Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Elek_negizderi_kaz.doc
Скачиваний:
83
Добавлен:
18.05.2015
Размер:
24.87 Mб
Скачать

Қ.М. Мұқашев, к.С. Шадинова электроника және схематехника негіздері

Қ.М. Мұқашев, К.С. Шадинова

Қазақстанның тәуелсіздігінің

20 жылдығына арналады

ЭЛЕКТРОНИКА ЖӘНЕ СХЕМАТЕХНИКА

НЕГІЗДЕРІ

Алматы 2011

ОӘЖ 621.38; 621.0372 (075.8)

ББК 32.85я73

М 84

Баспаға Абай атындағы Қазақ Ұлттық педагогикалық университетінің оқу - әдістемелік бірлестігі ұсынады.

Пікір білдірушілер: ҚР ҰҒА-ның академигі, техника ғылымдарының докторы, профессор Уәлиев Ғ.У.

Еуропа жаратылыстану ғылымдары академиясының академигі, физика-математика ғылымдарының докторы, профессор Умаров Ф.Ф.

Мұқашев Қ.М., Шадинова К.С.

М 84 Электроника және схематехника негіздері: Оқу құралы. Физика-техникалық мамандықтардың студенттеріне арналады. - Алматы, 2011. 350 б.

ISBN 978-601-232-508-9

Оқу құралы «Электроника және схематехника негіздері» курсының бағдарламасына сәйкес дайындалған және осы бағыттағы пәндер бойынша зертханалық практикумдарды өткізуге арналған.

УДК 621.38(075.8)

ББК 32.85я73

ISBN 978-601-232-508-9 © Мұқашев Қ.М.

Шадинова К.С., 2011.

Кіріспе

Жоғары оқу орындарының басты міндеттерінің бірі-цифрлық микроэлектроника бағыты бойынша электроника және схематехника саласынның шебер мамандарын дайындау. Сондықтан бұл саланың пәндері физика және инженер-техникалық мамандықтардың оқу жоспарының құрамына міндетті түрде өтілетін курс ретінде кіргізілген. Сол үшін қажетті оқулықтар мен оқу құралдарын дайындау да маңызды шаралардың біріне жатады. Сондай мақсатпен дайындалған бұл оқу құралы түрлі электрондық құрылғылардың негізгі құрама бөліктерінің құрылу принципі мен жұмысы, олардың тізбектерінде өтетін физикалық процестер мен заңдылықтар туралы қажетті мағлұматтарды жеткілікті түрде баяндауға және оларды зерттеу әдістерімен таныстыруға арналған. Мұндай мағлұматтар кез-келген күрделі электрондық жүйе жұмысының теориялық фундаменті болып табылады.

Соған оқырманның қолын жеткізу үшін патентпен қорғалған баламасы жоқ, арнайы үлгідегі зертханалық стенд жасалып, микроэлектрондық құрылғылардың түр-түрін жинап зерттеудің және саралаудың әдіс-тәсілдері құрылды. Тек осылай және осындай дайындықтан өткен маман ғана білімнің жаңа көздерін ашып, бұрын-соңды қолданыста болмаған құралдарды ойлап тауып, ұлт игілігіне, қоғамның қажетіне жарата алады.

Әрбір физик пен инженердің кәсібі қазіргі кезеңдегі электрониканың жетістіктеріне сүйенбей жаңа биіктерге көтерілуі ешбір мүмкін емес. Ендеше олар сол электрониканың, электрондық құрылғылардың түрлері мен типтері туралы хабардар болуы заңды нәрсе. Электрондық құрылғылар аналогты, цифрлы және аналогты-цифрлы болып бөлінеді. Олардың барлығы түрлі электрондық жүйелердің күйін талдауға, мағлұматты тасымалдаушы сигналдың параметрлерін өлшеу арқылы пайдалы ақпаратты (информация) өндіруге арналып құрылады. Басқаша айтқанда, әрбір радиоэлектрондық аппарат бір жағынан мағлұматты өндіруші болса, екінші жағынан – оны өлшеп-талдаушы болып келеді. Мұндай жүйелердің сенімділігі оны құраушы элементтік базаның сапасына тікелей тәуелді. Осы көрсеткішті жетілдіру және оның функционалдық мүмкіншіліктерін кеңейту мақсатымен электрондық аппараттардың құрама бөліктері соңғы 20-25 жылда көптеген өзгерістерге ұшырады. Дискретті элементтер интегралдық микросхемалар түрінде жасалған аналогты және цифрлық функционалдық құрылымдармен ауыстырылды. Дегенменде, кез-келген күрделі микросхема диод, транзистор, резистор, конденсатор секілді дара элементтермен құралады. Белгілі ережемен бір жартылай өткізгіш кристалдың ішінде орналастырып, өзара байланысқан осы дара элементтер енді алдын – ала ойластырылған амалды орындаушы микросхема болып табылады. Алдағы уақытта бұл микросхема өзін құрастырушы элементтерге жіктеуге жарамайды. Әдетте микросхеманың құрылу принципін, оның элементтері арқылы токтың өтуін түсіну үшін, осы электрондық құрылымның дара элементтермен құрастырылу үлгісі жиналып, жұмыс істеу принципі талданып, түсіндірілгеннен кейін оның интегралдық микросхема түрінде орындалуы қарастырылады. Нәтижесінде алғаш рет кездесіп отырған бейтаныс ғылымның алдындағы тосырқау, сескену секілді жат сезімдерге жол берілмейді.

