Ой

ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ

ВГЛсев, Ю.М.Гусев

ЭЛЕКТРОНИКА

В. Г. Гусев, Ю. М. Гусев

ЭЛЕКТРОНИКА

Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для приборостроительных специальностей вузов

МОСКВА «ВЫСШАЯ ШКОЛА» 1982

Scan AAW

ББК 32.85 Г96

УДК 621.30

Рецензенты:

кафедра Московского авиационного института им- С- Орджоникидзе кафедра автоматики и вычислительной техники Ленинградского политехнического института им. М. И. Калинина

Гусев В. Г., Гусев Ю. М.

Г96 Электроника: Учеб, пособие для вузов. — М.: Высш, школа, 1982. — 495 с., ил.

В пер.: 1 р. 20 к.

В книге рассмотрены принципы работы и основы теории электронных при­боров и схем; приведены основные сведения об усилительных каскадах, много­каскадных усилителях, генераторах гармонических колебаний, автогенератор- ных усилителях постоянного тока, линейных и нелинейных преобразователях электрических сигналов; изложены вопросы теории обратной связи, особенности использования ключевых режимов биполярных и полевых транзисторов и основ­ные принципы построения современных формирователей и генераторов элект­рических сигналов.

Предназначается для студентов, обучающихся по приборостроительным спе­циальностям.

2

ББК 32.85

6.ФО.З

403000000—587

^Г 001(01)—82 ⁹⁵~82

© Издательство «Высшая школа», 1982предисловие

В Основных направлениях экономического и социального разви­тия СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года указывается на необходимость повысить технический уровень вычислительной техники, приборостроения, средств автоматики на основе новейших достижений микроэлектроники, оптоэлектроники и лазерной техники.

Прогресс во всех областях науки и техники во многом обусловлен успехами электроники. Трудно себе представить какую-либо от­расль производства, в которой бы в той или иной степени не исполь­зовались электронные приборы или электронные устройства автома­тики. Причем тенденция развития техники такова, что доля электрон­ных узлов в информационных устройствах и устройствах автоматики непрерывно увеличивается. Этому в значительной степени способ­ствовало широкое внедрение интегральной технологии, позволившей, например, на одном кристалле полупроводника малой толщины и площади (тысячные доли — несколько квадратных миллиметров) изготовлять сложные функциональные узлы различного назначения.

Промышленность серийно выпускает интегральные усилители электрических сигналов, коммутаторы, логические элементы, кодо­вые ключи, счетчики импульсов, регистры, сумматоры, дешифраторы, матрицы оперативных и постоянных запоминающих устройств. В пос­ледние годы освоен выпуск больших интегральных схем (БИС) и мик­роминиатюрных вычислительных машин, получивших название мик­ропроцессоров. Количество элементов в каждой из них колеблется от десятков единиц до сотен тысяч.

Широкий выбор микросхем функциональных- узлов, параметры которых известны из технических условий, привел к изменению задач, стоящих перед разработчиками электронной аппаратуры. Если рань­ше значительная часть времени уходила на расчеты режимов отдель­ных каскадов, определение их параметров, решение вопросов термо­стабилизации и т. п., то в настоящее время главное внимание уделя­ется вопросам выбора и взаимного согласования микросхем.

Типовые функциональные микроузлы позволяют собрать нужный электронный блок без детального расчета отдельных каскадов. Раз­работчик электронной аппаратуры, определив, какие преобразования должен претерпеть электрический сигнал, подбирает необходимые ин­тегральные микросхемы, разрабатывает схему их соединений и вво­дит обратные связи требуемого вида. И только в том случае, когда выпускаемые интегральные микросхемы не позволяют решить ка­кой-то конкретный вопрос, к ним добавляют отдельные узлы на дис­кретных компонентах, требующие проведения соответствующих рас­четов, или разрабатывают микросхемы частного применения.

Существенно повысился интерес к оптоэлектронике, где кроме электрических сигналов используют и световые. Теперь многие уст-ройства, создание которых с помощью средств чистой электроники представляет значительные трудности, сравнительно просто могут быть реализованы с помощью средств оптоэлектроники.

Эффективное применение интегральных микросхем, особенно ана­логового типа, невозможно без четких представлений о принципах их действия и основных параметрах, а также без твердого знания теории электронных цепей непрерывного и импульсного действия. Кроме того, каждый год появляются новые функциональные микро­узлы, для успешного использования которых специалистам прихо­дится разбираться в их принципе действия, функциональных воз­можностях и способах реализации.

Главная цель, которую ставили перед собой авторы настоящей книги,—достаточно строгое изложение основных положений элект­роники в доступной и лаконичной форме. Формализованные матема­тические методы анализа практически не использовались, так как, несмотря на свои преимущества при расчете конкретных цепей, они затушевывают физическую картину происходящих процессов и не способствуют их целостному восприятию.

В основу книги легли лекции, читаемые авторами в Уфимском авиационном институте, а также некоторые оригинальные резуль­таты их научно-исследовательских работ по созданию электронных устройств автоматики и преобразователей измерительной техники.

Авторы считают своим приятным долгом выразить благо­дарность сотрудникам Ленинградского политехнического института им. М. И. Калинина проф. В. К. Захарову, д-ру техн, наук, проф. Т. К. Кракау, доцентам Ю. И. Лыпарю, К. К. Гомоюнову, В. С. Гут- никову, В. В. Лопатину, Ю. Д. Кочеткову, В. И. Тарабукину, а так­же сотрудникам кафедры Московского авиационного института им. С. Орджоникидзе, в том числе д-ру техн, наук, проф. Ю. И. Ко­неву, взявшим на себя нелегкий труд по рецензированию рукописи; их замечания во многом способствовали ее улучшению.

Авторы благодарны коллективам кафедр «Информационно-измери­тельная техника» и «Промышленная электроника» Уфимского авиа­ционного института им. С. Орджоникидзе, а также канд. техн, наук, доп. А. Д. Сухареву, д-ру техн, наук, проф. М. Ф. Зарипову, д-ру техн, наук, проф. И. М. Хомякову, поддержка и помощь которых поз­волили закончить настоящую работу; инженеру Н. Н. Михайловой, выполнившей работы по технической подготовке рукописи.

Авторы глубоко признательны д-ру техн, наук, проф. Б. И. Бе­лову за высококвалифицированное научное редактирование.

Все замечания по книге следует направлять по адресу: Москва, К-51, Неглинная ул., 29/14. Издательство «Высшая школа», редак­ция литературы по электротехнике и радиоэлектронике.

АвторыГлава первая