МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Вятский государственный университет»

Факультет автоматики и вычислительной техники

Кафедра автоматики и телемеханики

А.М. Ланских электронные устройства

Киров 2012

УДК

ББК хх.хх

Л хх

Рекомендовано к изданию методическим советом

ФАВТ ФГБОУ ВПО «ВятГУ»

Допущено редакционно-издательской комиссией методического совета ФГБОУ ВПО «ВятГУ» в качестве учебного пособия для студентов специальности 220201 «Управление и информатика в технических системах» всех форм обучения

Рецензенты:	А.А. Красных, д.т.н., профессор, зав. кафедрой электротехники и электроники ФГБОУ ВПО «ВятГУ»
	В.И. Пономарев, д.т.н., профессор, директор ЗАО «НПП «ЗНАК»

Л хх	Ланских, А. М.
	Электронные устройства: учебное пособие для студентов специальности 220201 «Управление и информатика в технических системах» всех форм обучения/ А.М. Ланских. – Киров: ПРИП ФГБОУ ВПО «ВятГУ», 2012. – 176 с.

В издании излагаются принципы действия, области применения и методы расчета основных элементов схем и устройств аналоговой и импульсной техники в дискретном и интегральном исполнении.

© ФГБОУ ВПО «ВятГУ», 2012

ISBN ххх-хххх-хх-х-х

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ	4
ГЛАВА 1. ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧЕВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И УСТРОЙСТВА	6
1.1. Основные понятия	6
1.2. Ключи на биполярных транзисторах	8
1.3. Ключевые каскады на полевых транзисторах	29
ГЛАВА 2. ЦИФРОВЫЕ КЛЮЧИ НА БИПОЛЯРНЫХ И ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ	35
ГЛАВА 3. АНАЛОГОВЫЕ КЛЮЧИ И ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ	45
3.1. Аналоговые ключи	45
3.2. Схемы управления аналоговыми ключами	51
3.3. Аналоговые коммутаторы	54
ГЛАВА 4. ИСТОЧНИКИ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ	61
4.1. Классификация и структура источников вторичного электропитания	61
4.2. Параметрические стабилизаторы	67
4.3. Компенсационные стабилизаторы	73
4.4. Стабилизаторы постоянного тока	84
4.5. Импульсные стабилизаторы напряжения	85
ГЛАВА 5. ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ	92
5.1. Общие сведения	92
5.2. Основные характеристики и параметры логических элементов	96
5.3. Схемотехника базовых логических элементов	102
5.3.1. Диодно-транзисторная логика	104
5.3.2. Транзисторно-транзисторная логика	107
5.3.3. Транзисторно-транзисторная логика с диодами Шоттки	112
5.3.4. Эмиттерно-связанная логика	113
5.3.5. Интегральная инжекционная логика	116
5.3.6. Базовые логические элементы на униполярных транзисторах	119
5.3.7. Сравнительная таблица основных параметров логических элементов	124
5.3.8. Согласование в логических схемах	124
ГЛАВА 6. ГЕНЕРАТОРЫ ИМПУЛЬСОВ	127
6.1. Классификация генераторов импульсов	127
6.2. Генераторы линейно изменяющегося напряжения	130
6.3. Генераторы прямоугольных импульсов	140
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК	174

ВВЕДЕНИЕ

Современное развитие различного рода автоматических устройств и автоматизированных систем во всех сферах человеческой деятельности было бы невозможно без электронной техники, которая позволяет создавать наиболее надежные, миниатюрные, дешевые, быстродействующие элементы и устройства. Разработка, внедрение и использование электронных устройств невозможны без знания принципов построения, особенностей функционирования и технических характеристик электронных элементов, схем и систем. В связи с этим дисциплина «Электронные устройства» занимает важное место в системе подготовки специалистов по специальности 220201 «Управление и информатика в технических системах» и является одной из базовых дисциплин в процессе подготовки студентов к производственной и исследовательской работе в области создания средств и систем автоматики, автоматизированного управления технологическими процессами и гибкими производствами.

В процессе изучения дисциплины «Электронные устройства» студент должен:

• усвоить знания структур, принципов действия, областей применения и методов расчета основных элементов схем и устройств аналоговой и импульсной техники в дискретном и интегральном исполнении;

• получить умение выполнять проектно-конструкторские и расчетные работы по созданию и внедрению в эксплуатацию устройств и систем электроники.

Основной трудностью при изучении данной дисциплины является многоплановость рассматриваемого материала и большой его объем. Поэтому успешное освоение курса невозможно без самостоятельной работы с рекомендуемой литературой и творческого отношения к выполнению заданий. Для успешного освоения курса требуется не только понимание физической сущности процессов, происходящих в схемах и устройствах, но и знания по следующим дисциплинам: высшей математике, физике, электротехнике, программированию, инженерной и компьютерной графике, электрическим измерениям, электронике.