Основой второго издания, так же как и первого, является курс лекций «Электронные устройства автоматики», читаемый для студентов специальности «Автоматика и телемеханика» Ленинградского ордена Ленина Политехнического института имени М. И. Калинина.
По сравнению с первым изданием, которое вышло в свет в 1967 г., содержание и методика изложения материала значительно переработаны и приведены в соответствие с программой «Электронные устройства автоматики», утвержденной 5 09 1972 года MB и ССО СССР.
Для успешного овладения материалом данного учебника читатели должны иметь подготовку в объеме первых двух курсов программы электротехнических вузов. В том числе предполагается, что основные сведения по физическим основам полупроводниковых и вакуумных приборов студенты получают в соответствующих разделах курса физики. В некоторых вузах, с целью углубить эти знания, введены добавочные курсы «Физика твердого тела» или «Физические основы полупроводниковых приборов и микроэлектроники». Поэтому в данной книге основной упор делается на рассмотрение усилительных приборов (вакуумных и полупроводниковых) как компонентов электрической цепи. Если же возникнет необходимость восполнить знания физических основ усилительных приборов, то можно рекомендовать ряд работ [25, 66, 73, 82, 91, 97].
Рассматриваемому курсу также должны предшествовать курсы «Теории линейных и нелинейных цепей» или соответствующие разделы курса «Теоретических основ электротехники». Надо иметь в виду, что при проектировании схем электроники на дискретных элементах предварительные расчеты для ориентировочной оценки схем и прогнозирования результатов эксперимента выполняются, как правило, после ряда существенных упрощений, когда становится возможным использовать простейшие соотношения теории электрических цепей. Однако развитие микроэлектроники и связанные с этим трудности экспериментальной оптимизации и доработки схем, а также повышение требований к надежности и точности электронных устройств привело к необходимости избегать мало
обоснованных допущений и учитывать большее число параметров усилительных элементов. В целом эти обстоятельства значительно усложняли расчетные схемы и заставили разработчиков применять более общие, но более трудоемкие методы расчета. В частности, нашли широкое применение матричные и топологические методы, причем их реализация, как правило, осуществляется в численном виде с помощью ЭВМ. Подобным методам в курсах «Электрических цепей» и «Теоретических основ электротехники» уделяется мало места, поэтому в данной работе рассматривается порядок их применения.
Поскольку- большинство машинных методов расчета базируется на матричной записи систем уравнения электрической цепи, этот метод принят за основу. Дополнительно в «Приложении» приведены топологические способы решения на примере с успехом применяемого на практике метода сигнальных графов.
При желании читателей усовершенствоваться в затронутых дополнительных разделах курса теории электрических цепей им можно рекомендовать ряд источников [15, 39, 64, 78, 79], большинство из которых взаимозаменяемы.
Если в предыдущем издании была сделана попытка совместного рассмотрения схем на транзисторах и вакуумных лампах, то в настоящем издании эта попытка распространена и на полевые (униполярные) транзисторы, все больше входящие в повседневную практику. Дело облегчается тем обстоятельством, что эквивалентные схемы замещения для малосигнальных режимов как для полевых транзисторов, так и для ламп практически идентичны.
Так же, как и в первом издании, в данной книге основной упор сделан на рассмотрение линейных усилителей, генераторов синусоидальных колебаний и таких нелинейных элементов, как модуляторы и демодуляторы.
Ключевые режимы и основанные на этих принципах схемы, характерные для устройств импульсной техники, в данной работе не рассматриваются.
В заключение автору хочется выразить свою признательность сотрудникам кафедры электронных и магнитных цепей ЛЭТИ им. В. И. Ульянова (Ленина) за полезную и деловую критику и советы, а также всем- читателям и особенно студентам ЛПЙ за высказанные замечания по первому изданию этой книги.
В настоящее время имеется ряд учебных пособий, где описываются близкие к приведенным в книге устройства и схемы. Эти работы могут быть использованы как дополнительная литература для изучения соответствующих разделов данного курса. В первую очередь можно рекомендовать [24, 79, 82, 100].
Все замечания и пожелания просьба направлять по адресу: 192041, Ленинград, Марсово поле, д. 1, Ленинградское отделение издательства «Энергия».
