У посібнику розглядаються конструктивні особливості, принцип роботи пасив- них і активних елементів радіоелектронної апаратури, мікроелектронних та електровакуумних виробів, фізичні процеси та основні якісні показники підсилювачів і генераторів синусоїдальної напруги. Приводяться відомості про основні поняття імпульсної техніки, формувачі електричних імпульсів, тригерні, енергетичні та цифрові електронні пристрої. Навчальний посібник призначений для студентів, які вивчають дисципліни "Електроніка та мікросхемотехніка", "Комп'ютерна електроніка", "Основи схемотехніки", "Мікросхемотехніка" та "Радіоелектроніка", а також може бути корисним неспеціалістам у галузі електроніки для самоосвіти. ЗМІСТ СПИСОК ЗАГАЛЬНИХ АБРЕВІАТУР 10 ПЕРЕДМОВА 12 РОЗДІЛ 1 ПАСИВНІ ЕЛЕМЕНТИ PEA 15 1.1 КЛАСИФІКАЦІЯ ЕЛЕКТРОННИХ ПРИЛАДІВ 15 1.1.1 Типи електронних приладів 15 1.1.2 Технічні показники PEA 15 1.2 ВИДИ ТЕХНІЧНОЇ ДОКУМЕНТАЦІЇ 16 1.2.1 Структурні схеми 16 1.2.2 Функціональні схеми 16 1.2.3 Принципові схеми 17 1.2.4 Монтажні схеми.. 18 1.3 ПАСИВНІ ЕЛЕМЕНТИ PEA 19 1.3.1 Резистори 19 1.3.2 Конденсатори 21 1.3.3 Котушки індуктивності 23 1.4 ЕЛЕКТРИЧНІ КОЛИВАННЯ В КОНТУРІ 24 1.4.1 Вільні електричні коливання 25 1.4.2 Вимушені коливання у послідовному контурі 27 1.4.3 Вимушені коливання у паралельному контурі 29 1.4.4 Зв'язані коливальні контури 30 1.5 ЕЛЕКТРИЧНІ ФІЛЬТРИ ....32 1.5.1 Пасивні LC-фільтри ......34 1.5.2 Пасивні RC-фільтри 35 1.5.3 П'єзоелектричні фільтри 37 РОЗДІЛ 2 НАПІВПРОВІДНИКОВІ ПРИЛАДИ 39 2.1 НАПІВПРОВІДНИКИ TA ЇХ ВЛАСТИВОСТІ 39 2.1.1 Електронно-дірковий перехід 42 2.1.2 Фізичні основи роботи р-п переходу 43 2.1.3 Гетероперехід 46 2.1.4 Перехід Шотткі 48 2.2 НАПІВПРОВІДНИКОВІ РЕЗИСТОРИ 50 2.2.1 Терморезистори 50 2.2.2 Фоторезистори 51 2.2.3 Варистори 53 2.2.4 Тензорезистори 54 2.3 НАПІВПРОВІДНИКОВІ ДІОДИ 55 2.3.1 Випрямні напівпровідникові діоди..... 55 2.3.2 Високочастотні діода 58 2.3.3 Імпульсні діоди 61 2.3.4 Діода Шотткі .63 2.3.5 Варикапи 64 2.3.6 Напівпровідникові стабілітрони 65 2.3.7 Тунельні діоди 66 2.3.8 Лавинно-прольотні діоди 70 2.3.9 Діоди Ганна 71 2.3.10 Фотодіоди 73 2.3.11 Світлодіоди 76 2.3.12 Маркування напівпровідникових діодів 79 2.4 БІПОЛЯРНІ ТРАНЗИСТОРИ 82 2.4.1 Принцип роботи транзистора 83 2.4.2 Режими роботи транзистора 85 2.4.3 Схеми вмикання 86 2.4.4 Статичні характеристики 90 2.4.5 Малосигнальні параметри статичного режиму 92 2.4.6 Транзистор у режимі ключа 97 2.4.7 Одноперехідний транзистор 99 2.4.8 Фототранзистори 100 2.4.9 Маркування біполярних