Электротехника электроника и схемотехника Часть 2 Электроника Электрические

Электротехника, электроника и схемотехника Часть 2. Электроника. Электрические цепи постоянного тока q q q Введение Компонентная база электронной техники Содержание лекционного курса Содержание лабораторных работ Перечень библиографических источников

Введение в электронику Многополюсники Многополюсник – это электрическая цепь, соединяющаяся с другими цепями через конечное число точек, часть из которых можно рассматривать как входы, часть, как выходы цепи, а часть – как индеферентные по отношению к другим цепям узлы. Например, это может быть контакт, имеющий нулевой потенциал (синонимы - «земля» , «масса» , «общий провод» ). На практике обычно имеют дело с 2 n – полюсниками, чаще всего с четырехполюсниками и реже – с двухполюсниками. Многополюсники бывают активными (в схеме есть источники электроэнергии) и пассивными, с сосредоточенными и распределенными элементами, линейными и нелинейными, обратимыми и необратимыми (соблюдается принцип взаимности, когда обратимы э. д. с. в k-й ветви и ток в m-й). В расчетах обычно полагается, что многополюсник является линейной, а значит, и обратимой цепью и, следовательно, для него справедлив принцип наложения. Обычно многополюсники имеют какое – то конкретное функциональное назначение. Например, все источники э. д. с. или тока можно рассматривать по отношению к другим цепям как двухполюсники. Четырехполюсники – это, как правило, цепи, осуществляющие некоторые функциональные преобразования между над током и/или напряжением, присутствующим на их входной и выходной цепях. Часто в четырехполюсниках во входных и выходных цепях есть один общий полюс, то есть они фактически являются трехполюсниками. Алт. ГТУ. ВСИБ. Якунин А. Г. Электротехника, электроника и схемотехника. Часть 2. Электроника. 2

Введение в электронику Расчет четырехполюсников Если четырехполюсник – линейная электрическая цепь, то связь между его токами и напряжениями на входе и выходе всегда будет описываться линейными зависимостями. Поскольку для описания его работы нужно 4 параметра (ток и напряжение на входе и на выходе), то 2 из них выбирают в качестве независимых переменных, и тогда 2 других можно будет найти из системы двух линейных уравнений Всего вариантов комбинаций из 4 -х параметров по 2 будет 12, из которых 6 – основных, применяемых в расчетах Алт. ГТУ. ВСИБ. Якунин А. Г. Электротехника, электроника и схемотехника. Часть 2. Электроника. 3

4 Введение в электронику Расчет четырехполюсников Тип Система уравнений Эквивалентная схема Измерение параметров G H Y Z A B Rin, Rout — входное и выходное сопротивления; KI, KU — коэффициенты усиления по току и напряжению Алт. ГТУ. ВСИБ. Якунин А. Г. Электротехника, электроника и схемотехника. Часть 2. Электроника.

Многополюсники. Электрические фильтры Теоретические основы для выполнения 1 –й лабораторной работы Активные и пассивные фильтры Виды фильтров Понятия передаточной функции, АЧХ и ФЧХ Как по виду схемы определить АЧХ и ФЧХ Векторная диаграмма для нахождения сдвига и К(f). Важность знания сдвига фаз для усилителей. Проблемы печатных плат. Виды шкал Алт. ГТУ. ВСИБ. Якунин А. Г. Электротехника, электроника и схемотехника. Часть 2. Электроника.

Введение в электронику Активные фильтры: расчетное задание Алт. ГТУ. ВСИБ. Якунин А. Г. Электротехника, электроника и схемотехника. Часть 2. Электроника. 6

Введение в электронику Типы электрических фильтров ФНЧ – Low pass ФВЧ – high pass Полосовой – band pass частн. случай - резонансный Режекторный – notch частный случай – «фильтр - пробка» Delay – фильтр, обеспечивающий задержку Алт. ГТУ. ВСИБ. Якунин А. Г. Электротехника, электроника и схемотехника. Часть 2. Электроника. 7

Введение в электронику Свойства электрических фильтров АЧХ – log и полу log масштаб ФЧХ – Импульсная характеристика (реакция на δ - функцию Дирака) Передаточная характеристика – реакция на ступенчатую функцию Хэвисайда Алт. ГТУ. ВСИБ. Якунин А. Г. Электротехника, электроника и схемотехника. Часть 2. Электроника. 8

Введение в электронику Виды АЧХ электрических фильтров Алт. ГТУ. ВСИБ. Якунин А. Г. Электротехника, электроника и схемотехника. Часть 2. Электроника. 9

Введение в электронику ФНЧ и ФВЧ второго порядка Алт. ГТУ. ВСИБ. Якунин А. Г. Электротехника, электроника и схемотехника. Часть 2. Электроника. 10

Введение в электронику Полосовой и заграждающий фильтры Алт. ГТУ. ВСИБ. Якунин А. Г. Электротехника, электроника и схемотехника. Часть 2. Электроника. 11

Введение в электронику Вопросы по 1 -й работе Алт. ГТУ. ВСИБ. Якунин А. Г. Электротехника, электроника и схемотехника. Часть 2. Электроника. 12

13 Введение в электронику Введение Электроника Физическая Физические явления Техническая Электронные приборы Технологии изготовления Схемотехника Распределен. Дискретные Интегральные элементы схемы Модули, узлы и платы, устройства в целом Функциональные узлы Аналоговая Линейно – импульсная Цифровая Алт. ГТУ. ВСИБ. Якунин А. Г. Электротехника, электроника и схемотехника. Часть 1. Электротехника.

