Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Полупроводниковый диод (рис. 17) представляет собой двухслойную структуру, которая образуется в одном кристалле.
Рис. 17. Полупроводниковый диод: а) полупроводниковая структура диода;
б) условное графическое обозначение; в) вольт-амперная характеристика
Рис. 19.Полупроводниковый стабилитрон: а) условное графическое
обозначение; б) вольт-амперная характеристика
Рис. 20. Полупроводниковый варикап: а) условное графическое обозначение;
б) вольт-фарадная характеристика
Рис. 21. Полупроводниковая структура и условное графическое
обозначение биполярных транзисторов: а) n-p-n-типа; б) p-n-p-типа
Рис. 22. Полупроводниковая структура и условное графическое обозначение полевого транзистора с управляющим p-n-переходом: а) с каналом n-типа;
б) с каналом р-типа
Рис. 23. Полупроводниковая структура и условное графическое обозначение полевого транзистора с изолированным затвором: а) с встроенным каналом; б) с наведенным (индуцированным) каналом
Тиристоры с двумя выводами (двухэлектродные) называются диодными тиристорами (динисторами) (рис. 24).
Рис. 24. Структура, условное обозначение и вольт-амперная
характеристика динистора.
Рис. 25. Структура, условное обозначение и вольт-амперная
характеристика тиристора.
Рис. 26. Структура, условное обозначение и вольт-амперная
характеристика симистора.
Рис. 27. Условное графическое обозначение полупроводниковых
фотоэлементов: а) фоторезистора; б) фотодиода; в) фототранзистора;
г) фототиристора; д) светодиода
Рис. 29. Условное графическое обозначение полупроводниковых резисторов: а) терморезистора; б) варистора
Рис. 30. Структурная схема вторичного источника питания
Рис. 31.Схемы и временные диаграммы однополупериодных выпрямителей: а) однофазного; б) трехфазного
Рис. 32. Двухполуперодные однофазные выпрямители: а) мостовая схема; б) с выводом от средней точки трансформатора; в) временные диаграммы
Рис. 33. Трехфазная мостовая схема выпрямителя и ее временная диаграмма
Сглаживающие фильтры (рис. 34) пропускают на выход только постоянную составляющую выпрямленного напряжения и максимально ослабляют его переменные составляющие.
Рис. 34. Сглаживающие фильтры: а) индуктивный;
б) емкостной; в) их временные диаграммы
Стабилизатором напряжения называется устройство, поддерживающее напряжение на нагрузке с заданной точностью при изменении сопротивления нагрузки или напряжения сети в определенных пределах (рис. 35). Напряжение, которое поддерживает стабилизатор, задается опорным элементом – стабилитроном.
Рис. 35.Схема и временные диаграммы параметрического
стабилизатора напряжения
Усилителем называется устройство, предназначенное для увеличения амплитуды и мощности входного сигнала без изменения других его параметров. Повышение амплитуды и мощности сигнала на выходе усилителя достигается преобразованием энергии источника питания постоянного тока в энергию выходного переменного сигнала. В общем случае электронные усилители являются многокаскадными устройствами. Отдельные каскады связаны между собой цепями, по которым передается переменный (усиливаемый) сигнал и не пропускается постоянная составляющая сигнала. Каскады выполняют по схеме включения усилительного элемента (транзистора) с общим эмиттером (с общим истоком), с общим коллектором (с общим стоком), с общей базой (с общим затвором) (рис. 36).
Рис. 36. Схемы включения транзисторов с общим(ей): а) эмиттером;
б) коллектором; в) базой; г) истоком; д) стоком; е) затвором
Схема любого каскада состоит из источника питания, транзистора и цепей смещения, обеспечивающих режим работы транзистора по постоянному току, т. е. режим покоя (рис. 37).
Многокаскадные усилители представляют собой последовательное соединение однотипных усилительных каскадов.
Рис. 37. Схемы усилителей: а) на биполярном транзисторе;
б) на полевом транзисторе
Дифференциальный усилитель предназначен для усиления разности двух входных сигналов и представляет собой симметричную двухтранзисторную схему с объединенными эмиттерами, имеющую два входа и два выхода (рис. 38).
Рис. 38. Дифференциальный усилитель на биполярных транзисторах
Операционный усилитель (рис. 39), как и любой другой усилитель, предназначен для усиления амплитуды и мощности входного сигнала. Название «операционный» он получил от аналогов устройств на дискретных элементах, выполнявших различные математические операции (суммирование, вычитание, умножение, деление, логарифмирование и др.), применявшимися в основном в аналоговых ЭВМ. В настоящее время операционный усилитель чаще всего выполняется в виде интегральной микросхемы.
