Промислова електроніка. Теорія і практикум. Підручник. 3-тє вид. Затверд. МОН України. Сосков А.Г., Ко-лонтаєвський Ю.П. 496 стор. 2021 р. 

             ЗМІСТ

ПЕРЕДМОВА . . .          9

ВСТУП . . . . . . . . .        10

РОЗДІЛ 1. ФІЗИЧНІ ОСНОВИ РОБОТИ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ  ПРИЛАДІВ . . .         17

1.1. Напівпровідники. Загальні відомості .      

1.2. Фізичні основи роботи електронно-діркового переходу (p-nпереходу) . .     20

Контрольні запитання . . .      23

РОЗДІЛ 2. НАПІВПРОВІДНИКОВІ ПРИЛАДИ ТА ЇХ СТИСЛА ХАРАКТЕРИСТИКА . .. . . .  . .         24

2.1. Класифікація напівпровідникових приладів . . . . . . . . . . . . . . . . . . .        24

2.2. Напівпровідникові резистори . . .. . . . . . . 24

2.3. Напівпровідникові діоди. . ..      26

2.3.1. Принцип дії, будова. Статичні характеристики. . .. . . .         26

2.3.2. Динамічний режим роботи випрямних діодів. . . . . . . . . . . . . . .       33

2.4. Біполярні транзистори. .. . . . . . .       36

2.4.1. Будова та принцип дії біполярного транзистора . . . . . . . . . . . .        36

2.4.2. Основні схеми вмикання і статичні характеристикибіполярного транзистора .   39

2.4.3. Біполярний транзистор як активний чотириполюсник (h - параметри) .       44

2.4.4. Основні режими роботи біполярного транзистора . . . . . . . . .        47

2.4.5. Складені транзистори. . . . .   50

2.4.6. Одноперехідний транзистор. . . . . . .       51

2.5. Уніполярні (польові) транзистори. .  52

2.5.1. Загальні відомості. . . . . . . . .52

2.5.2. Польові транзистори з керуючим p-n переходом. . . .       53

2.5.3. СІТ - транзистори. .   56

2.5.4. Польові транзистори з ізольованим затвором(МДН – транзистори) . . .   57

2.5.5. Біполярні транзистори з ізольованим затвором (БТІЗ) . . . . . . .        61

2.6. Динамічні режими роботи транзисторів. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .         67

2.7. Перемикаючі напівпровідникові прилади (тиристори) . . . . . . . . . . .         71

2.7.1. Диністори. . . . . . 71

2.7.2. Триністор (керований діод) . . . . . 74

2.7.3. Динамічні характеристики тиристора. . .     78

2.7.4. Спеціальні типи тиристорів (симістор, фототиристор,  двоопераційний тиристор, оптронний тиристор) .    80

2.7.5. Електростатичні тиристори.85

2.7.6. Запірний тиристор з МОН-керуванням. . . . . . . . . .        86

2.8. Силові напівпровідникові модулі. . . . . 87

2.9. Інтегральні мікросхеми . . . . . . .       91

2.9.1. Загальні відомості . . . . . .       91

2.9.2. Гібридні ІМС . . . . .   93

2.9.3. Напівпровідникові ІМС . . .  94

2.9.4. Призначення і параметри ІМС. Тенденції їхнього розвитку. . . .          94

2.10. Сучасний стан і тенденції розвитку керованих силових напівпровідникових приладів . .    99

Контрольні запитання . . . .    107

РОЗДІЛ 3. ПІДСИЛЮВАЧІ ЕЛЕКТРИЧНИХ СИГНАЛІВ.

ПІДСИЛЮВАЧІ ЗМІННОГО СТРУМУ . . . . .  . . . . . . . . . . .      109

3.1. Загальні відомості про підсилювачі та їх класифікація . ... . . .      109

З.2. Основні параметри і характеристики підсилювачів . . .. . . .      111

3.3. Принципи побудови підсилювачів . . . . . . . . 113

3.4. Основні режими (класи) роботи підсилювачів . . . . . .      114

3.5. Кола зміщення підсилювальних каскадів . . . . . . . . . . .       116

3.6. Температурна стабілізація підсилювачів . . . . .. . . . . . .        118

3.7. Каскади попереднього підсилення . . . . . . . .1183

3.7.1. Каскад попереднього підсилення на біполярному транзисторі з СЕ.   119

3.7.2. Підсилювальний каскад з СК (емітерний повторювач) . . .       124

3.7.3. Підсилювальний каскад з СБ. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .       126

3.8. Каскади попереднього підсилення на польових транзисторах . . . .       127

3.8.1. Підсилювальний каскад з СВ . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . .       128

3.8.2. Підсилювальний каскад з СС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .       129

3.8.3. Зворотні зв’язки в підсилювачах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .        130

3.9. Багатокаскадні підсилювачі . . . . .    135

3.9.1. Багатокаскадні підсилювачі з резистивно-ємнісними міжкаскадними зв’язками . .135

3.9.2. Багатокаскадні підсилювачі з трансформаторними зв’язками . .    138

3.9.3. Безтрансформаторні вихідні каскади підсилення . . . . . . . .       142

3.9.4. Вибіркові підсилювачі . . . . . . . . . . . 144

Контрольні запитання . . . . .   145

РОЗДІЛ 4. ПІДСИЛЮВАЧІ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ . . . . .       146

4.1. Загальні відомості . . . .. . .    146

4.2. Підсилювач прямого підсилення . . . .147

4.3. Балансні ППС . . . . . . . . .        149

4.4. Диференціальний ППС . .     150

4.5. Підсилювачі з подвійним перетворенням . . .   152

4.6. Операційні підсилювачі (ОП) . .  152

4.6.1. Загальні відомості . . . . . .     152

4.6.2. Інвертувальний підсилювач . . .  . . . . . . . .        159

4.6.3. Неінвертувальний підсилювач . .. . . . . .       161

4.6.4. Перетворювач струму у напругу . . .. . . . . . .      162

4.6.5. Інвертувальний суматор . . . .163

4.6.6. Неінвертувальний суматор . . . .163

4.6.7. Інтегрувальний підсилювач (інтегратор) . . . .       164

4.6.8. Диференціювальний підсилювач (диференціатор) . . .   165

4.6.9. Компаратори (схеми порівняння) . . . . . . . . . . .      166

4.6.10. Підсилювач змінного струму на ОП з однополярним живленням . 167

4.6.11. Збільшення потужності вихідного сигналу ОП . . . . . . . . . .      167

4.6.12. Прецизійний випрямляч . . . . .168

Контрольні запитання . . .69

РОЗДІЛ 5. ІМПУЛЬСНІ ПРИСТРОЇ . . . . .170

5.1. Загальні відомості про імпульсні пристрої. Параметри імпульсів .  .         170

5.2. Електронні ключі та найпростіші схеми формування імпульсів . .  .       173

5.3. Мультивібратори . . . . . . . .      176

5.3.1. Загальні відомості . .   176

5.3.2. Мультивібратор з колекторно-базовими зв’язками в автоколивальному режимі . . .      177

5.3.3. Мультивібратор на ОП . .182

5.3.4. Одновібратор з колекторно-базовими зв’язками (чекаючий мультивібратор) . . .     183

5.3.5. Одновібратор на ОП . .  185

5.4. Блокінг – генератори .     187

Контрольні запитання . . . .    191

РОЗДІЛ 6. ЛОГІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ . . .191

6.1. Алгебра логіки . . . . . 192

6.2. Реалізація простих логічних функцій. Логічні елементи . . .    194

Контрольні запитання .   199

РОЗДІЛ 7. ТРИГЕРИ .  200

7.1. Загальні відомості про тригери та їх призначення . . .        200

7.2. Тригер на біполярних транзисторах (симетричний тригер з лічильним запуском) . .  200

7.3. Тригери на логічних елементах . . 203

7.3.1. RS-тригер . . . .     204

7.3.2. Тригер D-типу (D-тригер) . 206

7.3.3. Тригер Т-типу (Т-тригер) . . . .207

7.3.4. JK-тригер . . ..        207

Контрольні запитання . . . ..    208

РОЗДІЛ 8. ЦИФРОВІ МІКРОЕЛЕКТРОННІ ПРИСТРОЇ .  .       209

8.1. Поняття про цифрові мікроелектронні пристрої . .. .       209

8.2. Реалізація складних логічних функцій .209

8.3. Дешифратори . .. . .        212

8.4. Мультиплексори . .       214

8.5. Лічильники імпульсів . .   214

8.6. Регістри . . . . . .       219

8.7. Цифро-аналогові (ЦАП) і аналого-цифрові (АЦП) перетворювачі .     220

8.7.1. Будова і робота ЦАП . . .220

8.7.2. АЦП . . .    224

8.8. Мультивібратори і одновібратори на логічних елементах і тригерах . .     227

8.9. ІМС таймера К1006ВИ1 (555) .231

8.10. Мікропроцесорні пристрої . .  233

8.10.1. Загальні положення. Дещо з історії процесорів . . . .       233

8.10.2. Особливості роботи і використання мікропроцесорів

Двійкова система числення. Структура мікропроцесорної системи . 236

8.10.3. Структура мікропроцесора . .  . . . . . . .  . . . .       240

8.10.4. Запам’ятовувальні пристрої. Загальні відомості. . . . . .     241

8.10.5. Запам’ятовувальні пристрої для зберігання оперативної інформації (ОЗП) . . .242

8.10.6. Запам’ятовувальні пристрої для зберігання постійної інформації (ПЗП) .      243

8.10.7. Алгоритм. Способи представлення алгоритму . . . . . . . . . . . .       245

8.10.8. Завдання і виконання програм МПП .  . . . . . .      245

8.10.9. Шістнадцяткова система числення  . .. . . . . . . .       247

8.10.10. Асемблер . . . . . . . . . . . . . .       248

8.10.11. Програмовані логічні контролери . .       250

8.10.12. Мікроконтролери .  253

8.10.13. Структура мікроконтролера . . . . . . .       256

8.10.14. Зіставлення основних етапів створення пристроїв керування на основі цифрових автоматів з жорсткою логікою і програмованих .  258

Контрольні запитання . .     259

РОЗДІЛ 9. ПЕРЕТВОРЮВАЛЬНІ ПРИСТРОЇ. ВИПРЯМЛЯЧІ. .       262

9.1. Загальні відомості та класифікація . .262

9.2. Експлуатаційні параметри і характеристики випрямлячів . .     264

9.3. Робота однофазного двопівперіодного випрямляча з нульовим виводом на активне навантаження .      267

9.4. Робота однофазного мостового випрямляча на активне навантаження . .   270

9.5. Трифазні випрямлячі .   272

9.5.1. Схема Міткевича . .   273

9.5.2. Схема Ларіонова . .  275

9.6. Згладжувальні фільтри .      278

9.6.1. Основні поняття про фільтри        278

9.6.2. Робота однофазних двопівперіодних випрямлячів на активно-ємнісне навантаження .    280

9.6.3. Робота однофазних двопівперіодних випрямлячів на активно-індуктивне навантаження .  284

9.6.4. Деякі особливості роботи фільтрів . .  . .       288

9.7. Зовнішні характеристики випрямлячів . .       289

9.8. Стабілізатори напруги . .  291

9.8.1. Параметричні стабілізатори .  .       291

9.8.2. Компенсаційні стабілізатори . ..        293

9.9. Стабілізатори струму . .  296

9.10. Керовані випрямлячі . . 299

9.10.1. Методи і пристрої регулювання напруги постійного струму .      299

9.10.2. Однофазний двопівперіодний керований випрямляч з нульовим виводом . .   309

9.10.3. Робота керованого випрямляча на активно-індуктивне навантаження .  311

9.11. Системи імпульсно-фазового керування (СІФК) . . . .       313

9.11.1. Загальні положення . . .313

9.11.2. СІФК з горизонтальним керуванням . .      314

9.11.3. СІФК з вертикальним керуванням . . .       316

9.12. Побудова типових вузлів СІФК з вертикальним керуванням. . .318

9.12.1. Генератор лінійно змінюваної напруги (ГЛН) . . . . . . . . . . . .        318

9.12.2. Вузол порівняння (ВП) .