14 Введение в электронику Компонентная база электроники Компонентная (элементная) база Радиокомпоненты Материалы электронной техники По наличию источника энергии активные Электроизоляционные материалы пассивные Ферромагнтиные материалы и магнитопроводы По возможности декомпозиции дискретные интегральные По физическим явлениям Резисторы распределенные Конденсаторы Электровакуумные Газоразрядные Полупроводниковые Катушки индуктивности Дроссели и трансформаторы Провода и кабели Установочные изделия Источники автономного электропитания Оптоэлектронные Алт. ГТУ. ВСИБ. Якунин А. Г. Электротехника, электроника и схемотехника. Часть 1. Электротехника.

15 Введение в электронику Классификация сигналов Сигналы По наличию квантования по времени и по амплитуде По наличию закономерностей в форме Аналоговые Детерминированные Импульсные Квазидетерминированные цифровые Случайные Параметры сигналов Информационные Структуры, формы, сопровождения «Белый» шум Стационарные эргодические (шумы) «Розовый» шум Нестационарные (помехи) Естественные Помехи (природные) Индустриальные Алт. ГТУ. ВСИБ. Якунин А. Г. Электротехника, электроника и схемотехника. Часть 1. Электротехника.

Введение в электронику Структура курса. Лекции 16 Всего 17 лекций, 34 часа 1. Введение. Сигналы и их обработка. Многополюсники. Электрические фильтры. Общее представление о компонентной базе электроники. 2. Основы физики полупроводников. 2. 1. Физические явления в однородных полупроводниках и приборы на их основе. 2. 2. Электрические переходы: виды, явления и свойства. 3. Полупроводниковые приборы (системы маркировки и обозначений, характеристики и параметры, области применения) 3. 1. Приборы с одним p-n переходом 3. 2. Биполярные транзисторы 3. 3. Тиристоры 3. 4. Полевые транзисторы 4. 5. 6. 7. Газоразрядные и электровакуумные приборы Интегральные микросхемы: технологии изготовления и классификация Оптоэлектронные приборы Основы схемотехники. 7. 1. Усилители электрических сигналов 7. 2. Активные фильтры 7. 3. Вторичные источники электропитания 7. 4. Общее представление о линейно-импульсной технике. Алт. ГТУ. ВСИБ. Якунин А. Г. Электротехника, электроника и схемотехника. Часть 1. Электротехника.

Введение в электронику Структура курса. Лабораторные работы и расчетное задание Всего 7 -8 работ, 34 часа 1. Исследование передаточных функций пассивных RC-фильтров цель – вспомнить электротехнику, изучить типы и характеристики фильтров 2. Исследование термистора цель – закрепить знания по физическим явлениям в однородных полупроводниках 3. Исследование стабилитрона цель – закрепить знания по физическим явлениям в электрических переходах, получить представление о стабилизаторах напряжения 4. Исследование биполярного транзистора цель – разобраться с принципом работы биполярного транзистора, изучить его характеристики и параметры 5. Исследование полевого транзистора цель – разобраться с принципом работы биполярного транзистора, изучить его характеристики и параметры 6. Исследование оптронов цель - разобраться с принципом работы оптоэлектронных устройств т методами измерения их параметров 7. Исследование усилителя на биполярном транзисторе цель - разобраться с принципом работы усилителей электрических сигналов, изучить их характеристики и параметры 8. Исследование операционного усилителя цель - научиться определять основные параметры ОУ Расчетное задание – разработка активного фильтра В конце курса – экзамен и зачет Всего СРС – 102 часа, в том числе на подготовку работ – 72 часа, на выполнение расчетного задания – 30 часов. Алт. ГТУ. ВСИБ. Якунин А. Г. Электротехника, электроника и схемотехника. Часть 1. Электротехника. 17

Введение в электронику 18 Перечень библиографических источников 1. Библиографические источники - Жеребцов Электроника Гусев В. Г. , Гуссев Ю. М. Электроника Лачин В. И. , Савельев Н. С. Электроника. Якунин А. Г. Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине «Электротехника и электроника» . - Барнаул, Алт. ГТУ, 2010. Источник: электронная библиотека образовательных ресурсов Алт. ГТУ. 2. Интернет – источники http: //www. terraelectronica. ru/ – справочная информация по радиокомпонентам http: //www. platan. ru/ – справочная информация по радиокомпонентам http: //www. rlocman. ru/cat/search. html - Статьи, схемы, ссылки, цены и прочее http: //www. codenet. ru/webmast/js/start-with-ajax - Статьи, схемы, технологии http: //www. codenet. ru/webmast/js/start-with-ajax - Портал для радиолюбителей. Схемы, ПО, справочники, ссылки http: //www. codenet. ru/webmast/js/start-with-ajax - Ремонт, ПО, схемы, документация, справочники 3. Файлы с методической и справочной информацией Datasheets – техническая документация: файлы (как правило, pdf) с подробной технической информацией Алт. ГТУ. ВСИБ. Якунин А. Г. Электротехника, электроника и схемотехника. Часть 1. Электротехника.