Соған байланысты, оқу құралының материалдары студенттің жұмыс істейтін орынымен танысудан басталып, қолданыстағы электр өлшеуіш, электрондық құралдарды меңгере отырып, дара элеметтерден құрылған қарапайым құрылғыларды саралай отырып, бірте-бірте күрделене түсетін жүйелер арқылы, оперативті жады, арифметикалық - логикалық, микропроцессорлық құрылғыларды баяндаумен аяқталады. Әрбір кезекті тақырыптың материалы өткен тақырыптың логикалық жалғасы ретінде беріледі. Әрбір тақырып студент «Нені білуі қажет? Нені меңгеруі міндет?»- деген сұрақтар желісіне жауап іздеуден басталады. Осылай құрылған оқу құралының соңында радиокомпоненттердің шартты белгілері мен таңбалау тәртібі туралы қажетті мағлұматтар келтіріледі. Әрине, әрқашанда өзгерістерге ұшырап отыратын бұл мағлұматтардың соңғы мәліметтермен салыстырғанда айырмашылығы болуы әбден мүмкін. Сондықтан заңды түрде бекітілген техникалық шарттар мен мемлекеттік стандарттар арасында кездесетін қайшылықтарға түсіністікпен қарау қажет. Бұл нұсқау терминологиялық ұғымдар мен анықтамаларға да тиесілі. Осының барлығы жаңадан игере бастаған ғылымдағы түсінбестік пен екі жақты пікірдің өрбуінен сақтандырады.

Физика-техникалық ғылымның басқалармен салыстырғанда басты ерекшелігі - әрбір физикалық шаманың өлшеу бірлігінің болуында. Негізгі және туынды өлшеу бірліктерін тиянақты меңгеріп, дұрыс (қатесіз) пайдалана білудің маңызы зор (1-кесте). Еселеуші немесе туынды бірліктерде негізгі өлшеулерді 10n шамасына көбейту нәтижесіне қосымша тіркеме жалғау арқылы құрастырылады (2-кесте).

Бұл шамаларды дұрыс қолдану үшін, Ом заңының негізінде анықталатын электр тізбектерінің негізгі көрсеткіштерін өлшеу бірліктерінің СИ-жүйесіндегі мәндерін байланыстыратын теңдіктерді жетік білу артықшылық жасамайды:

1-кесте. Негізгі электрлік шамалардың өлшеу бірліктері

Бірлік-тер

Белгіленуі

Таңба-сы

Қолданылу аясы

Отан-дық

Халық-аралық

Ампер

A

A

I

Ток күші

Ватт

Вт

W

P

Электр қуаты

Вольт

В

V

U

Электр кернеуі

Генри

Гн

H

L

Индуктивтілік

Герц

Гц

Hz

F

Тербеліс жиілігі

Ом

Ом

R

Электр кедергісі

Секун-да

с

S

T

Уақыты

Фарада

Ф

F

С

Электр сыйымдылығы

2-кесте. Еселеуші және туынды бірліктерді құруға арналған тіркемелер.

Тірке-мелер

Есе-леуші

Тіркеменің белгіленуі

Қолдану мысалдары

х/ар-қ

Отандық

экса

1018

E

E

пета

1015

P

П

тера

1012

T

T

гига

109

G

Г

мега

106

M

M

1МОм(1М)= 106Ом

кило

103

K

K

0,2кВ(0,2кV)=

=200B(200V)

гекто

102

h

г

дека

101

da

да

деци

10-1

d

d

санти

10-2

c

c

4см=410-2м

мили

10-3

m

M

микро

10-6

мк

5мкс(5S)=

=510-6c (510-6S)

нано

10-9

n

н

10нФ(10nF)=

=0,01мкФ(10-2F)

пико

10-12

p

п

22пФ(22pF)=

=0,02нФ(10-2nF)

фемто

10-15

f

ф

атто

10-18

a

а

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]