транзисторів 102 2.5 ПОЛЬОВІ ТРАНЗИСТОРИ 104 2.5.1 Польові транзистори з р-п затвором 104 2.5.2 Польові транзистори з затвором Шотткі 106 2.5.3 Польові транзистори з ізольованим затвором 106 2.5.4 Диференціальні параметри польових транзисторів 108 2.5.5 Особливості роботи польових та біполярних транзисторів 109 2.5.6 Маркування польових транзисторів 110 2.6 ТИРИСТОРИ 111 2.6.1 Диністори 111 2.6.2 Триністори 114 2.6.3 Параметри тиристорів 115 2.6.4 Фототиристори 116 2.6.5 Маркування тиристорів 118 2.7 ОПТОЕЛЕКТРОННІ ПРИЛАДИ 119 2.7.1 Оптопари 120 2.7.2 Маркування оптопар 122 2.7.3 Система позначень Association International Pro Electron 122 РОЗДІЛ З ІНТЕГРАЛЬНІ МІКРОСХЕМИ 125 З І ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ МІКРОЕЛЕКТРОНІКИ 125 З! 1.1 Основні завдання мікроелектроніки 125 3.1.2 Основні визначення 125 3.1.3 Особливості інтегральних мікросхем 127 3.2 КЛАСИФІКАЦІЯ ІНТЕГРАЛЬНИХ МІКРОСХЕМ 128 3.2.1 Напівпровідникові інтегральні мікросхеми 128 3.2.2 Плівкові інтегральні мікросхеми 129 3.2.3 Гібридні інтегральні мікросхеми 130 3.2.4 Суміщені інтегральні мікросхеми 131 3.3 МАРКУВАННЯ TA КОРПУСИ IMC 133 3.3.1 Маркування інтегральних мікросхем 133 3.3.2 Корпуси інтегральних мікросхем 134 3.4 ПАСИВНІ ЕЛЕМЕНТИ IMC 138 3-4-1 Дифузійні резистори 138 3.4.2 Пінч-резистори 139 3.4.3 ІоннО'Леговані резистори 140 3.4.4 Плівкові резистори 141 3.4.5 Дифузійні конденсатори 142 3.4.6 МОН-конденсатори 143 3.4.7 Плівкові конденсатори 144 3.4.8 Котушки індуктивності 145 3.5 АКТИВНІ ЕЛЕМЕНТИ IMC 146 3.5.1 Біполярні транзистори 146 3.5.2 Багатоемітерні транзистори 147 3.5.3 Багатоколекторні транзистори 149 3.5.4 Біполярний транзистор з діодом Шотгкі 149 3.5.5 Cynep/!-транзистори 150 3.5.6 Польові транзистори з керуючим р-n переходом 151 3.5.7 Польові транзистори з ізольованим затвором 152 3.5.8 МНОН-транзистори 154 3.5.9 Діоди '. 154 3.6 ОСОБЛИВОСТІ АНАЛОГОВИХ IMC 157 3.6.1 Серії аналогових IMC 157 3.6.2 Стабілізація режиму роботи каскаду підсилення 159 РОЗДІЛ 4 ЕЛЕКТРОВАКУУМНІ ПРИЛАДИ ...162 4.1 ЕЛЕКТРОННІ ЛАМПИ 162 4.1.1 Діоди 162 4.1.2 Тріоди 163 4.1.3 Тетроди 165 4.1.4 Пентоди 165 4.1.5 Маркування радіоламп 167 4.2 ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВІ ПРИЛАДИ 168 4.2.1 Осцилографічні трубки 168 4.2.2 Кінескопи 170 4.2.3 Маркування електронно-променевих трубок 171 43 ГАЗОРОЗРЯДНІ ПРИЛАДИ 172 4.3.1 Газорозрядні індикатори 173 4.3.2 Люмінесцентні індикатори 174 4.3.3 Газорозрядні стабілітрони 175 4.3.4 Тиратрони 176 4.4 ФОТОЕЛЕКТРОННІ ПРИЛАДИ 177 4.4.1 Фотоелементи 177 4.4.2 Фотоелектронні помножувачі 178 РОЗДІЛ 5 ПІДСИЛЮВАЛЬНІ ПРИСТРОЇ 180 5.1 ЕЛЕКТРОННІ ПІДСИЛЮВАЧІ .180 5.1.1 Структурна схема підсилювального каскаду 180 5.1.2 Класифікація електронних підсилювачів. 