Grunderna i industriell elektronik Gerasimov. Moscow State University of Printing Arts

Grunderna i industriell elektronik Gerasimov.  Moscow State University of Printing Arts

Lärobok för icke-elektrotekniska specialiteter vid universitet. — Gerasimov V.G., Knyazkov O.M., Krasnopolsky A.E., Sukhorukov V.V. — 3:e upplagan, reviderad och utökad. - Moscow: Higher School, 1986. - 336 s.: ill. Boken beskriver de fysiska grunderna, funktionsprinciperna, designen och egenskaperna hos diskreta halvledarenheter och integrerade kretsar, fotoelektriska och optoelektroniska enheter och visuella indikeringsanordningar; typiska komponenter i moderna elektroniska enheter beskrivs, etc. Den 3:e upplagan (2:a - 1978) fokuserar på användningen av integrerade kretsar, introducerar material om visuella displayenheter, optoelektronik, mikroprocessorer och utökar information om digital teknik. Förord.
Introduktion Halvledarenheter.

Elektrisk ledningsförmåga hos halvledare, bildning och egenskaper hos pn-övergång.
Klassificering av halvledarenheter.
Halvledarmotstånd.
Halvledardioder.
Bipolära transistorer.
Fälteffekttransistorer.
Tyristorer.
Allmänna tekniska och ekonomiska egenskaper och beteckningssystem för halvledarenheter. Integrerade kretsar.
Allmän information.
Tillverkningsteknik för integrerade kretsar.
Hybrid integrerade kretsar.
Halvledare integrerade kretsar.
Parametrar för integrerade kretsar.
Klassificering av integrerade kretsar efter funktionellt syfte och deras beteckningssystem. Indikerande enheter.
Allmänna egenskaper och klassificering av indikatoranordningar.
Elektronstråleindikatorer.
Gasutsläppsindikatorer.
Indikatorer för halvledare och flytande kristaller.
Vakuum-luminescerande och andra typer av indikatorer.
Beteckningssystem för indikatoranordningar. Fotovoltaiska enheter.
Allmän information.
Fotomotstånd.
Fotodioder.
Särskilda halvledarfotovoltaiska enheter.
Elektrovakuum fotoceller.
Fotomultiplikatorer.
Optoelektroniska enheter.
Beteckningssystem för solcellsapparater. Förstärkarsteg.
Allmän information.
Förstärkarsteg med gemensam emitter.
Temperaturstabilisering av ett förstärkarsteg med en gemensam emitter.
Förstärkarsteg med gemensam kollektor och gemensam bas.
Förstärkningssteg baserade på fälteffekttransistorer.
Driftsätt för förstärkningssteg. Spännings- och effektförstärkare.
RC-kopplade spänningsförstärkare.
Feedback i förstärkare.
DC-förstärkare.
Operationsförstärkare.
Selektiva förstärkare.
Effektförstärkare. Elektroniska generatorer för harmoniska svängningar.
Allmän information.
Villkor för självexcitering av autogeneratorer.
LC oscillatorer.
RC självoscillatorer.
Autogeneratorer av harmoniska svängningar på element med negativt motstånd.
Frekvensstabilisering i autogeneratorer. Puls och digitala enheter.
Allmänna egenskaper hos pulsanordningar.
Parametrar för pulssignaler.
Elektroniska nycklar och enkla pulssignalgeneratorer.
Logiska element.
Utlösare.
Digitala pulsräknare.
Register, avkodare, multiplexorer.
Komparatorer och Schmitt-triggers.
Multivibratorer och monovibratorer.
Linjära spänningsgeneratorer (GLIN).
Pulsväljare.
Digital-till-analog och analog-till-digital-omvandlare (DAC och ADC).
Mikroprocessorer och mikrodatorer. Källor för sekundär strömförsörjning för elektroniska enheter.
Allmän information.
Klassificering av likriktare.
Enfas och trefas likriktare.
Anti-aliasing filter.
Externa egenskaper hos likriktare.
Spännings- och strömstabilisatorer.
Spänningsmultiplikatorer.
Kontrollerade likriktare.
Allmän information om DC-AC-omvandlare.
Växelriktare.
Omvandlare.
Utsikter för utveckling av sekundära kraftkällor. Elektroniska mätinstrument.
Allmänna egenskaper hos elektroniska mätinstrument.
Elektroniska oscilloskop.
Elektroniska voltmetrar.
Mätning av generatorer.
Elektroniska frekvensmätare, fasmätare och amplitud-frekvenskarakteristikmätare. Tillämpning av elektroniska enheter inom industrin.
Användningsområden för elektroniska enheter.
Elektroniska anordningar för övervakning av mekaniska storheter.
Elektroniska enheter för övervakning av termiska mängder.
Elektroniska enheter för övervakning av akustiska mängder.
Elektroniska enheter för övervakning av optiska magnituder.
Elektroniska enheter för övervakning av ämnens sammansättning och egenskaper.
Elektroniska enheter för testning av feldetektering.
Grundläggande principer för att designa elektroniska enheter. Slutsats.
Ansökningar.
Litteratur.
Sakregister.


