Wróbel Z - Elektronika analgowa.pdf
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Elektronika Analogowa
UNIWERSYTET
ĺ
L
ġ
SKI
WYDZIAŁ TECHNIKI
INSTYTUT INFORMATYKI
ZAKŁAD KOMPUTEROWYCH SYSTEMÓW
STEROWANIA
ELEKTRONIKA
ANALOGOWA
Konspekt wykładu dla studentów kierunków
Wychowanie Techniczne
Informatyka
Prof. dr hab. in
Ň
. Zygmunt Wróbel
Sosnowiec 1999r.
SPIS TRE
ĺ
CI
INSTYTUT INFORMATYKI.........................................................................................................................3
K
ONSPEKT WYKŁADU DLA STUDENTÓW KIERUNKÓW
.....................................................................................3
W
YCHOWANIE
T
ECHNICZNE
...........................................................................................................................3
I
NFORMATYKA
................................................................................................................................................3
ROZDZIAŁ I
. ELEKTRONICZNE ELEMENTY BIERNE ........................................................................8
1.1. REZYSTORY .........................................................................................................................................8
1.2. KONDENSATORY..............................................................................................................................10
1.2.1. KONDENSATORY STAŁE
........................................................................................................12
1.2.2. KONDENSATORY ZMIENNE
..................................................................................................13
ROZDZIAŁ II
. MATERIAŁY PÓŁPRZEWODNIKOWE ........................................................................15
2.1. MODEL PASMOWY ...........................................................................................................................15
2.2. PÓŁPRZEWODNIK SAMOISTNY.....................................................................................................16
2.3. PÓŁPRZEWODNIK TYPU
N
I TYPU
P
..............................................................................................18
ROZDZIAŁ III
. PÓŁPRZEWODNIKOWE ELEMENTY BIERNE ........................................................21
3.1. TERMISTOR ........................................................................................................................................21
3.2. WARYSTORY .....................................................................................................................................22
ROZDZIAŁ IV.
ZŁ
ġ
CZE
P-N
......................................................................................................................24
4.1. WARSTWA ZAPOROWA W ZŁ
ġ
CZU
P
-
N
. MODEL PASMOWY ZŁ
ġ
CZA.................................24
4.2. POLARYZACJA ZŁ
ġ
CZA
P
-
N
W KIERUNKU PRZEWODZENIA. ................................................26
4.3. POLARYZACJA ZŁ
ġ
CZA
P
-
N
W KIERUNKU ZAPOROWYM. .....................................................28
4.4. ZJAWISKO TUNELOWE....................................................................................................................30
ROZDZIAŁ V
. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE....................................................................................32
5.1. DIODY PROSTOWNICZE ..................................................................................................................34
5.2. DIODY STABILIZACYJNE (STABILITRONY) – DIODY
ZENERA ..............................................36
5.3. DIODY POJEMNO
ĺ
CIOWE ...............................................................................................................37
5.4. DIODY PRZEŁ
ġ
CZAJ
ġ
CE ................................................................................................................39
5.5. DIODA TUNELOWA ..........................................................................................................................40
ROZDZIAŁ VI.
TRANZYSTORY BIPOLARNE ........................................................................................42
6.1. PODZIAŁ TRANZYSTORÓW BIPOLARNYCH. .............................................................................43
6.2. ZASADA DZIAŁANIA TRANZYSTORA. ........................................................................................43
6.3. UKŁADY PRACY TRANZYSTORA. ................................................................................................46
6.4. CHARAKTERYSTYKI STATYCZNE TRANZYSTORA .................................................................47
6.4.1. CHARAKTERYSTYKI STATYCZNE TRANZYSTORA PRACUJ
ġ
CEGO W
UKŁADZIE
OB
.
.....................................................................................................................................48
6.4.2. CHARAKTERYSTYKI STATYCZNE TRANZYSTORA PRACUJ
ġ
CEGO W UKŁADZIE
OE
.
...........................................................................................................................................................49
6.5. STAN PRACY I PARAMETRY TRANZYSTORA. ...........................................................................50
6.6. SCHEMATY ZAST
Ħ
PCZE TRANZYSTORA ...................................................................................52
ROZDZIAŁ VII
. TRANZYSTORY POLOWE – JFET ..............................................................................54
7.1. TRANZYSTORY POLOWE ZŁ
ġ
CZOWE – JFET. ...........................................................................55
7.2. ZASADA DZIAŁANIA TRANZYSTORA POLOWEGO JFET.........................................................55
7.3. PARAMETRY I CHARAKTERYSTYKI TRANZYSTORA POLOWEGO JEFT. ............................56
7.4 SCHEMAT ZAST
Ħ
PCZY TRANZYSTORA ZŁ
ġ
CZOWEGO. .........................................................58
7.5. TRANZYSTORY Z IZOLOWAN
ġ
BRAMK
ġ
MOSFET..................................................................60
4
7.5.1. ZASADA DZIAŁANIA TRANZYSTORA
MIS
(
MOS
).