181 5.2 ТЕХНІЧНІ ПОКАЗНИКИ ПІДСИЛЮВАЧІВ 181 5.2.1 Характеристики підсилювачів 182 5.2.2 Параметри, підсилювачів 184 5.3 ЗВОРОТНІ ЗВ'ЯЗКИ У ПІДСИЛЮВАЧАХ 187 5.3.1 Види зворотних зв'язків у підсилювачах 187 5.3.2 Вплив зворотного зв'язку на коефіцієнт підсилення 188 5.3.3 Вплив зворотного зв'язку на вхідний опір 190 5.4 ПІДСИЛЮВАЧІ ЗМІННОЇ НАПРУГИ 191 5.4.1 Підсилювач на польовому транзисторі 192 5.4.2 Підсилювач на біполярному транзисторі 193 5.5 СЕЛЕКТИВНІ ПІДСИЛЮВАЧІ 195 5.5.1 Селективний підсилювач з коливальним контуром 195 5.5.2 Вузькосмугові селективні підсилювачі 196 5.5.3 Селективний підсилювач з подвійним Т-подібним мостом 196 5.6 ПІДСИЛЮВАЧІ ПОТУЖНОСТІ 197 5.6.1 Режими роботи підсилювального каскаду 197 5.6.2 Однотактні підсилювачі потужності 200 5.6.3 Двотактні підсилювачі потужності 201 5.7 ПІДСИЛЮВАЧІ З ГАЛЬВАНІЧНИМИ ЗВ'ЯЗКАМИ 206 5J.1 Підсилювачі з безпосередніми зв'язками 207 5.7.2 Підсилювачі з потенціометричними зв'язками 208 5.7.3 Дрейф нуля у підсилювачі з гальванічними зв'язками 209 5.7.4 Балансні підсилювачі 210 5.7.5 Диференціальні підсилювачі 211 5.8 ОПЕРАЦІЙНІ ПІДСИЛЮВАЧІ 214 5.8.1 Структурна схема операційного підсилювача 215 5:8.2 Параметри інтегральних операційних підсилювачів 216 5.8.3 Схемотехніка інтегральних операційних підсилювачів 217 5.8.4 Увімкнення операційного підсилювача 219 5.9 ПІДСИЛЮВАЧІ З ПЕРЕТВОРЕННЯМ СИГНАЛУ 224 5.9.1 Структурна схема підсилювача 224 5.9.2 Принцип роботи підсилювача 224 РОЗДІЛ 6 ГЕНЕРАТОРИ СИНУСОЇДАЛЬНОЇ НАПРУГИ 226 6.1 УМОВИ САМОЗБУДЖЕННЯ 226 6.1.1 Структурна схема автогенератора 226 6.1.2 Режими самозбудження ..227 6.2 АВТОГЕНЕРАТОРИ LC-ТИПУ 228 6.2.1 Схема Майсснера 228 6.2.2 Схема Хартлі 229 6.2.3 Схема Колпітца 229 6.2.4 Автогенератор LC-типу на операційному підсилювачі 230 6.3 АВТОГЕНЕРАТОРИ RC-ТИПУ 231 6.3.1 Автогенератори RC-типу з мостом Віна 231 6.3.2 Автогенератор RC-типу з подвійним Г-подібним мостом 233 6.4 СТАБІЛІЗАЦІЯ ЧАСТОТИ КОЛИВАНЬ .. 234 6.4.1 Автогенератори з кварцовою стабілізацією частоти 235 6.4.2 Кварцовий автогенератор на операційному підсилювачі 236 РОЗДІЛ 7 ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ІМПУЛЬСНОЇ ТЕХНІКИ. . 