Уральский Институт безопасности

УрИБ

8-922-144-33-93

8 (343) 361-44-63

время звонков с 08-00 до 17-00

(время московское)

УрИБ

ПОДАТЬ ЗАЯВКУ

Для выбора интересующего курса из списка, можете воспользоваться поиском. Если у Вас возникли сложности при выборе названия курса, обратитесь по телефону 8-922-144-33-93 либо задайте вопрос по электронной почте uralinbez@yandex.ru

Марченко А. Л. «Основы электроники»

Марченко А. Л.

Основы электроники

Издательство ДМК Пресс, Москва, 2008 год, 296 страниц.

Содержание

Введение

  1. Полупроводниковые приборы.
  2. Источники вторичного электропитания.
  3. Электронные усилители.
  4. Импульсные устройства. Автогенераторы.
  5. Логические основы цифровых устройств.
  6. Функциональные узлы цифровых устройств.
  7. Микропроцессорные устройства.
  8. Структура и свойства среды моделирования схем электронных устройств NI Multisim 10.
  9. Моделирование схем аналоговых электронных устройств.
  10. Моделирование схем цифровых и аналого-цифровых устройств.

Заключение

Аннотация

  Современная электроника стала одним из важнейших направлений научно-технического прогресса в мире. Создание больших и сверхбольших интегральных микросхем, микропроцессоров и микропроцессорных систем позволило организовать массовое производство электронных вычислительных машин и компьютеров высокого быстродействия, различных видов электронной аппаратуры, систем и устройств управления технологическими процессами, систем связи, экспертных, контролирующих и других систем.

Электроника — это отрасль науки и техники, связанная с исследованиями, разработкой, изготовлением и применением электронных, ионных и полупроводниковых устройств.

В истории развития электроники можно выделить четыре основных этапа: электронных ламп (с 1904 г.), транзисторов (с 1947 г.), интегральных схем (с 1958 г.), функциональных устройств с использованием объемных эффектов (с 1980 г.), и четыре главные области применения: электросвязь, радиоэлектронная аппаратура широкого применения, вычислительная техника и промышленная электроника.

Электросвязь охватывает следующие направления техники: радиосвязь, радиовещание, телевидение, звуковое вещание, автоматическую электросвязь, многоканальную электросвязь, радиорелейную, космическую, волоконно-оптическую и сотовую связи. В сфере телекоммуникаций прогнозируется, что в ближайшем будущем 80% систем связи перейдут на цифровые стандарты, произойдёт существенный скачок в развитии микросотовой персональной телефонии, на которую будет приходиться до 15% мирового рынка мобильной связи. Это обеспечит повсеместную возможность приёма и передачи информации любых форматов и объёмов.

К радиоэлектронной аппаратуре относят: радиоприемники, телевизоры, магнитофоны, радиолы, магнитолы, музыкальные центры, устройства бытовой автоматики, электронные часы, электронные игрушки и др.

Вычислительная техника связана с разработкой и применением электронно-вычислительных машин, автоматизированных систем управления, систем автоматизированного проектирования, автоматизированных информационных, обучающих и контролирующих систем, гибких автоматизированных производств и др. Специалисты прогнозируют, что в ближайшие годы ожидается создание и широкое распространение карманных компьютеров, рост использования суперЭВМ с параллельной обработкой информации.

Промышленная электроника включает электротехническое и энергетическое оборудование, устройства электропитания, станки с числовым программным управлением, аппаратуру автоматики, телеуправления, телеметрии, радиолокации и радионавигации, измерительную аппаратуру, лазерную технику, ядерную электронику, медицинскую аппаратуру, биологическую электронику и др.

В литературе представлены многие направления развития электроники, в которых в качестве классификационных признаков выступают: специфика технологии производства, особенности использования электронных устройств, технические решения и характеристики электронных приборов и узлов и др. Среди современных направлений электроники, излагаемых в учебных дисциплинах, назовем микроэлектронику, информационную и функциональную (в том числе молекулярную) электроники.

Микроэлектроника продолжает развиваться быстрыми темпами как в направлении совершенствования полупроводниковой интегральной технологии, так и в направлении использования новых физических явлений.

