Электронных устройствах

Операционные усилители (ОУ) представляют собой разновидность усилителей с верхней границей амплитудно-частотной характеристики / = 102 -i- Ю5 Гц (см. 10.59, а). Свое название "операционные" усилители этого типа получили от первоначальной области их преимущественного применения для выполнения математических операций над аналоговыми величинами (сложение, вычитание, интегрирование и т. д.). В настоящее время ОУ применяются при создании электронных устройств самого различного функционального назначения (стабилизация напряжения, генерация сигналов различной формы и т. д.). Операционные усилители часто выполняют многокаскадными с непосредственными связями, которые содержат несколько десятков транзисторов. На входе ОУ включается дифференциальный усилительный каскад для уменьшения дрейфа нуля, затем - промежуточные усилительные каскады для получения необходимого усиления и на выходе — повторитель напряжения для уменьшения выходного сопротивления. Разработка ОУ — сложная проблема. Однако это не затрудняет их практического применения, так как в настоящее время они изготовляются в виде интегральных микросхем.

Программируемые цифровые и логические устройства представляют, собой универсальные технические средства для создания электронных устройств различного назначения.

Общей характеристикой для всех периферийных устройств является скорость, с которой устройство может принимать или выдавать данные. Большинство периферийных устройств имеют электромеханические узлы, скорость работы которых значительно ниже скорости работы электронных устройств ЭВМ (процессоров и др.). Скорости передачи данных, с которыми работают различные ПУ, отличаются весьма значительно: от нескольких байт до нескольких миллионов байт в секунду.

Устройство Уо имеет переключатели S, для подключения шин В/. На рисунке переключатели изображены в виде электромеханических контактов, однако такие переключатели реализуются в виде электронных устройств.

6.4. МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ В РЕЖИМЕ МАЛОГО СИГНАЛА

6.4. Модели электронных устройств 105

6.4. Модели электронных устройств в режиме малого сигнала . . 104

Микроэлектроника — это направление электронной техники, связанное с созданием электронных устройств и узлов РЭА чрезвычайно малых габаритов и высокой надежности.

перспективы создания систем, подобных биологическим системам на нейронах. Методы криотроники (криоэлектроники) позволяют значительно повысить чувствительность электронных устройств, в том числе работающих в диапазоне СВЧ, за счет снижения уровня шума при уменьшении температуры. Испольс-ование эффекта сверхпроводимости при низких температурах позволит создавать запоминающие устройства чрезвычайно большок емкости [30].

В75 Проектирование электронных устройств: Учеб. пособие для вузов по спец. «Автоматика и упр. в техн. системах». — М.: Высш. шк., 1989. — 223 с.: ил.

В книге рассматриваются общие вопросы курсового проектирования электронных устройств — начальной стадии создания электронной аппаратуры (ЭА), раскрывается алгоритм разработки проекта, даются рекомендации по разработке основных разделов проекта и его оформлению, приводятся краткие сведения о современных методах проектирования ЭА.

На практике дифференцирующая цепь может быть использована в импульсной технике для формирования коротких запускающих импульсов в разнообразных электронных устройствах.

мост ( 9.23), широко применяемый в различных электротехнических и электронных устройствах.

Цель работы. Изучение принципа работы и исследование характеристик дифференциального усилителя, являющегося в современных электронных устройствах основным усилителем, и бестрансформаторного усилителя мощности, применяемого в качестве выходного усилителя.

Дифференциальный усилитель. Дифференциальным усилителем называют усилитель, усиливающий разность двух напряжений. Эти усилители нашли широкое применение в различных электронных устройствах, в том числе в интегральных микросхемах. Дифференциальный усилитель представляет собой сбалансированную мостовую электрическую цепь. Чаще всего в качестве усилителя используют параллельно-балансный усилитель ( 3.1). Два плеча такого моста составляют резисторы <Кк\, ks.2, а два других — транзисторы Ть Т2. Сопротивление резистора /?э ^>h\\ служит для стабилизации эмиттерного тока •^э=/Э1 + /Э2 «/К1+/К2- Входные напряжения ы„хь ивх2 подаются в базовые цепи транзисторов, а выходное напряжение снимается между коллекторами транзисторов, т. е. «с диагонали» моста. К другой «диагонали», как видно из схемы, подключаются источники питания с ЭДС +?к и —?к- Второй источник (—Ек) нужен для обеспечения отрицательного потенциала эмиттеров Э\ и Э2, чтобы обеспечить необходимый режим покоя. При подаче напряжений ивхги «Вх2 выходное напряжение

Применение оптронов. В зависимости от типа фотоприемника оптроны могут применяться в электронных устройствах для переключения, преобразования, согласования, модуляции и т. д. Они могут использоваться также в качестве малогабаритных импульсных трансформаторов, реле для коммутации напряжений и токов, в автогенераторах, цепях обратной связи и т. д. Следует подчеркнуть, что, несмотря на наличие развязки между входом и выходом, полоса пропускания оптрона начинается с нулевой частоты.

Наиболее распространенным типом оптоэлектронных приборов является оптрон, состоящий из источника и приемника излучения, имеющих между собой определенную оптическую и электрическую связь и помещенных в один корпус ( 4.25). В электронных устройствах оптроны выполняют обычную функцию элемента связи, информация в котором передается оптически. Этим достигается гальваническая развязка входных и выходных цепей электронного устройства, т. е. отсутствие паразитных обратных связей, ухудшающих стабильность и ?, другие свойства электронных устройств.

Часто при проведении измерений в электронных устройствах автоматики необходимо усиливать сигналы очень низких частот — порядка долей герц. Для этого требуются усилители, имеющие равномерную амплитудно-частотную характеристику до самых низких частот. Такие усилители называют усилителями постоянного тока (УПТ). В многокаскадных УПТ для связи между каскадами не могут быть использованы реактивные элементы связи (конденсаторы, трансформаторы), поэтому для этой цепи, как правило,

Рассмотренные схемы усилителей с одним источником питания обладают рядом недостатков. Во-первых, в них нагрузочные резисторы включаются между электродом транзистора и средней точкой делителя и не могут быть соединены с общей точкой усилителя (корпусом), имеющей нулевой потенциал. Такое соединение с общей точкой необходимо в сложных электронных устройствах со многими усилительными каскадами. Во-вторых, источник входного напряжения ( 6.9, а) тоже не соединен с общей точкой усилителя. Применение же стабилитронов ( 6.10, о) требует их подбора по напряжению и индивидуальной подстройки усилителей.

В предыдущих главах рассматривался в основном непрерывный режим работы электронных устройств, предполагающий длительное воздействие сигналов. Однако наряду с непрерывным в электронных устройствах часто используется импульсный режим работы, при котором кратковременное воздействие сигнала чередуется с паузой.

2) малое потребление энергии из цепи, в которой производят измерение, что определяется высоким входным сопротивлением электронных измерительных приборов. Входное сопротивление таких приборов, как электронные осциллографы, электронные вольтметры широкого применения, составляет 0,5—1 МОм, а в специальных приборах оно может достигать 108—10" Ом. Это особенно важно для измерений в электронных устройствах, как правило, маломощных и высокоомных;

В качестве активных элементов в электронных устройствах применяют полупроводниковые диоды, биполярные и полевые транзисторы, тиристоры, а в ранее разработанной аппаратуре — и электровакуумные лампы.