Рис. 39. Операционный усилитель
Электронными генераторами называют автоколебательные (самовозбуждающиеся) системы, в которых энергия источника питания (постоянного тока) преобразуется в энергию переменного сигнала нужной формы.
В генераторах синусоидального напряжения транзисторы работают в усилительном режиме. В отличие от них в генераторах импульсов транзисторы работают в ключевом режиме (когда транзистор находится попеременно то в полностью открытом, то в полностью закрытом состоянии). В открытом состоянии транзистор пропускает максимальный ток и имеет на выходе минимальное напряжение, определяемое его остаточным напряжением. В закрытом состоянии его ток минимален, а выходное напряжение максимально и близко к напряжению источника питания. Такой элемент называют транзисторным ключом (рис. 40).
Рис.20.Схемы транзисторных ключей: а) на биполярном транзисторе;
б) на полевом транзисторе; в) их временные диаграммы
Мультивибраторы – это импульсные генераторы с положительной обратной связью, в которых усилительные элементы (транзисторы, операционные усилители) работают в ключевом режиме.
Мультивибраторы не имеют ни одного состояния устойчивого равновесия, поэтому относятся к классу автоколебательных генераторов и выполняются на дискретных транзисторах, интегральных логических элементах и на операционных усилителях (рис. 41).
Рис. 41. Схемы автоколебательных мультивибраторов:
а) на дискретных элементах; б) на интегральных логических элементах;
в) на операционном усилителе; г) временные диаграммы мультивибратора
Логическими элементами называют электронные устройства, выполняющие простейшие логические операции: НЕ, ИЛИ, И (рис. 42).
Рис. 42. Условное обозначение и таблицы истинности простейших
логических элементов: а) НЕ; б) ИЛИ; в) И
Схемы ИЛИ (дизъюнктор) и И (конъюнкатор) могут быть выполнены на резисторах (резисторная логика), на диодах (диодная логика), на транзисторах (транзисторная логика). Чаще всего эти схемы применяются в сочетании с инвертором, и тогда они реализуют функции ИЛИ-НЕ, И-НЕ (рис. 43).
Рис. 43. Условное обозначение и таблицы истинности логических элементов: а) стрелка Пирса; б) штрих Шеффера
Функции ИЛИ-НЕ (стрелка Пирса) и И-НЕ (штрих Шеффера) – самые распространенные, т. к. на их основе можно реализовать любую другую логическую функцию.
К цифровым устройствам с памятью относятся: триггеры, счетчики, регистры.
Триггерами называют устройства, обладающие двумя состояниями устойчивого равновесия и способные скачкообразно переключаться из одного устойчивого состояния в другое каждый раз, когда управляющий входной сигнал превосходит определенный уровень, называемый порогом срабатывания.
Наиболее распространены несколько типов триггеров: RS, D, T, JK, которые выпускаются промышленностью в виде отдельных микросхем, а также могут быть выполнены на основе логических элементов И-НЕ или ИЛИ-НЕ (рис. 44).
В устройствах цифровой обработки информации измеряемый параметр (угол поворота, скорость, частота, время, температура и т. д.) преобразуется в импульсы напряжения, число которых характеризует значение данного параметра. Эти импульсы подсчитываются счетчиками импульсов (рис. 45,а) и выражаются в виде цифр.
Рис. 44. Триггеры на ИМС: а) RS-триггер на основе логических
элементов ИЛИ-НЕ; условные графические обозначения триггеров:
б) RS-триггера; в) D-триггера; г) T-триггера; д) JK-триггера
Рис. 45. Условные графические обозначения: а) счетчика импульсов;
б) регистра; в) дешифратора; г) шифратора; д) мультиплексора;
е) арифметико-логического устройства
Регистрами называются функциональные узлы цифровых устройств, предназначенные для приема, хранения, передачи и преобразования информации (рис. 45, б).
К цифровым устройствам без памяти относятся: дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры и др.
Дешифратором называется устройство, вырабатывающее единичный сигнал только на одном из своих 2n выходов в зависимости от кода двоичного числа на его n входах (рис. 45, в).
Шифратор (рис.45, г) выполняет функцию, обратную дешифратору.
Мультиплексором называется устройство для коммутации одного из 2n информационных входов на один его выход в зависимости от двоичного кода на его n адресных входах (рис. 45, д).
Демультиплексор выполняет функцию, обратную мультиплексору.