- •Вступ 6 зм 1. Електричні властивості напівпровідників 9
- •Зм 2. Напівпровідникові прилади 26
- •Зм 3. Електронні пристрої 79
- •Зм 4. Електронні елементи мікропроцесорної техніки 164
- •Зм 1. Електричні властивості напівпровідників
- •1.1. Основи зонної теорії твердого тіла.
- •1.2. Електропровідність напівпровідників.
- •1.2.1. Власна електропровідність напівпровідників
- •1.2.2. Домішкова електропровідність напівпровідників
- •1 .2.3. Ефекти, що пов’язані з електропровідністю напівпровідників
- •1.3. Властивості електронно-діркового переходу.
- •1.3.1. Формування електронно-діркового переходу.
- •1.3.2. Властивості n-p переходу при підключенні зовнішньої напруги
- •1.3.3. Тунельний ефект
- •1.4. Питання для самоперевірки.
- •Зм 2. Напівпровідникові прилади
- •2.1. Напівпровідникові діоди1
- •2.1.1. Випрямляючі діоди
- •2.1.2. Стабілітрони і схеми стабілізації напруги.
- •2.1.3. Варикапи
- •2.1.4. Тунельні діоди
- •2.1.5. Інші види діодів
- •2.2. Біполярні транзистори і їх використання в електронних пристроях
- •2.2.1. Устрій та принцип роботи біполярного транзистора.
- •2.2.2. Режими роботи біполярного транзистора.
- •2.2.3. Схеми включення транзисторів.
- •2.2.4. Вольт-амперні характеристики біполярних транзисторів та режими роботи (на прикладі n-p-n транзисторів).
- •2.2.5. Транзистор як активний чотирьохполюсник.
- •2.3. Уніполярні транзистори.
- •2.4. Тиристори
- •2.5. Питання для самоперевірки.
- •Зм 3. Електронні пристрої
- •3.1. Випрямлячі змінного струму.
- •3.2. Підсилювачі електричних сигналів.
- •3.2.1. Загальна інформація.
- •3.2.2. Характеристики підсилювачів
- •3.2.3. Зворотний зв’язок в підсилювачах.
- •3.2.4. Схеми підсилювальних каскадів на біполярних транзисторах.
- •3.2.5. Особливості роботи схеми попередніх каскадів підсилювача.
- •3.2.6. Режими роботи підсилюючих елементів.
- •3.2.7. Особливості роботи схеми кінцевого каскаду підсилювача.
- •3.2.8. Складені транзистори.
- •3.2.9. Спеціальні види підсилювачів.
- •3.3. Транзисторні генератори електричних сигналів.
- •3.3.1. Генератори синусоїдальних коливань.
- •3.3.2. Генератори імпульсів складної форми.
- •3.3.2.1. Параметри імпульсів прямокутної форми.
- •3.3.2.2. Мультивібратори.
- •3.3.2.3. Очікуючий мультивібратор або одновібратор.
- •3.3.2.4. Блокінг-генератори.
- •3.3.2.5. Генератори пилкоподібної напруги (гпн).
- •3.3.3. Генератори сигналів на операційних підсилювачах1.
- •3.4. Питання для самоперевірки.
- •Зм 4. Електронні елементи мікропроцесорної техніки
- •4.1. Уявлення про мікропроцесорну техніку, мікропроцесорні засоби і мікропроцесорні системи.
- •4.2. Структура мікропроцесорної системи.
- •4.2.1. Загальне уявлення про мікропроцесорну систему.
- •4.2.2. Мікропроцесорні засоби в системах керування
- •4.3. Елементи математичного апарату цифрової техніки.
- •4.3.1. Системи числення.
- •4.3.2. Фізичне уявлення інформації в мп-системі.
- •4.3.3. Форми представлення чисел.
- •4.3.4. Кодування чисел в мп-системах
- •4.3.5. Поняття булевої змінної та булевої функції
- •4.3.6. Операції та закони булевої алгебри.
- •4.3.7. Функціонально повні системи булевих функцій.
- •4.3.8. Мінімізація булевих функцій.
- •4.4. Цифрові схеми та цифрові автомати.
- •4.4.1. Елементи ртл.
- •4.4.2. Елементи дтл.
- •4.4.3. Елементи ттл.
- •4.4.4. Елементи езл.
- •4.4.5. Інтегральні схеми на моп–транзисторах.
- •4.5. Комбінаційні цифрові пристрої.
- •4.5.1 Дешифратор.
- •4.5.2. Перетворювачі кодів і шифратори.
- •4.5.3. Мультиплексори і демультиплексори.
