
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 10. Логические функции и базовые логические элементы
- •10.1. Основные положения алгебры логики
- •10.2. Электронные ключи
- •10.3. Параметры логических элементов
- •10.4. Базовые логические элементы на биполярных структурах
- •10.5. Базовые логические элементы на мдп- и кмдп-структурах
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 11. Формирователи и генераторы электрических импульсов
- •11.1. Виды генераторов -электрических импульсов и их особенности
- •11.2. Мультивибраторы
- •11.3. Одновибраторы
- •11.4. Антидребезговые формирователи одиночных импульсов и перепадов напряжения
- •11.5. Генераторы линейно изменяющегося напряжения
- •11.6. Компараторы напряжений
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 12. Триггерные структуры
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Симметричный триггер на биполярных транзисторах V с коллекторно-базовыми связями
- •2.3. Структура и классификация интегральных триггеров
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 13. Цифровые и комбинационные электронные устройства
- •13.1. Двоичная система счисления
- •13.2. Регистры
- •13.3. Двоичные счетчики импульсов
- •13.4. Двоично-десятичные счетчики
- •13.5. Шифраторы и дешифраторы
- •13.6. Мультиплексоры и демультиплексоры
- •13.7. Устройства сдвига и сравнения кодов чисел
- •13.8. Сумматоры
- •13.9. Типы запоминающих устройств и их основные характеристики
- •13.10. Запоминающие элементы на биполярных структурах
- •13.11. Запоминающие элементы на мдп-структурах
- •13.12. Запоминающие устройства на функциональных приборах .
- •13.13. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 14. Микропроцессоры и микроэвм 1
- •4.1. Общие сведения о микропроцессорах
- •14.2. Структура микропроцессора
- •14.3. Система команд микропроцессора
- •14.4. Области использования микроэвм в народном хозяйстве
- •14.5. Программируемые калькуляторы как разновидность микроэвм
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 15. Источники стабилизированного напряжения
- •15.1. Структура источников стабилизированного напряжения
- •15.2. Однофазные неуправляемые выпрямители
- •2 . 15.3. Однофазныеуправляемые выпрямители
- •15.4. Сглаживающие фильтры
- •15.5. Электронные стабилизаторы постоянного напряжения
- •Контрольные вопросы и задания
1.4. Свободные электрические колебания в контуре
Колебательные контуры представляют собой устройства, состоящие из электрически соединенных катушек индуктивности и конденсаторов, и служат для получения электрических колебаний. Различают свободные и вынужденные электрические колебания.
Рассмотрим процессы, происходящие в колебательном контуре, состоящем из конденсатора С и подключенной к нему катушки индуктивности L (рис. 1.9). Когда переключатель S находится в положении 1, конденсатор заряжается до
напряжения источника GB. Если после этого в момент t = 0 ключ перевести в положение 2, то конденсатор начнет разряжаться через катушку и в контуре потечет ток. Резкому нарастанию тока препятствует ЭДС самоиндукции катушки, имеющая наибольшее значение в момент ее подключения к конденсатору. По мере разрядки конденсатора ЭДС самоиндукции уменьшается, ток через катушку увеличивается, а напряжение на конденсаторе uс уменьшается (рис. 1.10).
В момент времени конденсатор полностью разрядится ( ), а ток достигнет максимального значения . Прекращению тока в цепи при uс = 0 препятствует ЭДС самоиндукции катушки, и он уменьшается постепенно, не изменяя своего направления. Этим током снова начинает заряжаться конденсатор, но знаки зарядов на его обкладках будут противоположными первоначальным. К моменту ток уменьшается до нуля, а напряжение на конденсаторе достигает максимального значения, но противоположной полярности.
С момента времени конденсатор снова начнет разряжаться через катушку. В контуре возникнет и будет нарастать ток, протекающий теперь в обратном направлении. В момент этот ток достигнет максимального значения, а напряжение на конденсаторе уменьшится до нуля. Затем ток начнет уменьшаться и, протекая через конденсатор, к моменту времени перезарядит его до максимального напряжения, полярность которого совпадает с первоначальной.
Далее описанные процессы повторяются.
Периодические изменения тока в контуре и напряжения на его элементах, происходящие благодаря начальной зарядке конденсатора, называют свободными электрическими колебаниями. Они вызваны периодическим переходом потенциальной энергии электрического поля
конденсатора в кинетическую энергию магнитного поля катушки.
По форме свободные электрические колебания в контуре являются синусоидальными, или гармоническими. Они характеризуются амплитудой Um и периодом Т или частотой .
Для тока свободных колебаний элементы L и С включены параллельно, поэтому напряжения на них равны: . Из этого следует XL = Хс, или . Последнее равенство позволяет определить частоту собственных колебаний:
Индуктивное . или емкостное Хс сопротивление элементов контура на частоте собственных колебаний называют характеристическим или волновым сопротивлением контура и обозначают греческой буквой :
Подставив в это равенство значение , определяемое выражением (1.1), получим
Если бы при периодической перезарядке конденсатора не было потери энергии, то свободные колебания в контуре длились бы бесконечно долго, т. е. являлись бы незатухающими. Однако часть энергии теряется на нагрев провода катушки, вводимых в нее сердечников, на вихревые токи, токи утечки, излучение контуром электромагнитных волн. Поэтому амплитуда электрических колебаний в контуре уменьшается от периода к периоду, и с течением времени свободные колебания в контуре прекращаются.
Такие электрические колебания называются затухающими. Затухающие колебания оценивают затуханием контура d, представляющим собой отношение активного сопротивления R контура к характеристическому, т. е.
На практике для оценки качеста контура вместо затухания обычно применяется обратная величина Q, называемая добротностью контура: