АННОТАЦИЯ
Книга представляет собой коренным образом переработанную монографию «Применение электронных ламп в экспериментальной физике», последнее издание которой вышло в свет в 1956 г. Объем книги значительно увеличен. В ней последовательно изложена работа электронноламповых и транзисторных устройств, начиная с рассмотрения элементов цепей и кончая описанием большого числа практических схем. Наибольшее внимание уделено схемам, находящим широкое применение в технике физического эксперимента. В книге есть много практических сведений, необходимых для постройки измерительных радиоэлектронных устройств и для грамотного использования их в экспериментальной работе.
Книга рассчитана на студентов физических факультетов— нерадиофизиков, аспирантов и физиков-экспериментаторов, которым в своей практической работе приходится сталкиваться с радиоэлектронными устройствами.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.................
ГЛАВА I ПАССИВНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ
§ 1. Стационарные параметры и характеристики линейных цепей....... 9
1. Линейные элементы электрических цепей (9). 2. Эквивалентные схемы (12). 3. Стационарные сопротивления линейных цепей (13). 4. Стационарные характеристики передачи линейных цепей (19). 5. Связанные цепи (23). 6. Прохождение через линейные цепи сигналов сложного спектрального состава (27).
§ 2. Переходные характеристики линейных цепей.............. 31
1. Переходные характеристики простых линейных цепей (31). 2. Операционный метод анализа переходных характеристик линейных цепей (36). 3. Переходные процессы в RLC-цепях (ЗУ). 4. Связь переходных и стационарных характеристик цепей (43).
Четырехполюсники .......................... 44
1. Уравнения и коэффициенты четырехполюсников (44). 2. Эквивалентные схемы четырехполюсников (47). 3. Параметры нагруженных четырехполюсников (50). 4. Соединения четырехполюсников (53).
Цепи с распределенными параметрами.................. 56
1. Стационарные процессы в линиях (56). 2. Стационарное входное сопротивление линии (61). 3. Нестационарные процессы в линиях (64). 4. Согласование линий (68). 5. Линии задержки. Искусственные линии (72).
§ 5. Нелинейные цепи и цепи с переменными параметрами.......... 77
1. Некоторые нелинейные элементы электрических цепей (77). 2. Динамические характеристики нелинейных цепей (84). 3. Аппроксимация характеристик степенными рядами. Преобразование сигналов в нелинейных цепях (89). 4. Цепи с переменными параметрами (94).
ГЛАВА II ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ С АКТИВНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
§ 1. Электрические цепи с вакуумными электронными лампами........ 97
1. Статические вольтамперные характеристики и параметры вакуумных электронных ламп(1)7). 2. Динамические характеристики электронных ламп (102). 3. Эквивалентные схемы электронных ламп, работающих в линейном режиме. Входное и выходное сопротивления электроннолампового каскада (109). 4. Вакуумная лампа как активный четырехполюсник (112).
§ 2. Электрические цепи, содержащие транзисторы.............. 114
1. Общее описание работы транзисторов (114). 2. Характеристики транзисторов (118). 3. Эквивалентные схемы и параметры транзисторов для малых сигналов низкой частоты (125). 4. «Ламповые параметры» транзисторов (130). 5. Параметры транзисторов в области высоких частот (132).
§ 3. Нелинейные и параметрические цепи с активными элементами...... 136
1. Нелинейные искажения сигналов в цепях с активными элементами (136). 2. Преобразование спектров сигналов в нелинейных активных цепях (139). 3. Работа рлектронных ламп в ключевом режиме (144). 4. Работа транзисторов в ключевом режиме (147). 5. Газоразрядные приборы в ключевых схемах (149).
§ 4. Обратные связи в активных цепях.................. 1'55?
1. Стационарные коэффициенты передачи цепей с обратной связью (155). 2. Выходное сопротивление устройств с обратной связью (162). 3. Входное сопротивление устройств с ооратной^связью (164). 4. Стабилизирующее действие отрицательной обратной свя-
зи (166). 5. Анализ устройств с обратной связью путем рассмотрения эквивалентных схем. Анодный повторитель (172). 6. Графическое рассмотрение характеристик устройств с обратной связью (174). 7. Паразитные обратные связи в усилителях (176).
§ 5. Флуктуационные помехи в радиоэлектронных устройствах........ 181
1. Источники электрических помех (181). 2. Общие соображения о регистрации слабых .сигналов (184). 3. Контурные'шумы (190). 4. Ламповые шумы (193). 5. Шум полупроводниковых приборов (197). 6. Суммарные флуктуационные помехи входного каскада измерительного устройства (200).
Г Л А В А III ОСНОВНЫЕ УСИЛИТЕЛЬНЫЕ КАСКАДЫ
§ 1. Электронно ламповые каскады с анодной нагрузкой (с общим катодом) . . 204
1. Основные типы усилительных каскадов с анодной нагрузкой (204). 2. Стационарные характеристики усилительного каскада на сопротивлениях (207). 3. Переходные характеристики усилительного каскада на сопротивлениях (213). 4. Искажения, вносимые вспомогательными цепями усилительного каскада (217). 5. Соображения о расчете усилительного каскада на сопротивлениях (222). 6. Трансформаторный усилительный каскад (224). 7. Резонансный усилительный каскад (230).
