- •Электроника и микросхемотехника Курс лекций
- •Введение
- •1. Полупроводниковые диоды
- •1.1. Принцип работы диода
- •1.2. Вольт-амперная характеристика диода
- •1.3. Выпрямительные диоды
- •1.4. Высокочастотные диоды
- •1.5. Импульсные диоды
- •1.6. Стабилитроны и стабисторы
- •2. Биполярные транзисторы
- •2.1. Общие принципы
- •2.2. Основные параметры транзистора
- •2.3. Схемы включения транзисторов
- •2.3.1. Схема с общим эмиттером
- •Ключевой режим работы
- •Усилительный режим работы транзистора
- •Делитель Rсм1, Rсм2 задаёт потенциал базы
- •2.3.2. Схема включения транзистора с общим коллектором
- •2.3.3. Схема с общей базой
- •3. Полевые транзисторы
- •3.1. Полевой транзистор с p-n переходом
- •3.1.1. Входные и выходные характеристики полевого транзистора с p-n переходом и каналом n-типа
- •3.1.2. Схема ключа на полевом транзисторе с p-n переходом
- •3.2. Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •3.2.1. Входные и выходные характеристики моп - транзистора с каналом n -типа (кп 305)
- •3.2.4. Ключ на кмоп - транзисторах с индуцированным каналом
- •3.2.5 Биполярные транзисторы с изолированным затвором (igbt). Устройство и особенности работы
- •3.2.6 Igbt-модули
- •4. Тиристоры
- •4.1. Принцип работы тиристора
- •4.2. Основные параметры тиристоров
- •4.3. Двухполупериодный управляемый выпрямитель
- •4.4. Регулятор переменного напряжения
- •5. Интегральные микросхемы
- •5.1. Общие положения
- •5.2. Аналоговые микросхемы. Операционные усилители
- •5.2.1. Свойства оу
- •Практическая трактовка свойств оу
- •5.2.2. Основы схемотехники оу
- •Входной дифференциальный каскад
- •Современный входной дифференциальный каскад
- •Промежуточный каскад
- •Выходной каскад
- •5.2.3. Основные схемы включения оу. Инвертирующее включение
- •Применение инвертирующего усилителя в качестве интегратора
- •5.2.4. Неинвертирующее включение
- •5.2.5. Ограничитель сигнала
- •5.2.6. Компараторы
- •Широтно-импульсного регулирования
- •Триггер Шмитта
- •5.2.7. Активные фильтры
- •Фильтры первого порядка
- •Фазовращатель
- •Логарифмические схемы
- •Выводы:
- •6. Генераторы электрических сигналов Теоретические сведения и расчетные соотношения
- •Контрольные задания
- •Методика выполнения задания
- •Интегральный таймер 555 (к1006ви1)
- •6. Цифровые интегральные микросхемы
- •6.1. Общие понятия
- •6.2. Основные свойства логических функций
- •6.3. Основные логические законы
- •6.4. Функционально полная система логических элементов
- •6.5. Обозначения, типы логических микросхем и структура ттл
- •Основные параметры логических элементов
- •6.6. Синтез комбинационных логических схем
- •6.6.1. Методы минимизации
- •Минимизация с помощью карт Карно
- •Изменим запись закона
- •6.6.2. Примеры минимизации, записи функции и реализации
- •6. 7. Интегральные триггеры
- •6.7.1. Rs асинхронный триггер
- •6.7.2. Асинхронный d - триггер
- •6.7.3. Синхронный d - триггер со статическим управлением
- •6.7.4. Синхронный d -триггер с динамическим управлением
- •6.7.5. Синхронный jk - триггер
- •6.7.7. Вспомогательные схемы для триггеров.
- •Формирователь импульса
- •Триггер Шмитта
- •7.1 Цап с матрицей резисторов r-2r
- •7.2 Биполярный цап
- •4.3 Четырехквадрантный цап
- •7.4 Ацп поразрядного уравновешивания (последовательных приближений)
- •7.5 Ацп параллельного типа
- •7.6 Задачи и упражнения
- •8. Практические занятия
- •8.1. Однофазная однополупериодная схема выпрямления
- •8.2. Однофазная двухполупериодная схема выпрямления
- •8.3. Работа однофазного двухполупериодного выпрямителя при прямоугольном питающем напряжении
- •8.4. Стабилизатор напряжения на стабилитроне
- •8.5. Схема триггера на биполярных транзисторах
- •8.6. Мультивибратор на транзисторах
- •8.7. Ждущий одновибратор на транзисторах
- •Литература
Методика выполнения задания
Расчет RС- автогенераторов на ОУ с фазовращающими цепочками. Операционные усилители позволяют сравнительно просто строить RС- автогенераторы с фазовращательными цепочками или мостового типа.
