Современная полупроводниковая электроника

Введение в цифровую электронику
Магнитные цепи
Полупроводниковые приборы
Передача дискретных сигналов
Предмет и задачи курса электрических цепей
  • Электротехника и электроника
  • Важнейшие физические величины в электрических
    цепей
  • Градиент физической величины
  • Основные методы и понятия электрических цепей
  • Классификация электрических цепей.
  • Цепи с сосредоточенными параметрами
  • Двухполюсные элементы
  • Резистор
  • Законы Ома и Кирхгофа
  • Энергетический баланс в электрических цепях
  • Элементы электрической цепи переменного тока
  • Конденсатор  в цепи синусоидального тока
  • Символический метод
  • Применение векторных диаграмм при расчете
  • Активная, реактивная и полная мощности
  • Выражение мощности в комплексной форме
    записи
  • Цепи с распределенными параметрами
  • Линия с потерями. Телеграфное уравнение
  • Резонансные трансформаторы сопротивления
  • Электрические фильтры
  • Фильтры верхних частот 
  • Полосовые и заградительные фильтры
  • Трансформаторы
  • КПД трансформатора
  • Схема расчета трансформатора
  • Переходные процессы в линейных
    электрических цепя
  • «Разряд» катушки индуктивности на резистор
  • Включение цепочки RL на синусоидальное
    напряжение
  • Включение цепочки RC на постоянное
    напряжение
  • Общие свойства четырехполюсников
  • Общий принцип действия и конструкции
    электрических машин
  • Способ получения переменного тока
  • Трехфазный ток
  • Принцип работы асинхронного двигателя
  • Преимущества трехфазных систем
  • Соединение нагрузки треугольником
  • Трехфазные цепи при наличии взаимоиндукции
  • Современная полупроводниковая электроника
  • Выпрямительный полупроводниковый диод
  • Варика
  • Полупроводниковые транзисторы
  • Тиристор
  • Электронные усилители
  • Двухтактный усилитель мощности
  • Эмиттерный повторитель
  • Усилители постоянного тока
  • Мультивибратор
  • Генерирование электрических колебаний
  • Импульсные и цифровые устройства
  • Диодные ключи
  • Дешифраторы и шифраторы
  • Компараторы и триггеры Шмитта
  • Мультивибраторы
  • Усилители постоянного тока (УПТ)
  •  

    Изучение электровакуумных и полупроводниковых приборов составляет существенную часть современной науки, которая называется электроникой. Радиоэлектроника является одной из областей применения электроники и созданных ею приборов электровакуумных, полупроводниковых и квантовых.

    Функциональная классификация интегральных микросхем Практические возможности интегральной технологии в настоящее время таковы, что большинство маломощных функциональных узлов РЭА может быть реализовано в виде микросхем. Однако промышленное производство микросхем определенного типа целесообразно лишь тогда, когда данный тип находит массовое применение в РЭА.

    Диффузионные и дрейфовые явления в полупроводниках В полупроводниках если длина свободного пробега электрона или дырки значительно меньше толщины барьера, т.е. электрон или дырка испытывает в процессе перехода много столкновений с решеткой, то применяют для вычисления тока через потенциальный барьер диффузионную теорию. Она справедлива для полупроводников с малой концентрацией носителей заряда и малой длиной свободного пробега, например для закиси меди, селена и др.

    Потенциальный барьер при  переходе

    Пробои  перехода В зависимости от удельного сопротивления полупроводника, типа  – перехода, формы и величины приложенного напряжения, окружающей температуры и условий теплоотвода, состояния поверхности и других факторов физическая природа пробоя может быть различной

    Выпрямительный полупроводниковый диод Полупроводниковым диодом называют полупроводниковый прибор с одним  переходом и двумя выводами, в котором используются свойства перехода. Применение полупроводниковых диодов в современной технике весьма разнообразно.

      Варикап – полупроводниковый диод, в котором используется зависимость емкости  – перехода от обратного напряжения и который предназначен для применения в качестве элемента с электрически управляемой емкостью.

    Полупроводниковые транзисторы Типы транзисторов Транзистором называется электропреобразовательный полупроводниковый прибор с электронно дырочными переходами, пригодный для усиления мощности и имеющий три или более выводов.

