Аналоговая схемотехника

Второй том «Радиолюбительской азбуки» – это продолжение популярного бестселлера, принадлежащего перу А. С. Колдунова. В первой части книги даны сведения об усилителях на электронных лампах и транзисторах. По многочисленным просьбам читателей в книгу включены материалы по согласованию цифровых и аналоговых схем. Помимо теоретических выкладок, «Радиолюбительская азбука» содержит обширный справочный раздел, в котором можно найти полезные советы по обустройству рабочего места, примеры расчета элементов конструкций, практические советы по изготовлению самодельных радиодеталей и многое другое. Книга написана живым языком и иллюстрирована наглядными примерами. Книга адресована широкому кругу начинающих и опытных радиолюбителей.

Изложены основы аналоговой электроники. Рассмотрены базовые элементы электронных устройств: полупроводники, диоды, биполярные и полевые транзисторы. Даны основы усилительной техники на биполярных и полевых транзисторах, операционных усилителей, генераторов гармонических и импульсных сигналов, активных фильтров и вторичных источников питания. Для студентов МГТУ им. Н. Э. Баумана, обучающихся по программам бакалавриата (направление подготовки «Наноинженерия») и специалитета (специальности «Радиоэлектронные системы и комплексы», «Системы управления летательными аппаратами») и изучающих дисциплину «Электроника».

Даны сведения о полупроводниковых элементах, на основе которых выполняются современные электронные устройства. Отдельные главы посвящены рассмотрению микроэлектронных усилителей. Описаны устройства, позволяющие генерировать электрические сигналы разной формы, а также устройства аналоговой информатики, позволяющие осуществлять математические операции без использования стеков памяти и процессоров. Для студентов электротехнических направлений. Может быть полезно специалистам в области промышленной электроники, схемотехники, приборостроения.

Подробно изложены основные элементы и радиокомпоненты, используемые для создания схем и узлов электронных устройств. Уделяется внимание вопросам, которые недостаточно подробно изложены в литературе для понимания процессов, происходящих в полупроводниковых материалах и приборах на их основе. Представлены сведения о технологии изготовления полупроводниковых микросхем для современной электроники. Для учащихся технических специальностей вузов, колледжей, в учебных планах которых предусмотрено изучение разделов аналоговой и цифровой электроники, преобразовательной техники, основ схемотехники. Может быть полезно для школьников старших классов при проведении профориентационных занятий в центрах технического творчества типа «Кванториумов», «Сириуса» при подготовке к научно-техническим конференциям.

Представлены материалы, связанные с проблемами строения, принципами работы аналоговых элементов и узлов разнообразной электронной аппаратуры. Включены начальные сведения о силовой преобразовательной технике, в которой используются узлы аналоговой электроники. Для учащихся технических специальностей вузов, колледжей, в учебных планах которых предусмотрено изучение разделов аналоговой и цифровой электроники, преобразовательной техники, основ схемотехники. Может быть полезно для школьников старших классов при проведении профориентационных занятий в центрах технического творчества типа «Кванториумов», «Сириуса» при подготовке к научно-техническим конференциям.

В этой книге рассматриваются несколько случаев и примеров разработки проектов, отобранных с одной, ярко выраженной целью, – продемонстрировать читателям несколько полезных стильных «штучек», которые могут быть созданы с использованием аналоговой техники. Подобные примеры поощряют далее изучать аналоговую электронику, а также демонстрируют, в каких областях техники аналоговая электроника все еще сохраняет свой немалый потенциал. В качестве примеров схемотехнических решений были выбраны: схема управления вентилятором, предназначенным для задувания пламени свечи, с использованием полупроводникового диода в качестве температурного датчика, датчик присутствия кровососущих летающих насекомых, использующий ИК-диод и фототранзистор, электрошок, развивающий напряжение на выходных электродах порядка 1 000 В при питании схемы от батареек с напряжением 18 В, схема умножителя напряжения, а также схема управления частотой вращения электродвигателя постоянного тока. Издание может быть полезно радиолюбителям начинающего и среднего уровня подготовки, а также студентам младших курсов, изучающих аналоговую электронику.

Искусство проектирования аудиоусилителей издавна привлекает внимание и радиолюбителей, и профессионалов. Может показаться, что работа, которую при этом требуется выполнить, довольно проста, но для создания надежного высококачественного усилителя разработчик должен привлечь весь багаж своих знаний в области электроники. К сожалению, информация по вопросам проектирования усилителей мощности звуковых частот разрозненна и зачастую труднодоступна. Данная книга поможет читателю восполнить этот недостаток. В ней рассматриваются вопросы минимизации искажений и повышения линейности усиления, затрагиваются проблемы, связанные с проектированием усилителей, такие как надежность, обеспечение стабильным питанием, защита от перегрузок и т.п. Приведен уникальный материал по режимам работы на реактивную нагрузку, необычным способам компенсации искажений и др. Обсуждаемые вопросы снабжены подробными ссылками на справочные издания, призванные помочь читателю в дальнейшем исследовании в этой области. Издание предназначено разработчикам аудиоаппаратуры, квалифицированным радиолюбителям, а также может быть полезно студентам старших курсов радиотехнических специальностей и всем читателям, интересующимся современной аудиоэлектроникой.

В книге известного английского автора поставлена задача научить читателя теории и практике построения высококачественных ламповых усилителей звуковой частоты класса качества High-End. Поскольку на сегодняшний день «ламповый звук» становится все более популярным, причем не только среди меломанов и аудиофилов, но и среди рядовых слушателей музыки, интерес к подобной технике в последние годы сильно возрос. В книге популярным языком изложены, как теория работы ламповых схем (начиная с простейших электрических цепей и заканчивая сложными схемами различных узлов реальной звукоусилительной аппаратуры), так и практические рекомендации по разработке высококачественных аудиоусилителей в любительских условиях, что позволяет существенно снизить затраты на высококачественную бытовую технику. Книга предназначена в первую очередь для радиолюбителей, но она, безусловно будет полезна также инженерам – разработчикам звукоусилительной техники, а также студентам, изучающим аналоговую схемотехнику и усилительные устройства.

Рассмотрены основные вопросы организации и построения систем и линий радиосвязи, радиовещания и телевидения, сотовые сети радиосвязи стандарта GSM, радиосвязь через Интернет, системы GPS и ГЛОНАСС, беспроводная локальная сеть Wi-Fi, стандарты беспроводных сетей Bluetooth, принципы радиолокации. Исследуются принципы построения и схемотехника базовых узлов радиотехнических устройств: входных цепей, усилителей радиочастоты, амплитудных, частотных и фазовых детекторов, усилителей низкой частоты, систем авторегулирования усиления, систем автоматической подстройки частоты и др. Приведены примеры расчетов устройств, а также примеры их схемотехнического компьютерного моделирования. Для студентов телекоммуникационных и радиотехнических специальностей дневной и заочной формы обучения, а также для инженерно-технических работников, изучающих электронику и схемотехнику.

Рассматриваются принципы схемотехнических решений аналоговых и цифровых устройств полупроводниковой электроники, особенности их функционирования, методы анализа и расчетов. Для студентов телекоммуникационных и радиотехнических специальностей дневной и заочной формы обучения, а также для инженерно-технических работников, изучающих электронику и схемотехнику.

В книге описано современное состояние техники генерации сигналов различной формы (синусоидальных и импульсных) в широком диапазоне частот (от инфранизких до десятков ГГц) и амплитуд. Особое внимание уделено описанию серийных генераторов синусоидальных и импульсных сигналов, функциональных генераторов, генераторов с цифровым синтезом формы сигналов и генераторов сигналов произвольной формы. Приведено много примеров применения генераторов сигналов в исследовании, тестировании и отладке современной телекоммуникационной, связной и радиолокационной аппаратуры, а также в технике физического эксперимента. Издание рассчитано на научных работников, инженеров, аспирантов, преподавателей и студентов университетов и вузов.

Книга представляет собой учебное пособие по основам электроники, материал которой структурирован в соответствии с Государственным стандартом и программой по общепрофессиональной дисциплине для вузов «Электротехника и электроника». Материал книги разбит на две части. В первой части рассматривается элементная база, а также основы аналоговой, импульсной и цифровой электроники. Вторая часть посвящена испытанию электронных устройств, смоделированных в программной среде NI Multisim 10. Издание предназначено для студентов высших учебных заведений, а также может быть полезно инженерам и другим научно-техническим специалистам.

В учебном пособии, состоящем из двух частей, рассматриваются схемотехника аналого-цифровых преобразователей электрических величин для систем сбора данных и схемотехника аналого-цифровых преобразователей перемещений (преобразователи линейных и угловых перемещений, построенные на различных физических принципах) для информационно-управляющих систем. Пособие может быть рекомендовано при изучении смежных дисциплин в области промышленной автоматики, робототехники, приборостроения, электротехники и радиоэлектроники. Книга может быть полезна не только студентам и аспирантам, но и специалистам, так как она соответствует современному уроню развития техники.

Книга в простой и увлекательной форме рассказывает о том, как с помощью несложных самодельных электронных средств на высоком профессиональном уровне организовать веселый праздник, дискотеку, выпускной вечер, театральную постановку. Все приведенные в книге конструкции доступны для повторения радиолюбителями даже с минимальным опытом, не содержат дефицитных и дорогих радиоэлементов, просты в настройке и надежны в работе. Книга будет полезна всем, кто интересуется электронной звуковоспроизводящей техникой и техникой световых эффектов. (Компакт-диск прилагается только к печатному изданию.)