9.12.3. Імпульсний підсилювач потужності .    322

9.12.4. Приклади реалізації СІФК .. . .      323

9.13. СІФК з цифровим керуванням . . .326

Контрольні запитання . . . 328

РОЗДІЛ 10. ПЕРЕТВОРЮВАЛЬНІ ПРИСТРОЇ. РЕГУЛЯТОРИ (ПЕРЕРИВАЧІ) ЗМІННОГО СТРУМУ .      331

10.1. Загальні відомості і класифікація . . 331

10.2. Однофазні регулятори змінного струму .      333

10.3. Трифазні регулятори змінного струму . .   340

10.4. Схеми запуску керованих напівпровідникових приладів у регуляторах напруги . .   346

Контрольні запитання . . 358

РОЗДІЛ 11. ПЕРЕТВОРЮВАЛЬНІ ПРИСТРОЇ. ІНВЕРТОРИ. ПЕРЕТВОРЮВАЧІ ЧАСТОТИ . .       360

11.1. Автономні інвертори . . .    360

11.1.1. Призначення та класифікація . . . . . . .       360

11.1.2. Однофазний інвертор струму . . . . . . .. .       361

11.1.3. Півмостовий однофазний інвертор напруги .. . .       364

11.1.4. Інвертори напруги на повністю керованих напівпровідникових приладах . .376

11.1.5. Резонансні інвертори. . . .  375

11.1.6. Випрямлячі з багатократним перетворенням . . .     377

11.2. Інвертори, ведені мережею . .   378

11.3. Приклади застосування інверторів із використанням мікроелектронних пристроїв. .   381

11.4. Перетворювачі частоти . .      385

Контрольні запитання .   388

РОЗДІЛ 12. ВПЛИВ ВЕНТИЛЬНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ НА МЕРЕЖУ. ЕЛЕКТРОМАГНІТНА СУМІСНІСТЬ .   389

12.1. Загальні відомості про електромагнітну сумісність .. . . . . . .      389

12.2. Коефіцієнт потужності вентильних перетворювачів та основні шляхи його підвищення .    391

12.3. Некеровані джерела реактивної потужності . . . . . .      396

12.4. Керовані джерела реактивної потужності . . . . . . . . .      401

12.4.1. Принцип керування параметрами змінного струму у чотириквадрантних перетворювачах з  імпульсною модуляцією .    401

12.4.2. Регулювання неактивної потужності . . . .      407

12.4.3. Регульований повний опір . . . . . . . . . .  . .      411

12.4.4. Комбінований фільтр змінного струму. . .   413

Контрольні запитання . . .  416

ПРАКТИКУМ . . . . . . .       418

Вправи . . . . ..      418

В1. Попередній (ескізний) розрахунок підсилювача низької частоти . . .      419

В2. Остаточний розрахунок каскаду попереднього підсилення ПНЧ, виконаного . . . . . . . . . . . .       428

В3. Розрахунок та аналіз роботи підсилюючих каскадів на операційних підсилювачах (ОП) . . 442

В4. Побудова та аналіз роботи комбінаційних логічних пристроїв . . . .        448

В5. Розрахунок імпульсних пристроїв та побудова ліічильників імпульсів . .  453

В6. Розрахунок однофазного випрямляча малої потужності . . . . . . . . . .      462

В7. Застосування інтегральних стабілізаторів напруги . . . . . . . . . . . . . .       474

В8. Розрахунок однофазного регулятора змінної напруги . . . . . . . . . . . .      483

В9. Розрахунок однофазного мостового автономного інвертора напруги. .        492

В10.Розрахунок знижувального імпульсного регулятора постійної напруги .        504

Додаток А. Зміст пояснювальної записки до розрахунку електронного пристрою .    520

ПІСЛЯМОВА . .      522

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА . . . . . . . . . .       523

ПРИЙНЯТІ СКОРОЧЕННЯ . . 526

ПРЕДМЕТНИЙ ПОКАЖЧИК . . . . 528