.......................................................... 60
7.6.CHARAKTERYSTYKI TRANZYSTORÓW MOSFET...................................................................... 62
ROZDZIAŁ VIII
. ELEKTRONICZNE ELEMENTY PRZEŁ
ġ
CZAJ
ġ
CE ............................................ 64
8.1. TRANZYSTOR JEDNOZŁ
ġ
CZOWY................................................................................................ 64
8.2. DYNISTOR.......................................................................................................................................... 67
8.3. DIAK .................................................................................................................................................... 68
8.4. TYRYSTOR ......................................................................................................................................... 69
8.5. TRIAK.................................................................................................................................................. 70
ROZDZIAŁ IX
. ELEMENTY OPTOELEKTRONICZNE........................................................................ 72
9.1. DIODA ELEKTROLUMINESCENCYJNA........................................................................................ 72
9.1.1. WŁA
ĺ
CIWO
ĺ
CI OPTYCZNE I ELEKTRYCZNE DIODY LED
......................................... 75
9.2. FOTOREZYSTOR ............................................................................................................................... 77
9.3. FOTODIODA....................................................................................................................................... 79
9.4. FOTOTRANZYSTOR ......................................................................................................................... 81
9.5. FOTOTYRYSTOR............................................................................................................................... 84
9.6. TRANSOPTORY ................................................................................................................................. 85
ROZDZIAŁ X
. WZMACNIACZE................................................................................................................ 89
10.1. PODSTAWOWE UKŁADY WZMACNIAJ
ġ
CE ............................................................................. 91
10.2. UKŁAD O WSPÓLNYM EMITERZE
WE
....................................................................................... 92
10.3. UKŁAD O WSPÓLNYM KOLEKTORZE
WC
................................................................................ 95
10.4. UKŁAD O WSPÓLNEJ BAZIE
WB
................................................................................................. 96
10.5. SPRZ
Ħņ
ENIE ZWROTNE WE WZMACNIACZACH .................................................................... 97
10.6. WZMACNIACZE OPERACYJNE.................................................................................................. 100
10.7. WZMACNIACZ ODWRACAJ
ġ
CY ............................................................................................... 103
10.8. WZMACNIACZ NIEODWRACAJ
ġ
CY ........................................................................................ 105
10.9. WTÓRNIK NAPI
Ħ
CIOWY ............................................................................................................. 106
10.10. WZMACNIACZ ODEJMUJ
ġ
CY.................................................................................................. 106
10.11. WZMACNIACZ SUMUJ
ġ
CY ...................................................................................................... 108
10.12. WZMACNIACZ CAŁKUJ
ġ
CY – INTEGRATOR....................................................................... 109
10.13. WZMACNIACZ RÓ
ņ
NICZKUJ
ġ
CY........................................................................................... 112
10.14. KONWERTER PR
ġ
D – NAPI
Ħ
CIE ............................................................................................. 113
10.15. PRZESUWNIK FAZY ................................................................................................................... 114
ROZDZIAŁ XI
. GENERATORY. .............................................................................................................. 116
11.1. GENERATORY NAPI
Ħ
CIA SINUSOIDALNEGO........................................................................ 116
11.2. WZMACNIACZ JAKO GENERATOR. WARUNKI GENERACJI............................................... 117
11.3. PARAMETRY GENERATORÓW PRZEBIEGU SINUSOIDALNEGO ....................................... 118
11.4. GENERATOR LC ZE SPRZ
Ħņ
ENIEM ZWROTNYM.................................................................. 119
11.5. GENERATOR MEISSNERA .......................................................................................................... 119
11.6. GENERATOR Z MOSTKIEM WIENA .......................................................................................... 120
11.7. GENERATOR RC Z PRZESUWNIKIEM FAZY ........................................................................... 123
ROZDZIAŁ XII
. MODULACJA I DEMODULACJA.............................................................................. 127
12.1. MODULACJA AMPLITUDY ......................................................................................................... 128
12.1.1. MODULACJA STUPROCENTOWA I PRZEMODULOWANIE
..................................... 130
12.2. MODULATORY AMPLITUDY ..................................................................................................... 134
12.3. MODULACJA CZ
Ħ
STOTLIWO
ĺ
CI .............................................................................................. 135
12.4. MODULATORY CZ
Ħ
STOTLIWO
ĺ
CI (
FM
) ................................................................................. 139
12.5. DEMODULACJA ............................................................................................................................ 140
ROZDZIAŁ XIII
. UKŁADY ZASILAJ
ġ
CE ............................................................................................. 143
13.1. PROSTOWNIKI............................................................................................................................... 144
13.2. PROSTOWNIK JEDNOPOŁÓWKOWY........................................................................................ 145
13.3. PROSTOWNIK DWUPOŁÓWKOWY ........................................................................................... 146
13.4. DOBÓR DIOD PROSTOWNICZYCH STOSOWANYCH W PROSTOWNIKACH. ................... 148
13.5. PROSTOWNIK TYRYSTOROWY ................................................................................................ 150
13.6. STABILIZATORY........................................................................................................................... 150
5
13.7. STABILIZATOR Z DIOD
ġ
ZENERA ............................................................................................152
13.8. STABILIZATOR ZE SPRZ
Ħņ
ENIEM ZWROTNYM ....................................................................155
13.9. STABILIZATOR TRANZYSTOROWY .........................................................................................156
13.10. ZABEZPIECZENIA STABILIZATORÓW ...................................................................................159
ROZDZIAŁ XIV.
PRZETWORNIKI ANALOGOWO-CYFROWE I CYFROWO- ANALOGOWE. 162
14.1. PRZETWORNIKI
C/A
......................................................................................................................162
14.2. PRZETWORNIKI
A/C
......................................................................................................................166
14.3. PODSTAWOWE CZŁONY PRZETWORNIKÓW .........................................................................167
BIBLIOGRAFIA..........................................................................................................................................169
6
7
Plik z chomika:
Pawanaka
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