237 7.1 ВИДИ І ПАРАМЕТРИ ІМПУЛЬСНИХ СИГНАЛІВ 237 7.1.1 Види імпульсних сигналів 237 7.1..2 Параметри імпульсних сигналів 237 7.2 СПЕКТР ІМПУЛЬСНИХ СИГНАЛІВ 239 7.2.1 Спектр амплітуд 239 7.2.2 Спектр фаз 240 7.3 ФОРМУВАННЯ ІМПУЛЬСІВ RC-КОЛАМИ 241 7.3.1 Диференціюючі кола 241 7.3.2 Розділюючі кола 242 7.3.3 Інтегруючі кола 243 7.4 АМПЛІТУДНІ ОБМЕЖУВАЧІ 244 7.4.1 Амплітудні обмежувачі послідовного типу..... 245 7.4.2 Амплітудні обмежувачі паралельного типу 246 7.5 ЕЛЕКТРОННІ КЛЮЧІ 248 7.5.1 Ключі на діодах 248 7.5.2 Ключі на біполярних транзисторах 249 7.5.3 Ключі на польових транзисторах 252 7.6 ЛОГІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ 254 7.6.1 Передавальна характеристика 255 7.6.2 Параметри логічних елементів .....255 7.6.3 Прості логічні елементи 256 7.6.4 Складні логічні елементи 258 7.6.5 Позначення логічних елементів у системі MIL/ANSI 260 7.7 БАЗОВІ ЛОГІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ НА БІПОЛЯРНИХ СТРУКТУРАХ 261 7.7.1 Логічні елементи діодно-транзисторної логіки : 261 7.7.2 Логічні елементи транзисторно-транзисторної логіки 263 7.7.3 Логічні елементи емітерно-зв'язаної логіки 264 7.7.4 Логічні елементи інтегрально-інжекційної логіки 266 7.8 БАЗОВІ ЛОГІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ НА МДН- TA КМДН-СТРУКТУРАХ 268 7.8.1 Інвертори на МДН-транзисторах ; 269 7.8.2 Логічні елементи на МДН-транзисторах :.. 269 7.8.3 Логічні елементи на КМДН-транзисторах 270 7.9 СЕЛЕКТОРИ ІМПУЛЬСІВ 271 7.9.1 Селектор Імпульсів максимальної амплітуди 272 7.9.2 Селектор імпульсів мінімальної амплітуди 272 7.9.3 Селектор імпульсів з амплітудою в заданому інтервалі...; 273 7.9.4 Селектор імпульсів з тривалістю більше заданої 275 7.9.5 Селектор імпульсів з тривалістю менше заданої 276 7.9.6 Селектор імпульсів з тривалістю в заданому інтервалі 277 РОЗДІЛ 8 ФОРМУВАЧІ ЕЛЕКТРИЧНИХ ІМПУЛЬСІВ 280 8.1 ГЕНЕРАТОРИ ІМПУЛЬСІВ 280 8.1.1 Імпульсні генератори 280 8.1.2 Регенеративні пристрої 280 8.2 МУЛЬТИВІБРАТОРИ 281 8.2.1 Мультивібратори на дискретних елементах... 281 8.2.2 Мультивібратори на IMC 284 8.3 ОДНОВІБРАТОРИ 286 8.3.1 Одновібратори на дискретних елементах 286 8.3.2 Одновібратори на логічних елементах 289 8.3.3 Одновібратори на операційних підсилювачах 290 8.4 ГЕНЕРАТОРИ ПИЛКОПОДІБНОЇ НАПРУГИ 292 8.4.1 Параметри пилкоподібної напруги 292 8.4.2 Принципи побудови генераторів пилкоподібної напруги 293 8.4.3 Прості генератори пилкоподібної напруга 294 8.4.4 Генератори пилкоподібної напруги з підвищеною лінійністю 296 8.5 КОМПАРАТОРИ НАПРУГ 299 8.5.1 Компаратори напруг без гістерезису 299 8.5.2 Компаратори напруг з гістерезисом 301 РОЗДІЛ 9 ТРИГЕРНІ СТРУКТУРИ 