Grunderna i industriell elektronik- Boken beskriver de fysiska grunderna, driftsprinciperna, designen och egenskaperna för diskreta halvledarenheter och visuella displayenheter; typiska komponenter i moderna elektroniska enheter beskrivs, etc.

Namn: Grunderna i industriell elektronik
Gerasimov V.G.
Utgivare: ta studenten
År: 1986
Sidor: 336
Formatera: PDF
Storlek: 33,3 MB
Kvalitet: Bra
Språk: ryska

Förord
Introduktion
Kapitel 1. Halvledarenheter
§1.1. Elektrisk ledningsförmåga hos halvledare, formation och egenskaper sid-n-övergång
§1.2. Klassificering av halvledarenheter
§1.3. Halvledarmotstånd
§1.4. Halvledardioder
§1.5. Bipolära transistorer
§1.6. Fälteffekttransistorer
§1.7. Tyristorer
§1.8. Allmänna tekniska och ekonomiska egenskaper och beteckningssystem för halvledarenheter
Kapitel 2. Integrerade kretsar
§2.1. Allmän information
§2.2. Teknik för tillverkning av integrerade kretsar
§2.3. Hybrid integrerade kretsar
§2.4. Halvledare integrerade kretsar
§2.5. Parametrar för integrerade kretsar
§2.6. Klassificeringar av integrerade kretsar efter funktionellt syfte och deras beteckningssystem
Kapitel 3. Indikeringsanordningar
§3.1. Allmänna egenskaper och klassificering av indikatoranordningar
§3.2. Elektronstråleindikatorer
§3.3. Gasutsläppsindikatorer
§3.4. Indikatorer för halvledare och flytande kristaller
§3.5. Vakuum-luminescerande och andra typer av indikatorer
§3.6. Beteckningssystem för indikatoranordningar
Kapitel 4. Solceller
§4.1. Allmän information
§4.2. Fotomotstånd
§4.3. Fotodioder
§4.4. Specialiserade fotovoltaiska halvledarenheter
§4.5. Elektrovakuum fotoceller
§4.5. Fotomultiplikatorrör
§4.7. Optoelektroniska enheter
§4.8. Beteckningssystem för solcellsapparater
Kapitel 5. Amplifieringsstadier
§5.1. Allmän information
§5.2. Gemensamt emitterförstärkarsteg
§5.3. Temperaturstabilisering av ett förstärkarsteg med en gemensam emitter
§5.4. Förstärkarsteg med gemensam kollektor och gemensam bas
§5.5. Förstärkarsteg baserade på fälteffekttransistorer
§5.6. Driftsätt för förstärkningssteg
Kapitel 6. Spännings- och effektförstärkare
§6.1. RC-kopplade spänningsförstärkare
§6.2. Feedback i förstärkare
§6-3. DC-förstärkare
§6.4. Operationsförstärkare
§6.5. Selektiva förstärkare
§6.6. Effektförstärkare
Kapitel 7. Elektroniska generatorer av övertonssvängningar
§7.1. Allmän information
§7.2. Villkor för självexcitering av autogeneratorer
§7.3. L.C.-autogeneratorer
§7.4. R.C.-autogeneratorer
§7.5. Autogeneratorer av harmoniska svängningar med element med negativt motstånd
§7.6. Frekvensstabilisering i autogeneratorer
Kapitel 8. Puls och digitala enheter
§8.1. Allmänna egenskaper hos pulsanordningar. Pulssignalparametrar
§8.2. Elektroniska nycklar och enkla pulssignalformare
§8.3. Logiska element
§8.4. Utlösare
§8.5. Digitala pulsräknare
§8.6. Register, avkodare, multiplexorer
§8.7. Komparatorer och Schmitt-triggers
§8.8. Multivibratorer och monovibratorer
§8.0. Linjära spänningsgeneratorer (GLIN)
§8.10. Pulsväljare
§8.11. Digital-till-analog och analog-till-digital-omvandlare (DAC och ADC)
§8.12.. Mikroprocessorer och mikrodatorer
Kapitel 9. Sekundära strömkällor för elektroniska enheter
§9.1. Allmän information
§9.2. Likriktare klassificering
§9.3. Enfas och trefas likriktare
§9.4. Anti-aliasing filter
§9.5. Externa egenskaper hos likriktare
§9.6. Spännings- och strömstabilisatorer
§9.7. Spänningsmultiplikatorer
§9.8. Kontrollerade likriktare
§9.9. Allmän information om omvandlare av likspänning till växelspänning
§9.10. Växelriktare
§9.11. Omvandlare
§9.12. Utsikter för utveckling av sekundära kraftkällor
Kapitel 10. Elektroniska mätinstrument
§10.1. Allmänna egenskaper hos elektroniska mätinstrument
§10.2. Elektroniska oscilloskop
§10.3. Elektroniska voltmetrar
§10.4. Mätning av generatorer
§10.5. Elektroniska frekvensmätare, fasmätare och amplitud-frekvenskarakteristikmätare
Kapitel 11. Tillämpning av elektroniska enheter inom industrin
§11.1. Tillämpningar av elektroniska enheter
§11.2. Elektroniska anordningar för övervakning av mekaniska storheter
§11.3. Elektroniska apparater för termisk övervakning
§11.4. Elektroniska enheter för övervakning av akustiska magnituder
§11.5. Elektroniska enheter för övervakning av optiska magnituder
§11.6. Elektroniska enheter för övervakning av ämnens sammansättning och egenskaper
§11.7. Elektroniska enheter för feldetektering
§11.8. Grundläggande principer för design av elektroniska enheter
Slutsats
Ansökningar
Bilaga I. Aktiva delar av elektroniska enheter
Bilaga II. Passiva delar av elektroniska enheter
Bilaga III. Klassificering och element av symboler för integrerade kretsar efter funktionellt syfte
Bilaga IV. Operationsförstärkare
Litteratur
Sakregister