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.................................. 3
Условные обозначения..................... . ....... 5
Глава первая. Основные параметры и характеристики усилителей 11
1-1. Общие сведения о характеристиках усилителей и основные положения теории обратных связей................ —
1-2. Вакуумные усилительные лампы................. 25
1-3. Плоскостные (биполярные) транзисторы............. 31
1-4. Полевые (униполярные) транзисторы.............. 49
Глава вторая. Режимы работы усилителей............. 56
2-1. Работа лампы и полевого транзистора как усилителей электрических сигналов .......................... —
2-2. Работа транзистора как усилителя электрических сигналов,
расчет цепей смещения и стабилизация рабочей точки..... 70
2-3. Выбор положения рабочей точки покоя при различных способах
включения нагрузки........................ 87
Глава третья. Основы анализа электронных схем в режиме малых
сигналов........................ 94
3-1. Эквивалентные схемы электронных узлов............ —
3-2. Составление матриц проводимости и определение вторичных
параметров (схемных функций) электронных схем....... 101
3-3. Построение частотных характеристик усилительных схем ... 113
Глава четвертая. Анализ и расчет основных усилительных схем 120
4-1, Типовые усилительные каскады на вакуумных лампах и полевых
транзисторах ............................ —
4-2. Типовые усилительные каскады на биполярных транзисторах 126 4-3. Катодный и истоковый повторители, каскад с разделенной нагрузкой............................... 135
4-4. Эмиттерные повторители и каскад с разделенной нагрузкой 140 4-5. Каскодный (последовательный) усилитель на лампах и полевых
транзисторах............................ 146
4-6. Каскодный усилитель на плоскостных транзисторах...... 150
4-7. Каскад с катодной связью и дифференциальный усилитель на
лампах и полевых транзисторах................. 152
4-8, Дифференциальный транзисторный усилитель......... 156
4-9. Дифференциальные усилители с малоомной нагрузкой .... 159
Глава пятая. Усилители мощности.................. 161
5-1. Отличительные черты усилителей мощности.......... —
5-2. Однотактные усилители мощности................ 165
5-3. Двухтактные усилители мощности................ 173
5-4. Некоторые модификации схем усилителей мощности на транзисторах............................¦ • • 180
Глава шестая. Шумы, фон и дрейф усилителей.......... 183
6-1. Шумы сопротивлений и ламп .................. —
6-2. Шумы биполярных и униполярных транзисторов....... 188
6-3. Фон, наводка и дрейф усилителей................ 191
6-4. Чувствительность электронных схем к вариациям параметров
их элементов............................ 194
Глава седьмая. Модуляторы............»........ 199
7-1. Общие принципы работы модуляторных схем ......... —
7-2. Контактные (ключевые) модуляторы............... 201
7-3. Диодные модуляторы....................... 205
7-4. Транзисторные ключи....................... 206
7-5. Ключевые модуляторы с полевыми транзисторами....... 210
Глава восьмая. Выпрямители и фазочувствительные усилители-выпрямители (демодуляторы)............. 211
8-1. Общие вопросы работы выпрямительных (детекторных) схем —
8-2. Фазочувствительные выпрямители................ 217
8-3. Усилитель среднего значения тока на транзисторах...... 219
8-4. Фазочувствительные усилители на транзисторах........ 222
8-5. Ключевые (синхронные) демодуляторы............. 225
Глава девятая. Многокаскадные усилители............. 227
9-1. Усилители на полевых транзисторах и лампах с реоетатно-емко-
стной связью между каскадами................. —
9-2. Усилители на полевых транзисторах с непосредственной связью 233
9-3. Усилители на биполярных транзисторах с реостатно-емкостной
. связью ............................... 237
9-4. Усилители на биполярных транзисторах с непосредственной
связью ............................... 240
9-5. Обратные частотно-зависимые связи в многокаскадных транзисторных усилителях с непосредственной связью....... 246
9-6. Операционные (решающие) усилители.............. 253
Глава десятая. Избирательные усилители и генераторы напряжения низкой частоты................. 257
10-1. Избирательные усилители типа LC и RC............ —
10-2. Избирательные усилители на основе гираторов и аналоговых
моделей............................... 270
10-3. Общие принципы работы низкочастотных генераторов..... 276
10-4. Генераторы типа LC........................ 279
' 10-5. Генераторы типа RC с мостиковыми схемами ......... 288
Глава одиннадцатая. Интегральные схемы........... 291
11-1. Общие замечания и классификация интегральных схем..... —
11-2. Изготовление интегральных схем................ 293
11-3. Особенности расчета интегральных схем............ 301
Глава двенадцатая. Стабилизированные источники питания 305
12-1. Общие положения и параметрические стабилизаторы..... —
12-2. Компенсационные стабилизаторы напряжения и тока..... 308
Приложение. Анализ электронных схем методом сигнальных (направленных) графов................... 318
Список литературы .............................. 326
Цена: 150руб.