    Вольтамперные характеристики биполярных транзисторов

     Полевым транзистором называют электропреобразовательный прибор, в котором ток канала управляется электрическим полем, возникающим с приложением напряжения между затвором и стоком, и который предназначен для усиления мощности электромагнитных колебаний.

     Тиристором называют полупроводниковый прибор с тремя (или более) переходами, вольтамперная характеристика которого имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением и который используется для переключения.

    Электронные усилители Параметры усилителей Электронным усилителем называют устройство, в котором входной сигнал напряжения или тока используется для управления током (а следовательно, и мощностью), поступающим от источника питания в нагрузку

    Принципы действия усилителей

    Условие для усилителя, усиления сигналов без искажением их формы

    Двухтактный усилитель мощности Двухтактные схемы выходных каскадов с применением транзисторов

    Эмиттерный повторитель Между усилителями надо включать каскады передачи сигнала, которые обладают большим входным сопротивлением.

    Усилители постоянного тока и дифференциальные усилители

    Обратные связи в усилителях это подача части выходного сигнала на вход усилителя; напряжение обратной связи может зависеть или от выходного напряжения , или от тока в нагрузке или от выходного напряжения и тока в нагрузке вместе

    Мультивибратор состоит из двух усилителей, причем выходное напряжение левого усилителя снимается с коллектора транзистора VTl и передается на вход правого усилителя, а выходное напряжение этого усилителя снимается с коллектора VТ2 и подается на вход левого усилителя (на участок базаэмиттер транзистора VTl).

    Генерирование электрических колебаний Принципы построения генераторов

    Транзисторные автогенераторы гармонических колебаний  генераторы с индуктивной связью Рассмотрим две схемы транзисторных автогенераторов гармонических колебаний томсоновского типа с резонансными контурами. Резонансная частота контура определяет частоту колебаний автогенератора.

    генераторы гармонических сигналов

    Особенности генераторов сверхвысоких частот Начиная с диапазона метровых волн и на более коротких волнах, в работе генераторов начинают появляться особенности, которые приводят к необходимости изменения конструкций как ламп, так и колебательных систем.

    Импульсные и цифровые устройства. Общая характеристика импульсных устройств. 

    Диодные ключи Простейший тип электронных ключей диодные ключи. В качестве активных элементов в них используют полупроводниковые или электровакуумные диоды.

    Электронные ключи используемые для формирования импульсов, а также в качестве ограничителей амплитуды импульса

     Логические элементы вместе с запоминающими элементами составляют основу устройств цифровой (дискретной) обработки информации вычислительных машин, цифровых измерительных приборов и устройств автоматики. Логические элементы выполняют простейшие логические операции над цифровой информацией, а запоминающие элементы служат для ее хранения.

    Логические элементы И НЕ

    Общие характеристики триггеров Триггером называют устройство, обладающее двумя состояниями устойчивого равновесия и способное скачком переходить из одного состояния в другое под воздействием внешнего управляющего сигнала.

      Цифровым счетчиком импульсов называют устройство, реализующее счет числа входных импульсов и фиксирующее это число в какомлибо коде.

    Сложение. Одной из основных арифметических операций, выполняемых в ЭВМ, является сложение двоичных чисел. В качестве примера рассмотрим сложение двух четырехразрядных двоичных чисел: 0111 и 0101. В десятичной системе это числа 7 и 5

    Дешифраторы и шифраторы Дешифратором (декодером) называют устройство, предназначенное для распознавания различных кодовых комбинаций (слов). Каждому слову на входе дешифратора соответствует «1» на одном из его выходов.

    Цифро – аналоговые и аналого – цифровые преобразователи Обычно датчики температуры, давления и других физических величин создают напряжение в аналоговой форме, пропорциональное физической величине или отклонениям физической величины от некоторого установленного уровня.

    Компараторы и триггеры Шмитта

    Мультивибраторы Для получения прямоугольных импульсов широко используют устройства, называемые релаксационными генераторами (релаксаторами). Релаксаторы, как и триггеры, относятся к классу спусковых устройств и основаны на применении усилителей с положительной обратной связью или электронных приборов с отрицательным сопротивлением, например, туннельных диодов или транзисторов.

      Усилители постоянного тока (УПТ) предназначены для усиления сигналов, медленно изменяющихся во времени, т.е. сигналов, эквивалентная частота которых приближается к нулю. Поэтому УПТ должны обладать амплитудночастотной характеристикой.