Grunderna i industriell elektronik

Industriell elektronik är vetenskapen om att använda elektroniska enheter och enheter inom industrin.

Industriell elektronik kan delas in i tre områden:

Informationselektronik (IE);

Energielektronik (EE);

Elektronisk teknik (ET).

Informationselektronikär grunden för elektronisk databehandling, informations- och mätteknik och produktionsautomation.

Energielektronikär grunden för enheter och system för omvandling av elektrisk energi av medelhög och hög effekt. Detta inkluderar likriktare, växelriktare, kraftfulla frekvensomriktare, etc.

Elektronisk teknik omfattar metoder och anordningar som används i tekniska processer baserade på inverkan av elektrisk ström och elektromagnetiska vågor av olika längder (högfrekvent uppvärmning och smältning, ultraljudsskärning och svetsning, etc.), elektron- och jonstrålar (elektronisk smältning, svetsning, etc.). .d.).

De viktigaste egenskaperna hos elektroniska enheter (ED):

Hög känslighet;

Prestanda;

Mångsidighet.

Känsligheten för elektroniska enheter är det absoluta värdet av ingångsvärdet vid vilket den elektroniska enheten börjar fungera. Känsligheten hos moderna elektroniska enheter är 10 -17 A för ström, 10 -13 V för spänning, 10 -24 W för effekt /3/.

Hastigheten hos elektroniska enheter avgör deras utbredda användning vid automatisk reglering, kontroll och hantering av snabba processer, som når bråkdelar av en mikrosekund.

Mångsidigheten ligger i det faktum att elektroniska enheter använder elektrisk energi, som relativt lätt erhålls från olika energislag och lätt omvandlas till andra energislag, vilket är mycket viktigt p.g.a. Alla typer av energi används inom industrin.

För närvarande används halvledarenheter i stor utsträckning inom industriell elektronik, eftersom de har viktiga fördelar:

Hög effektivitet;

Varaktighet;

Pålitlighet;

Liten vikt och mått.

En av de viktigaste riktningarna för utvecklingen av halvledarelektronik under de senaste decennierna har varit integrerad mikroelektronik.

På senare år har integrerade halvledarkretsar blivit mycket använda mikrokretsar(ÄR).

Chip– En funktionell mikrominiatyrenhet av elektronisk utrustning, i vilken element och anslutningsledningar tillverkas i en enda teknisk cykel på ytan eller i volymen av en halvledare och har ett gemensamt hermetiskt skal.

I stora integrerade kretsar (LSI) når antalet element (motstånd, dioder, kondensatorer, transistorer, etc.) flera hundra tusen, och deras minsta dimensioner är 2...3 mikron. Hastigheten på LSI ledde till skapandet av mikroprocessorer och mikrodatorer.



Nyligen har en ny gren av vetenskap och teknik fått omfattande utveckling - optoelektronik. Den fysiska grunden för optoelektronik är processerna för att omvandla elektriska signaler till optiska signaler och vice versa, såväl som processerna för strålningsutbredning i olika medier.

Optoelektronik öppnar upp verkliga sätt att övervinna motsättningen mellan integrerad halvledarelektronik och traditionella elektriska och radiokomponenter (variabla motstånd, kablar, kontakter, katodstrålerör, glödlampor, etc.).

Fördelen med optoelektronik är de outtömliga möjligheterna att öka driftsfrekvenserna och användningen av principen om parallell informationsbehandling.

Industriell elektronik Introduktion till digital elektronik

Halvledarenheter

Elektronik är en vetenskap som studerar principerna för konstruktion, drift och användning av olika elektroniska enheter. Det är användningen av elektroniska enheter som gör det möjligt att bygga enheter som har funktioner användbara för praktiska ändamål - förstärkning av elektriska signaler, sändning och mottagning av information (ljud, text, bild), mätning av parametrar, etc.

Den första elektroniska enheten skapades i England 1904. Det var en elektrisk vakuumdiod, en lampa med envägsströmledning. Mycket snabbt (inom 30 år) utvecklades många typer av elektriska vakuumanordningar. Även om de hade ganska höga kvalitetsindikatorer hade de betydande nackdelar: stora dimensioner, hög strömförbrukning och kort livslängd. Dessa brister har allvarligt hämmat produktionen av komplexa multifunktionella enheter.

På trettiotalet påbörjades ett intensivt forskningsarbete för att skapa elektroniska halvledarenheter. På relativt kort tid skapades en sådan mängd halvledarenheter som gjorde det möjligt att kvalitativt utföra alla funktioner hos elektriska vakuumenheter. Och eftersom halvledarenheter har låg strömförbrukning, hög tillförlitlighet, låg vikt och storlek, hade de i början av 70-talet nästan helt ersatt elektroniska vakuumenheter. Sovjetiska forskare Losev, Frenkel, Kurchatov, Davydov, Turkevich och många andra gjorde ett stort bidrag till utvecklingen av elektroniska halvledarenheter.

1. Klassificering av elektroniska halvledarenheter

Halvledarenheter är uppdelade efter deras funktionella syfte, såväl som antalet elektron-hål-övergångar. Låt mig påminna dig om att en elektron-hålövergång är ett mellanliggande övergångsskikt mellan två regioner av en halvledare, varav den ena har elektronisk konduktivitet (n-typ) och den andra har hålledningsförmåga (p-typ). Hela uppsättningen av halvledarenheter är uppdelad i junctionless, med en, två eller flera junctions (Fig. 12.1)

Användningen av kopplingslösa enheter är baserad på användningen av fysiska processer som förekommer i huvuddelen av halvledarmaterialet. Enheter som använder beroendet av en halvledares elektriska resistans på temperaturen kallas termistorer. Denna grupp av enheter inkluderar termistorer (deras motstånd sjunker med flera storleksordningar med ökande temperatur), såväl som posistorer (deras motstånd ökar med ökande temperatur). Termistorer och posistorer används för att mäta och reglera temperatur, i automationskretsar etc.



Halvledarenheter används som olinjära motstånd, som använder motståndets beroende av storleken på den applicerade spänningen. Sådana enheter kallas varistorer. De används för att skydda elektriska kretsar från överspänning, i stabiliseringskretsar och omvandling av fysiska storheter.

En fotoresistor är en anordning i vars ljuskänsliga skikt, när den bestrålas med ljus, uppstår en överdriven koncentration av elektroner, vilket innebär att deras motstånd minskar.

En stor grupp representeras av halvledarenheter med en p-n-övergång och två ledningar för inkludering i kretsen. Deras vanliga namn är dioder. Det finns likriktare, puls- och universaldioder. Denna grupp inkluderar zenerdioder (de används för att stabilisera strömmar och spänningar på grund av en betydande förändring i differentialresistansen för den trasiga p-n-övergången). Varicaps (kapacitansen för deras p-n-övergång beror på storleken på den applicerade spänningen), foton och lysdioder, etc.



Halvledarenheter med två eller flera p-n-övergångar, tre eller flera terminaler kallas transistorer. Ett mycket stort antal transistorer, som skiljer sig i funktionella och andra egenskaper, är indelade i två grupper - bipolär och fälteffekt. Samma grupp av enheter (med tre eller fler p-n-övergångar) inkluderar omkopplingsenheter - tyristorer.

Integrerade kretsar (IC) representerar en oberoende grupp av enheter. En IC är en produkt som utför en specifik funktion för att omvandla eller bearbeta en signal (förstärkning, generering, ADC, etc.) De kan innehålla tiotals och hundratals p-n-övergångar och andra elektriskt anslutna element. Alla integrerade kretsar är indelade i två mycket olika klasser:

Halvledare IC:er;

Hybrid IC.

Halvledar-IC:er representerar en halvledarkristall, i vilken tjocklek dioder, transistorer, motstånd och andra element är gjorda. De har en hög grad av integration, låg vikt och dimensioner.

Grunden för en hybrid IC är en dielektrisk platta, på vars yta kretskomponenter och anslutningar (huvudsakligen passiva element) appliceras i form av filmer.


Förutom att dividera med antalet p-n-övergångar och funktionellt syfte, delas halvledarenheter med den maximalt tillåtna effekten och frekvensen (se fig. 12.2.)

Harmoniska svängningar och deras egenskaper. Timing och vektordiagram för en krets. Sinusformad ström i kretsar med resistor, induktans och kapacitans. Strömmar, spänningar och effekter i ogrenade växelströmskretsar. Vektordiagram av strömmar och spänningar, motståndstrianglar. Strömmar, spänningar och effekter i grenade växelströmskretsar. Vektordiagram av strömmar och spänningar, motståndstrianglar. Funktioner i beräkningen av grenade kedjor. Matematiska operationer med komplexa tal


Namn: Grunderna i industriell elektronik
Gerasimov V.G.
Utgivare: ta studenten
År: 1986
Sidor: 336
Formatera: PDF
Storlek: 33,3 MB
Kvalitet: Bra
Språk: ryska

Boken beskriver de fysiska grunderna, driftsprinciperna, designen och egenskaperna för diskreta halvledarenheter och visuella displayenheter; typiska komponenter i moderna elektroniska enheter beskrivs, etc.

Förord
Introduktion
Kapitel 1. Halvledarenheter
§1.1. Elektrisk ledningsförmåga hos halvledare, formation och egenskaper sid-n-övergång
§1.2. Klassificering av halvledarenheter
§1.3. Halvledarmotstånd
§1.4. Halvledardioder
§1.5. Bipolära transistorer
§1.6. Fälteffekttransistorer
§1.7. Tyristorer
§1.8. Allmänna tekniska och ekonomiska egenskaper och beteckningssystem för halvledarenheter
Kapitel 2. Integrerade kretsar
§2.1. Allmän information
§2.2. Teknik för tillverkning av integrerade kretsar
§2.3. Hybrid integrerade kretsar
§2.4. Halvledare integrerade kretsar
§2.5. Parametrar för integrerade kretsar
§2.6. Klassificeringar av integrerade kretsar efter funktionellt syfte och deras beteckningssystem
Kapitel 3. Indikeringsanordningar
§3.1. Allmänna egenskaper och klassificering av indikatoranordningar
§3.2. Elektronstråleindikatorer
§3.3. Gasutsläppsindikatorer
§3.4. Indikatorer för halvledare och flytande kristaller
§3.5. Vakuum-luminescerande och andra typer av indikatorer
§3.6. Beteckningssystem för indikatoranordningar
Kapitel 4. Solceller
§4.1. Allmän information
§4.2. Fotomotstånd
§4.3. Fotodioder
§4.4. Specialiserade fotovoltaiska halvledarenheter
§4.5. Elektrovakuum fotoceller
§4.5. Fotomultiplikatorrör
§4.7. Optoelektroniska enheter
§4.8. Beteckningssystem för solcellsapparater
Kapitel 5. Amplifieringsstadier
§5.1. Allmän information
§5.2. Gemensamt emitterförstärkarsteg
§5.3. Temperaturstabilisering av ett förstärkarsteg med en gemensam emitter
§5.4. Förstärkarsteg med gemensam kollektor och gemensam bas
§5.5. Förstärkarsteg baserade på fälteffekttransistorer
§5.6. Driftsätt för förstärkningssteg
Kapitel 6. Spännings- och effektförstärkare
§6.1. RC-kopplade spänningsförstärkare
§6.2. Feedback i förstärkare
§6-3. DC-förstärkare
§6.4. Operationsförstärkare
§6.5. Selektiva förstärkare
§6.6. Effektförstärkare
Kapitel 7. Elektroniska generatorer av övertonssvängningar
§7.1. Allmän information
§7.2. Villkor för självexcitering av autogeneratorer
§7.3. L.C.-autogeneratorer
§7.4. R.C.-autogeneratorer
§7.5. Autogeneratorer av harmoniska svängningar med element med negativt motstånd
§7.6. Frekvensstabilisering i autogeneratorer
Kapitel 8. Puls och digitala enheter
§8.1. Allmänna egenskaper hos pulsanordningar. Pulssignalparametrar
§8.2. Elektroniska nycklar och enkla pulssignalformare
§8.3. Logiska element
§8.4. Utlösare
§8.5. Digitala pulsräknare
§8.6. Register, avkodare, multiplexorer
§8.7. Komparatorer och Schmitt-triggers
§8.8. Multivibratorer och monovibratorer
§8.0. Linjära spänningsgeneratorer (GLIN)
§8.10. Pulsväljare
§8.11. Digital-till-analog och analog-till-digital-omvandlare (DAC och ADC)
§8.12.. Mikroprocessorer och mikrodatorer
Kapitel 9. Sekundära strömkällor för elektroniska enheter
§9.1. Allmän information
§9.2. Likriktare klassificering
§9.3. Enfas och trefas likriktare
§9.4. Anti-aliasing filter
§9.5. Externa egenskaper hos likriktare
§9.6. Spännings- och strömstabilisatorer
§9.7. Spänningsmultiplikatorer
§9.8. Kontrollerade likriktare
§9.9. Allmän information om omvandlare av likspänning till växelspänning
§9.10. Växelriktare
§9.11. Omvandlare
§9.12. Utsikter för utveckling av sekundära kraftkällor
Kapitel 10. Elektroniska mätinstrument
§10.1. Allmänna egenskaper hos elektroniska mätinstrument
§10.2. Elektroniska oscilloskop
§10.3. Elektroniska voltmetrar
§10.4. Mätning av generatorer
§10.5. Elektroniska frekvensmätare, fasmätare och amplitud-frekvenskarakteristikmätare
Kapitel 11. Tillämpning av elektroniska enheter inom industrin
§11.1. Tillämpningar av elektroniska enheter
§11.2. Elektroniska anordningar för övervakning av mekaniska storheter
§11.3. Elektroniska apparater för termisk övervakning
§11.4. Elektroniska enheter för övervakning av akustiska magnituder
§11.5. Elektroniska enheter för övervakning av optiska magnituder
§11.6. Elektroniska enheter för övervakning av ämnens sammansättning och egenskaper
§11.7. Elektroniska enheter för feldetektering
§11.8. Grundläggande principer för design av elektroniska enheter
Slutsats
Ansökningar
Bilaga I. Aktiva delar av elektroniska enheter
Bilaga II. Passiva delar av elektroniska enheter
Bilaga III. Klassificering och element av symboler för integrerade kretsar efter funktionellt syfte
Bilaga IV. Operationsförstärkare
Litteratur
Sakregister



topp