Электронноламповые каскады с общим анодом и общей сеткой.......236
1. Схема каскада с катодной нагрузкой (с'общим анодом) (236). 2. Характеристики каскада с катодной нагрузкой (241). 3. Некоторые применения каскадов с катодной нагрузкой (244). 4. Каскад с общей сеткой (248).
Комбинированные электронноламповые каскады.............. 252
1. Каскад с катодно-анодной нагрузкой (252). 2. Каскад с катодной связью (254). 3. Каскад с последовательным включением ламп (257). 4. Двухтактные каскады (262). 5. Балансные (мостовые) каскады (265).
S 4. Транзисторные каскады......................... 270
1. Общие сведения. Стабилизация начального режима транзистора (270). 2. Усилительный каскад с общим эмиттером (277). 3. Усилительный каскад с общим коллектором (каскад с эмиттерной нагрузкой) (286). 4. Усилительный.каскад с общей базой (290).
§ 5. Выходные каскады.................• . . ......... 291
1. Выходной электронноламаовый каскад с непосредственным включением нагрузки в анодную цепь лампы (291). 2. Выходной каскад с трансформаторным включением нагрузки в анодную цепь лампы, работающей в режиме класса А (293). 3. Резонансные выходные каскады (296). 4. Транзисторные выходные каскады (304).
ГЛАВА IV НЕКОТОРЫЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ УСИЛИТЕЛИ
§ 1. Широкополосные усилители....................... 309
1. Многокаскадные усилители на сопротивлениях (309). 2. Коррекция характеристик усилителя в области верхних частот (315). 3. Коррекция характеристик усилителя в области нижних частот (321). 4. Характеристики усилителей с обратной связьк>|(326). 5. Некоторые схемы широкополосных усилителей (332). 6. Налаживание и исследование широкополосных усилителей (335).
§ 2. Сверхширокополосные усилители...................... 340
1. Усилительный каскад с распределенными параметрами (340). 2. Многокаскадные усилители с распределенными параметрами (344).
§ 3. Узконолосные усилители.......................... 349
1. Узкополосные усилители с колебательными контурами (349). 2. Узкополосные уси. лители с КС-фильтрами (357).
§ 4. Усилители медленно меняющихся сигналов................ 364
1. Схемы усилителей с непосредственной связью каскадов (364). 2. Методы увеличения стабильности усилителей с непосредственной связью (369). 3. Усилители с несущей частотой (376). 4. Усилители с коррекцией дрейфа (379). 5. Усилители с непосредственной связью на транзисторах (385).
ГЛАВА V ГЕНЕРАТОРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ. ТРИГГЕРНЫЕ СХЕМЫ
§ 1. Генераторы гармонических колебаний с обратной связью • . •...... 388
1. Возбуждение гармонических электрических колебаний в системах с обратной связью (388). 2. Стабилизация частоты генерируемого напряжения (397). 3. Стабилизация амплитуды генерируемого напряжения (400). 4. RC-генераторы гармонических колебаний (405). 5. Генераторы с обратной связью на транзисторах (410).
ОГЛАВЛЕНИЕ D
§ 2. Релаксационные генераторы....................... 416
1. Релаксационные колебания (416). 2. Основная схема мультивибратора (418). 3. Некоторые схемы ламповых мультивибраторов (427). 4. Мультивибраторы на транзисторах (433). 5. Блокинг-генератор (436).
§ 3. Триггерные схемы (релаксационные реле)................. 442
1. Триггеры с одним устойчивым состоянием (однотактные триггеры) (442). 2. Триггеры с линейной зависимостью длительности возбуждаемых импульсов от величины управляющего напряжения (452). 3. Следящий триггер (триггер Шмитта) (458). 4. Триггеры с двумя устойчивыми состояниями (двухтактные триггеры) (461). 5. Триггеры на транзисторах (468). 6. Триггеры на газоразрядных лампах (475).
§ 4. Некоторые генераторы сигналов специальной формы.......... 480
1. Генераторы прямоугольных периодических импульров (480). 2. Генераторы кратковременных импульсов (486). 3. Генераторы пилообразных импульсов (490). 4. Генераторы ступенчатого напряжения (496). 5. Генерация сигналов, заданных графически (500).
ГЛАВА VI
СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СИГНАЛАМИ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
ИХ ФОРМЫ
§ 1. Детектирование сигналов........................ 505
1. Детектирование сигналов в нелинейных цепях (505). 2. Детектирование сигналов в параметрических цепях (синхронное детектирование) (511). 3. Детектирование сигналов в присутствии шума (521).
§ 2. Формирование сигналов ....................... 525
1. Ограничение уровня сигналов (525). 2. Фиксация начального уровня сигналов (534).
3. Преобразование длительности импульсов (536). 4. Амплитудно-временное преобразование импульсов (541). 5. Временная селекция сигналов (545).