Устройства управления амплитудой электрических сигналов используются во многих радиотехнических системах, например, в радиолокации, в радиосвязи, в передатчиках теле– и радиовещания. Чаще они являются частью схем автоматической регулировки усиления. Известные устройства управления не позволяют осуществлять управление мощными сигналами. Поэтому их устанавливают в маломощных цепях рассматриваемых систем, что приводит к усложнению этих систем и большой величине времени задержки сигнала управления. Указанные обстоятельства являются причиной малой надежности радиотехнических систем при их работе в нештатных ситуациях. Использование рассматриваемых в книге схемных решений построения устройств управления амплитудой мощных сигналов и методик проектирования указанных устройств позволяет значительно упростить функциональные схемы радиотехнических систем различного назначения, повысить их технические характеристики, надежность и срок эксплуатации. Книга может быть полезна разработчикам устройств и систем различного назначения, том числе устройств генерирования гармонических и импульсных сигналов, систем сверхширокополосной радиолокации, полосовых усилителей систем связи и теле– и радиовещания, возбудителей импульсных СВЧ-генераторов. Книга написана по результатам исследований, проводимых по государственному контракту в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы. Для разработчиков радиоаппаратуры, радиолюбителей, а также студентов и аспирантов.

В предлагаемой читателю книге обсуждаются вопросы, связанные с обслуживанием, диагностикой неисправностей и ремонтом электронной аппаратуры. Для каждого вида бытовой техники изложены способы поиска и устранения неисправностей, рассказано о наиболее сложных случаях в практике ремонта, даны рекомендации по обслуживанию радиоаппаратуры при отсутствии принципиальной схемы, приведены соответствующие карты поиска неисправностей. Рассмотрен широкий спектр устройств: черно-белые и цветные телевизоры, видеомагнитофоны, стереофонические усилители, радиоприемники, автомагнитолы, переносные аппараты со встроенными громкоговорителями, проигрыватели компакт-дисков и системы дистанционного управления. Книга содержит большое количество фотографий, иллюстрирующих методику ремонта аппаратуры, и типовых фрагментов принципиальных схем и технических решений. Издание предназначено как начинающим, так и опытным специалистам по ремонту радиоэлектронной аппаратуры.

На практических примерах рассказано о том, как проектировать, отлаживать и изготавливать электронные устройства в домашних условиях. От физических основ электроники, описания устройства и принципов работы различных радиоэлектронных компонентов, советов по оборудованию домашней лаборатории автор переходит к конкретным аналоговым и цифровым схемам, включая устройства на основе микроконтроллеров. Приведены элементарные сведения по метрологии и теоретическим основам электроники. Дано множество практических рекомендаций: от принципов правильной организации электропитания до получения информации о приборах и приобретении компонентов применительно к российским условиям. В 6-м издании обновлены многие разделы, содержавшие устаревшие сведения, подробнее рассказано о полевых транзисторах, твердотельных конденсаторах, операционных усилителях, импульсных источниках питания, увеличено количество примеров применения платформы Arduino, с которой любому радиолюбителю становятся доступными самые современные радиоэлектронные средства.

Описаны самые современные измерительные приборы: измерители R, C и L, мультиметры, измерительные ВЧ- и НЧ-генераторы, импульсные и функциональные генераторы, аналоговые и цифровые стационарные и портативные осциллографы, в том числе уникальные. Особое внимание уделено массовым дешевым (бюджетным) приборам и технике измерений, в том числе с применением виртуальных и компьютеризированных лабораторий, и их применению в практике электронных измерений. Ряд материалов посвящен работе с современными цифровыми осциллографами и функциональными генераторами. Рассмотрена современная элементная база и схемотехника измерительных устройств. В книге около шестисот иллюстраций и осциллограмм. Для работников служб ремонта и сервиса сложной электронной техники, научных работников и инженеров, студентов, аспирантов, преподавателей и лаборантов вузов и университетов, а также для подготовленных радиолюбителей.

В книге впервые систематически изложены вопросы схемотехнической реализации и расчета наиболее известных и эффективных схемных решений построения отдельных узлов сверхширокополосных и полосовых усилителей мощности метрового и дециметрового диапазонов волн: схем стабилизации режимов; цепей коррекции, согласования, фильтрации и формирования амплитудно-частотных характеристик; устройств защиты усилителей от перегрузок; способов повышения выходной мощности. Приведены описания схемных решений, методики изготовления и настройки 28 различных вариантов сверхширокополосных и полосовых усилителей мощности с представлением чертежей печатных плат и фотографий макетов усилителей. Для разработчиков радиоаппаратуры, радиолюбителей, а также студентов и аспирантов.

Рассмотрены принципы работы и теория полупроводниковых приборов. Представлен анализ классических электронных схем на полупроводниковых диодах, транзисторах и операционных усилителях. Приведены упражнения для самостоятельной работы. Предназначено для студентов технических вузов, может быть использовано также студентами средних профессиональных учебных заведений при изучении современной электроники, и инженерно-техническими работниками, занимающимися проектированием электронных схем.