- •4.5.4. Напівсуматор і суматор.
- •4.6. Послідовнісні пристрої.
- •4.6.1. Тригери.
- •4.6.1.1. Синхронний однотактний rs–тригер.
- •4.6.1.2. Синхронний двотактний rs–тригер.
- •4.6.2. Регістри.
- •4.6.2.1. Прийом і передача інформації в регістрах.
- •4.6.2.2. Схемна реалізація зсуваючого регістру
- •4.6.2.3. Реалізація порозрядних операцій в регістрах.
- •4.6.3. Лічильники.
- •4.6.3.1. Загальне уявлення і класифікація.
- •4.6.3.2. Лічильник з безпосередніми зв’язками з послідовним переносом.
- •4.6.3.3. Лічильник з паралельним переносом.
- •4.6.3.4. Реверсивний лічильник з послідовним переносом.
- •4.6.4. Накопичуючі суматори.
- •4.6.4.1. Однорозрядний накопичуючий суматор.
- •4.6.4.2. Багаторозрядні суматори
- •4.6.5. Електронні елементи пам’яті.
- •4.6.6. Перетворювачі сигналів.
- •4.7. Питання для самоперевірки.
- •Додаток
- •Префікси для кратних одиниць
- •Список рекомендованої літератури
3.3. Транзисторні генератори електричних сигналів.
Електронний генератор – це пристрій, що перетворює електричну енергію джерела постійного струму в енергію незгасаючих електричних коливань необхідної форми, частоти і потужності.
Генератори класифікують за формою коливань (синусоїдальні, прямокутні, пилкоподібні і ін.), за частотою (генератори низької, високої, надвисокої частоти), за типом кіл збудження коливань і за іншими відмінними ознаками.
Генератори оцінюють за допомогою таких характеристик, як:
– діапазон частот, що генеруються;
– точність установки частоти і підтримки її під час роботи;
– міра спотворення форми коливань і зміни амплітуди вихідної напруги;
– залежність параметрів вихідного сигналу від зовнішнього навантаження
та ін.
За способом утворення коливань генератори підрозділяють на дві групи: генератори із зовнішнім збудженням і генератори із самозбудженням.
Генератором із зовнішнім збудженням є підсилювач потужності, на вхід якого подаються електричні сигнали від джерела коливань. Генератори з самозбудженням містять формувачі коливань; такі генератори часто називають автогенераторами.
Узагальнена структурна схема електронного генератора показана на рис. 3.58, на якій: ДЕ – джерело енергії; ПЕ – підсилювальний елемент; ДЗЗ – коло позитивного зворотного зв’язку; ВЗЗ – коло від’ємного зворотного зв’язку; ФК – формувач коливань (LC–контур або фазуюче RC–коло).
Джерелом енергії (ДЕ) служить стабілізований випрямляч постійного струму або батарея гальванічних елементів. Як підсилювальний елемент (ПЕ) використовуються транзистори, електронні лампи і інші нелінійні елементи. Формувачами коливань (автогенераторами) (ФК) є ПЕ у поєднанні з резонансними LC–контурами або фазуюючими RC–колами. Коло позитивного зворотного зв’язку (ДЗЗ) забезпечує автоколивальний режим в колі генератора; коло від’ємного зворотного зв’язку (ВЗЗ) стабілізує параметри ПЕ і покращує їх характеристики.
Рис. 3.58.
Принцип роботи автогенератора заснований на автоматичному поповненні енергії, яку витрачає формувач коливань. Генерація коливань виникає і підтримується за дотримання умов:
1) добуток коефіцієнта підсилення на коефіцієнт зворотного зв’язку1 має бути рівним –1, тобто β·K = –1;
2) фаза коливань на виході кола зворотного зв’язку (ЗЗ) повинна збігатися з фазою коливань на вході підсилювального елементу, сумарний зсув фази, що створюється підсилювачем і колом ЗЗ, дорівнює нулю, тобто φПЕ + φЗЗ = 0.
Перша умова називається балансом амплітуд; якщо воно не дотримується, то коливання або затухатимуть і припиняться (при K·β < –1), або їх амплітуда зростатиме (при K·β > –1), поки зростання не припиниться внаслідок нелінійності підсилювального елементу.
Друга умова називається балансом фаз; воно означає, що коливання виникають при цілком певній частоті, при якій спостерігається збіг фаз. При великому фазовому зсуві коливання зовсім припиняться – вихідне коливання гаситиме вхідне. При дотриманні обох умов коливання плавно або різко виникають і автоматично підтримуються із заданою амплітудою.