Elektronika ANALOGOWA.pdf

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Microsoft Word - ELEKTRONIKA ANALOGOWA.doc
UNIWERSYTET L SKI
WYDZIAŁ TECHNIKI
INSTYTUT INFORMATYKI
ZAKŁAD KOMPUTEROWYCH SYSTEMÓW
STEROWANIA
ELEKTRONIKA
ANALOGOWA
Konspekt wykładu dla studentów kierunków
Wychowanie Techniczne
Informatyka
Prof. dr hab. in . Zygmunt Wróbel
Sosnowiec 1999r.
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SPIS TRE CI
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. CZE P-N ......................................................................................................................24
4.1. WARSTWA ZAPOROWA W CZU P - N . MODEL PASMOWY CZA. .................................24
4.2. POLARYZACJA CZA P - N W KIERUNKU PRZEWODZENIA. .................................................26
4.3. POLARYZACJA 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 CIOWE................................................................................................................37
5.4. DIODY PRZEŁ CZAJ 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 CEGO W
UKŁADZIE OB . .....................................................................................................................................48
6.4.2. CHARAKTERYSTYKI STATYCZNE TRANZYSTORA PRACUJ CEGO W UKŁADZIE
OE . ...........................................................................................................................................................49
6.5. STAN PRACY I PARAMETRY TRANZYSTORA. ............................................................................50
6.6. SCHEMATY ZAST PCZE TRANZYSTORA ....................................................................................52
ROZDZIAŁ VII . TRANZYSTORY POLOWE – JFET ..............................................................................54
7.1. TRANZYSTORY POLOWE CZOWE JFET. ............................................................................55
7.2. ZASADA DZIAŁANIA TRANZYSTORA POLOWEGO JFET..........................................................55
7.3. PARAMETRY I CHARAKTERYSTYKI TRANZYSTORA POLOWEGO JEFT. .............................56
7.4 SCHEMAT ZAST PCZY TRANZYSTORA CZOWEGO. ..........................................................58
7.5. TRANZYSTORY Z IZOLOWAN BRAMK MOSFET...................................................................60
7.5.1. ZASADA DZIAŁANIA TRANZYSTORA MIS ( MOS ). ...........................................................60
7.6.CHARAKTERYSTYKI TRANZYSTORÓW MOSFET.......................................................................62
ROZDZIAŁ VIII . ELEKTRONICZNE ELEMENTY PRZEŁ CZAJ CE.............................................64
8.1. TRANZYSTOR JEDNOZŁ CZOWY .................................................................................................64
8.2. DYNISTOR...........................................................................................................................................67
8.3. DIAK.....................................................................................................................................................68
8.4. TYRYSTOR..........................................................................................................................................69
8.5. TRIAK...................................................................................................................................................70
ROZDZIAŁ IX . ELEMENTY OPTOELEKTRONICZNE ........................................................................72
4
9.1. DIODA ELEKTROLUMINESCENCYJNA ........................................................................................ 72
9.1.1. WŁA CIWO 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 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 ENIE ZWROTNE WE WZMACNIACZACH ..................................................................... 97
10.6. WZMACNIACZE OPERACYJNE. ................................................................................................. 100
10.7. WZMACNIACZ ODWRACAJ CY................................................................................................ 103
10.8. WZMACNIACZ NIEODWRACAJ CY ......................................................................................... 105
10.9. WTÓRNIK NAPI CIOWY ............................................................................................................. 106
10.10. WZMACNIACZ ODEJMUJ CY .................................................................................................. 106
10.11. WZMACNIACZ SUMUJ CY....................................................................................................... 108
10.12. WZMACNIACZ CAŁKUJ CY INTEGRATOR ....................................................................... 109
10.13. WZMACNIACZ NICZKUJ CY ........................................................................................... 112
10.14. KONWERTER PR D NAPI CIE .............................................................................................. 113
10.15. PRZESUWNIK FAZY ................................................................................................................... 114
ROZDZIAŁ XI . GENERATORY. .............................................................................................................. 116
11.1. GENERATORY NAPI CIA SINUSOIDALNEGO ........................................................................ 116
11.2. WZMACNIACZ JAKO GENERATOR. WARUNKI GENERACJI................................................ 117
11.3. PARAMETRY GENERATORÓW PRZEBIEGU SINUSOIDALNEGO ........................................ 118
11.4. GENERATOR LC ZE SPRZ 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 STOTLIWO CI ............................................................................................... 135
12.4. MODULATORY CZ STOTLIWO CI ( FM ) .................................................................................. 139
12.5. DEMODULACJA ............................................................................................................................ 140
ROZDZIAŁ XIII . UKŁADY ZASILAJ 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
13.7. STABILIZATOR Z DIOD ZENERA ............................................................................................ 152
13.8. STABILIZATOR ZE SPRZ 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 ......................................................................................................................................... 168
5
6
7
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