§ 3. Схемы для математических операций с сигналами............ 553
1. Суммирование сигналов (553). 2. Перемножение и деление сигналов (558). 3. Дифференцирование и интегрирование сигналов (563).
ГЛАВА VII
УСТРОЙСТВА ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ ФОРМЫ И РЕГИСТРАЦИИ УРОВНЯ СИГНАЛОВ
§ 1. Устройства для наблюдения формы сигналов.............. 569
1. Основные сведения о приборах для наблюдения формы сигналов (569). 2. Основные блоки катодных осциллографов (578). 3. Некоторые специальные виды разверток (583).
4. Наблюдение формы периодических сигналов при большом уровне нерегулярных помех (589). 5. Коррекция инерционности датчиков сигналов (595).
§ 2. Логарифмические усилители....................., 598
1. Логарифмические усилители с нелинейными элементами (598). 2. Логарифмические устройства с преобразованием амплитуды сигналов в их длительность (603).
§ 3. Устройства для регистрации сигналов низкоомных датчиков....... 607
1. Общие соображения о построении входных цепей радиоэлектронных устройств, работающих с низкоомными датчиками (607). 2. Некоторые схемы усилителей для работы с низкоомными датчиками (612).
§ 4. Ламповые электрометры..................'...... 621
1. Электрометрическое измерение электрического тока и заряда (621). 2. Электрометрические лампы (624). 3. Однокаскадные ламповые электрометры (630). 4. Многокаскадные ламповые электрометры с непосредственной связью (639). 5. Динамические ламповые электрометры (644). 6. Ламповые электрометры с коррекцией дрейфа (650).
ГЛАВА VIII ИМПУЛЬСНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
§ 1. Линейные импульсные усилители...................с 652
1. Основные соображения о построении схем линейных импульсных усилителей (652).
2. Некоторые простые схемы линейных импульсных усилителей (657).
§ 2. Счет числа импульсов......................... 664
1. Общие соображения о регистрации числа импульсов (664). 2. Пересчетные схемы на вакуумных лампах (669). 3. Пересчетные схемы на газоразрядных лампах (683). 4. Транзисторные пересчетные схемы (687). 5. Ферритовые и феррит-транзисторные пересчетные устройства (690). 6. Пересчетные устройства на декатронах (695). 7. Измерители скорости счета (интенсиметры) (701).
§ 3. Исследование распределения импульсов по амплитудам......... 706
1. Импульсные дискриминаторы (706). 2. Одноканальные амплитудные анализаторы (711). Элементы многоканальных амплитудных анализаторов с разделением на каналы пороговыми устройствами (719). 4. Элементы многоканальных анализаторов с амплитудно-временнбй трансформацией сигналов (725).
§ 4. Исследование распределения импульсов во времени........... 737
1. Регистрация совпадений и антисовпадений (737). 2. Схемы совпадений с малой и средней разрешающей способностью (741). 3. Схемы совпадений с высокой разрешающей способностью (745). 4. Краткие сведения о многоканальных временнйх анализаторах (753).
Литература................................ 758
Предметный указатель............................. 766
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящая книга представляет собой коренным образом переработанную монографию «Применение электронных ламп в экспериментальной физике», последнее издание которой вышло в свет в 1956 г. Несмотря на то, что за истекшие годы появилось значительное число книг по различным вопросам радиоэлектроники, в которых подробно рассматриваются вопросы, представляющие интерес и для физиков-экспериментаторов, а также монографии по применению электронных приборов в ряде разделов физики, необходимость в книге широкого профиля сохранилась. В связи с этим направленность книги и характер изложения остались прежними — она должна служить общим руководством для студентов физических факультетов и научных работников — нерадиофизиков, которым приходится сталкиваться в своей практической работе с радиоэлектронными устройствами.
Большой прогресс электронной техники и значительное расширение областей ее применения в различных разделах физики потребовали существенного увеличения объема как общих, так и конкретных сведений о радиоэлектронных устройствах. В книге более систематически, чем прежде, проведен принцип последовательного рассмотрения сначала простых цепей и методов их анализа, затем основных каскадов и, наконец, состоящих из таких каскадов более или менее сложных измерительных устройств. Параллельно с электронноламповыми схемами практически во всех разделах рассматриваются схемы, построенные на транзисторах. Полностью пересмотрены разделы, касающиеся используемых в экспериментальной физике усилительных и регистрирующих устройств, и значительно увеличено число примеров практических схем, применяемых в лабораторной практике. Детальный анализ ряда сложных схем, как и прежде, не проводится, так как он увеличил бы и без того большой объем книги. Вместе с тем значительное внимание уделено рассмотрению основных принципов работы таких схем и идей их построения, что должно облегчить пользование специальными монографиями и периодической литературой по методам радиоэлектроники в экспериментальной физике.
При подготовке материалов по отдельным разделам книги мне большую помощь оказали Л. Б. Устинова, Я. А. Имас и Е. Б. Александров, которым я приношу благодарность.
А. М. Бонч-Бруевич
Цена: 1000руб.