1. При расчете RС- автогенераторов с фазовращательными цепочками принимают: R1 = R2 = R3 = R ; C1 = C2 = C3 = С (рис. 6.4, а, б).
2. Для получения высокой стабильности частоты и уменьшения влияния паразитных емкостей усилителя и монтажа принимаем С > (200...300) пФ.
3. В зависимости от вида фазовращающей цепочки сопротивление резистора R:
R = 1/(2 fГ (6С)) — для трехзвенной цепочки R-параллель;
К = (6/(2 fГ С))—для трехзвенной цепочки С-параллель.
4. Коэффициент отрицательной обратной связи определяют из условия самовозбуждения генератора
1/[(1,6 ... 2) Ку U kp],
где Ку U kp 18.4 для генератора с трехзвенной цепочкой.
5. Общее сопротивление в цепи отрицательной обратной связи
Rос =R(1-) /.
6. Принимаем R5 = (0,1...0,3) /Rос и вычисляем величину сопротивления потенциометра R5
R5 = Rос —R4 .
С помощью резисторов R4, R5 регулируется коэффициент передачи ОУ, обеспечивающий устойчивое самовозбуждение с определенной амплитудой и формой выходного сигнала.
Расчет RC-автогенераторов с мостовыми, схемами.
Расчет схемы рис.6.7,а.
1. Сопротивление резистора R и емкость конденсатора С: R1 = R2 = R ; C1 = C2 = С ; С >500 пФ; R = 0,159/(С/fГ ). Если получаем R > 50 кОм, то выбираем новое значение емкости С и производим расчет заново.
2. Максимальное сопротивление потенциометра R4 = 0,45 R.
3. Сопротивления резисторов цепи отрицательной обратной связи R1 =1,3 R; R2 = 2R ; R3 = R.
Емкость разделительного конденсатора Ср определяем из условия минимального падения напряжения Ср = 0,3/( fГ = Rн), где fГ (кГц), Rн(к0м), Ср(мкФ).
5. Выбор диодов VD1, VD2 производят из условия rД 10 R3 , где rД = дифференциальное сопротивление диода.
Расчет схемы 6.7, б.
1. Задаемся коэффициентом n = 0,5 (п = 0,5...2).
2. Сопротивление R1 =R2 = R (Rвх Rвых), где Rвх , Rвых — соответственно входное и выходное сопротивления ОУ.
3. Сопротивление R3 = R/(2n) = R .
4. Емкость конденсатора C1 = С 2 = С =n/(2 fГ R).
5. Емкость конденсатора С 3 = 2С/n = 4C.
6. Коэффициент передачи моста из (6.17) па частоте генерации
0 = (4n - 1)/[2n + (1/2n) + 1] = 1/4.
7. Коэффициент усиления неинвертирующего усилителя обеспечивающий условие самовозбуждения (6.1),
КуU =1/0
8. Сопротивление резистора R4 выбирается равным (1...10) кОм.
9. Сопротивление резистора R5 = R4 (КуU - 1).
Интегральный таймер 555 (к1006ви1)
Микросхема представляет собой таймер для формирования импульсов напряжения длительностью Т=1,1RC (R и C - внешние времязадающие элементы) от нескольких микросекунд до десятков минут.
Предназначена для применения в стабильных датчиках времени, генераторах импульсов, широтно-импульсных, частотных и фазовых модуляторах, преобразователях напряжения и сигналов, ключевых схемах, исполнительных устройствах в системах управления, контроля и автоматики. Содержит 51 интегральный элемент. Корпус типа 2101.8-1 и 4309.8-A.
|
Функциональный состав: I - компаратор на-пряжения; II - триггер; III - выходной усилитель. Назначение выводов: 1-общий; 2-запуск; 3- выход; 4-сброс; 5-упр.нпряжение; б-порог; 7-разряд; 8-питание (+Uп). |
Электрическая схема Схемы включения