Быстрое Ю. А., Мироненко И. Г. Электронные цепи и устройства: Учеб. пособие для электротехн. и энерг. вузов.— М.: Высш. шк., 1989. — 287 с: ил


В книге рассмотрены Опросы теории и расчета электронных цепей, анализ электрических сигналов и их взаимодействия с линейными, нелинейными и параметрическими цепями, усилители и устройства импульсной техники, генераторы непрерывных, модулированных и импульсных напряжений, устройства на элементах цифровой вычислительной техники.
Практическая деятельность специалистов по электронной технике в существенной мере опирается на знания в области электронных цепей и устройств. Знание же принципов использования электронных приборов для усиления, генерирования, преобразования электрических сигналов и владение методами анализа и расчета электронных цепей приобретают особую актуальность с развитием микроэлектроники, когда изделия электронной техники в сущности являются функциональными устройствами, способными выполнять обработку информации по заданной программе.
Настоящее учебное пособие создано на базе курса «Электронные цепи и устройства», читаемого авторами в Ленинградском электротехническом институте имени В. И. Ульянова (Ленина), и предназначено для студентов, обучающихся по специальности 20.04 «Электронные приборы и устройства».
Авторы выражают благодарность коллективу кафедры электронных приборов Рязанского радиотехнического института, возглавляемой д-ром техн. наук, проф. В. П. Пановым, и заведующему кафедрой электронных и квантовых приборов Ленинградского электротехнического института связи имени М. А. Бонч-Бруевича д-ру техн. наук, проф. С. А. Корнилову за ценные замечания, высказанные при рецензировании рукописи. Авторы признательны своим коллегам за обсуждения и деловые предложения, внесенные при написании рукописи.
Главы 1—6 написаны И. Г. Мироненко, главы 7—12 — Ю. А. Быстровьш.
Замечания и предложения просьба направлять по адресу: 101430, ГСП-4, Москва, Неглинная ул., 29/14, издательство «Высшая школа». Параметры электронного прибора (лампа, транзистор, тиратрон и т. д.), который является элементом электронной цепи, в существенной мере определяют характеристики этой цепи, а технические возможности электронного устройства (ионно-плазменный источник заряженных частиц, электронный микроскоп и т. д.) зависят от параметров схемы, обеспечивающей его работоспособность. Таким образом, при функционировании электронный прибор и устройство неразрывно связаны с электронной цепью.
В настоящее время элементную базу радиоэлектроники наряду с дискретными элементами образуют интегральные схемы (ИС) на биполярных и полевых транзисторах. На основе ИС создаются современная радиоэлектронная аппаратура, средства электронной вычислительной техники. Микроэлектроника еще больше объединила усилия инженеров электронных приборов и устройств и разработчиков микроэлектронной аппаратуры. Можно сказать, что весь цикл от производства изделий микроэлектроники до производства аппаратуры становится единым.
В данном учебном пособии основное внимание уделено изучению схем радиотехнического назначения и импульсных (цифровых) электронных схем. Деление это, конечно, условное, поскольку, например, в радиотехнике широко используется импульсный режим работы приборов и устройств.
Главной задачей радиотехники является передача сообщений на расстояние. Решение этой задачи связано с генерацией электг ромагнитных колебаний в широком частотном диапазоне (от нескольких герц до сотен гигагерц), модуляцией этих колебаний, излучением и приемом, усилением и выделением сигналов, несущих информацию. Каждое из этих преобразований осуществляется определенной электронной цепью: генератором, модулятором, усилителем, детектором.
С известной долей условности все многообразие электрических сигналов можно разделить на две группы — непрерывные (аналоговые) и импульсные. Характеристики сигнала связаны с видом электронной цепи, генерирующей или преобразующей сигнал,— с сосредоточенными и распределенными параметрами. Если отношение линейных размеров элементов электронной цепи к длине волны сигнала меньше единицы, то в цепи всегда можно выделить области с преимущественной локализацией электрической и магнитной энергии, и таким цепям соотносят модели — принципиальные электрические схемы. Если данное отношение больше единицы, то цепь представляет собой систему с распределенными параметрами. Устройства высокочастотного диапазона, а также сверхбыстродействующие ИС представляют собой цепи с распределенными параметрами. В этом случае анализ цепи осуществляется на основе волновых процессов, и реальной цепи соотносят ее эквивалентную схему.
В электронной цепи наряду с полезным сигналом действуют помехи, возникающие по различным причинам. Способность цепи противостоять помехам и обеспечивать высокую работоспособность называют помехоустойчивостью. Методы повышения эффективности обработки информации в электронных цепях при наличии помех связаны с селекцией, фильтрацией и помехоустойчивой модуляцией сигналов.
Импульсный режим работы электронной схемы характеризуется тем, что электрические сигналы, генерируемые ею или воздействующие на нее, представляют собой импульсы различной формы. Под формой импульсного сигнала понимается закон изменения во времени напряжения или тока. Наиболее широко в радиоэлектронных устройствах и цифровой технике используют импульсы прямоугольной, линейно изменяющейся и экспоненциальной формы. Параметры применяемых на практике импульсов лежат в широких пределах. Так, длительность их изменяется от 10~9 до 10.1 с, а импульсная мощность составляет 10~5... 106 Вт. Импульсные электронные цепи малочувствительны к разбросу параметров входящих в них элементов, временному и температурному дрейфу, а также к внешним электромагнитным помехам.
В данном учебном пособии рассмотрены основные вопросы схемотехники в объеме, достаточном для подготовки инженеров электронной техники. Более полное изложение теории цепей, сигналов и отдельных разделов радиотехники можно найти в учебниках и учебных пособиях, список которых приведен в конце книги.