В интегральной микроэлектронике используется принцип дискретной электроники, основанный на разработке электронной схемы по законам теории цепей. Этот принцип связан с ростом числа элементов микросхемы и межэлементных соединений по мере усложнения выполняемых ею функций. Однако повышение степени интеграции микросхем и связанное с этим уменьшение размеров элементов (уже достигнут топологический уровень 90-45 нм) имеет определенные пределы. К тому же интеграция свыше сотен тысяч элементов на одном кристалле оказывается технологически трудно выполнимой и не всегда экономически целесообразной.

Функциональная микроэлектроника предполагает принципиально другой подход: получение специальных сред с наперед заданными свойствами, основываясь непосредственно на физических явлениях в таких материалах, как сверхпроводники, сегнетоэлектрики, материалы с фотопроводящими свойствами, аморфные материалы, органические полупроводники и др. Для обработки информации используют оптические и магнитные явления в диэлектриках, закономерности распространения ультразвука, эффект накопления и переноса зарядов в приборах с зарядной связью, явления, основанные на квантовых когерентных свойствах — эффект Джозефсона и др.

Реализация элементов на указанных свойствах позволяет получить приборы со сложным схемотехническим или системотехническим функциональным назначением.

В функциональной микроэлектронике успешно используют явления, связанные с изменением структуры тел на молекулярном уровне. Эти явления привели к возникновению нового направления — молекулярной электроники и биоэлектроники, в которых электронные элементы и устройства организованы на уровне отдельных молекул и их комплексов. К этому направлению относят также фазовые переходы в твердых телах и жидких кристаллах, приводящие к резким изменениям электрических, магнитных и оптических свойств и высокой чувствительности к внешним воздействиям, что позволяет легко осуществлять ряд операций по управлению и преобразованию потоков информации в различных функциональных устройствах.

В настоящее время ведутся большие исследования в различных направлениях биоэлектроники, результаты которых показывают, что использование явлений живой природы может привести к новой научно-технической революции в этой области техники. К 2020 году прогнозируется начало выпуска биокомпьютеров, встраиваемых в живые организмы.

Современное структурное и схемное проектирование основано на использовании мощных силовых элементов, аналоговых и цифровых микросхем, номенклатура которых чрезвычайно разнообразна. Однако в любом устройстве можно выделить основные электронные приборы, на которых они построены. Среди них выделим:

— электронные электровакуумные приборы (электронные лампы, электронно-лучевые трубки: осциллографические кинескопы, дисплеи и др.);

— ионные электровакуумные или газоразрядные приборы, принцип действия которых основан на взаимодействии электронов с ионной плазмой (тиратроны, игнитроны, ионные разрядники, газоразрядные стабилитроны);

— полупроводниковые приборы, у которых движение зарядов происходит в твёрдом теле полупроводников.

Основными классами полупроводниковых приборов являются:

— диоды, биполярные и полевые транзисторы, тиристоры, фотоэлектронные и оптоэлектронные приборы;

-приборы, выполненные в виде интегральных микросхем разной степени интеграции и представляющие собой совокупность нескольких взаимосвязанных компонентов (транзисторов, диодов, резисторов и др.), изготовленных в едином технологическом цикле на полупроводниковых или диэлектрических подложках.

В зависимости от физической природы сигналов на входах и выходах различают четыре вида приборов — преобразователей сигналов:

— электропреобразовательные приборы, у которых электрические сигналы на входах и выходах;

— электросветовые приборы, у которых под воздействием входных электрических сигналов на выходах формируются световые сигналы;

— фотоэлектрические приборы, преобразующие входные световые сигналы в электрические;

— термоэлектрические приборы, у которых тепловые сигналы на входах и электрические на выходах.

В зависимости от формы сигналов, обращающихся в устройствах, различают аналоговые, импульсные, цифровые устройства и их комбинации.

Основными типами аналоговых устройств являются: автогенераторы гармонических колебаний и релаксационные генераторы, микрофоны, умножители (делители) и преобразователи частоты, модуляторы, демодуляторы (модемы), детекторы, усилители, в том числе операционные.

К импульсным устройствам относят функциональные узлы, предназначенные для формирования импульсных сигналов, изменения их параметров и выполнения над сигналами таких операций преобразования, как интегрирование, дифференцирование, задержки по времени, изменение формы, длительности и др. Функциональные узлы, предназначенные для выполнения различных операций над объектами информации в виде цифровых сигналов, относят к цифровым устройствам.

Создание сайта JellyWeb
error:

Есть вопросы?
Закажите обратный звонок!

Заказывая обратный звонок, посетитель сайта соглашается на обработку персональных данных в соответствии с Политикой конфиденциальности Института.