304 9.1 ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ТРИГЕРИ 304 9.1.1 Класифікація тригерів 304 9.1.2 Інтегральні тригери 304 9.2 ТИПИ ТРИГЕРІВ 307 9.2.1 Асинхронні RS-тригери на логічних елементах АБО-HE 307 9.2.2 Асинхронні RS-тригери на логічних елементах I-HE 310 9.2.3 Синхронні RS-тригери на логічних елементах I-HE 310 9.2.4 Синхронні RS-тригери на логічних елементах АБО-HE 312 9.2.5 D-тригери 313 9.2.6 Ж-тригери 315 9.2.7 Т-тригери 318 РОЗДІЛ 10 ДЖЕРЕЛА СТАБІЛІЗОВАНОЇ НАПРУГИ 320 10.1 СТРУКТУРА ДЖЕРЕЛ НАПРУГИ 320 10.1.1 Функціональна схема джерела живлення 320 10.1.2 Основні параметри випрямлячів 320 10.2 ОДНОФАЗНІ ВИПРЯМЛЯЧІ 321 10.2.1 Однопівперіодні випрямлячі 321 10.2.2 Двопівперіодні випрямлячі 322 10.2.3 Схема помноження напруги 324 10.3 ЗГЛАДЖУЮЧІ ФІЛЬТРИ 325 10.3.1 Індуктивні фільтри 325 10.3.2 Ємнісні фільтри 326 10.3.3 Фільтри на транзисторах 327 10.4 СТАБІЛІЗАТОРИ НАПРУГИ 329 10.4.1 Параметричні стабілізатори напруга 329 10.4.2 Компенсаційні стабілізатори напруги .....330 РОЗДІЛ 11 ЦИФРОВІ ЕЛЕКТРОННІ ПРИСТРОЇ 333 11.1 СИСТЕМИ ЧИСЛЕННЯ 333 11.1.1 Двійкова система числення 333 11.1.2 Похідні системи числення 334 11.2 РЕГІСТРИ 336 11.2.1 Паралельні регістри 337 11.2.2 Послідовні регістри 340 11.2.3 Паралельно-послідовні регістри 342 11.2.4 Реверсивні регістри .....343 11.3 ДВІЙКОВІ ЛІЧИЛЬНИКИ ІМПУЛЬСІВ 344 11.3.1 Основні параметри і класифікація 344 11.3.2 Підсумовуючі лічильники з послідовним переносом 345 11.3.3 Підсумовуючі лічильники з накрізним переносом 348 11.3.4 Підсумовуючі лічильники з паралельним.переносом 349 11.3.5 Віднімаючі лічильники 349 11.4 ДВІЙКОВО-ДЕСЯТКОВІ ЛІЧИЛЬНИКИ 350 11.4.1 Асинхронний лічильник на Т-тригерах 352 11.4.2 Кільцева декада на 5 тригерах 352 11.5 ШИФРАТОРИ І ДЕШИФРАТОРИ 353 11.5.1 Матричні шифратори 353 11.5.2 Дешифратори 354 11.6 МУЛЬТИПЛЕКСОРИ ІДЕМУЛЬТИПЛЕКСОРИ 358 11.6.1 Мультиплексор на чотири входи 358 11.6.2 Демультиплексор на чотири виходи 360 11.7 ПРИСТРОЇ ЗСУВУ І ПОРІВНЯННЯ КОДІВ ЧИСЕЛ 363 11.7.1 Пристрій зсуву иа мультиплексорах 361 11.7.2 Порівнюючі пристрої 362 11.8 СУМАТОРИ 363 11.8.1 Неповний суматор 363 11.8.2 Повний суматор 364 11.9 ЗАПАМ'ЯТОВУЮЧІ ПРИСТРОЇ 366 11.9.1 Запам'ятовуючі елементи на біполярних структурах 367 11.9.2 Запамятовуючі елементи на МДН-структурах... 369 11.9.3 Запам'ятовуючі елементи на КМДН- структурах 370 11.9.4 Запам'ятовуючі пристрої на функціональних приладах 371 11.9.5 Запам'ятовуючі пристрої на приладах із зарядовим зв'язком 371 11.10 АНАЛОГО-ЦИФРОВІ ПЕРЕТВОРЮВАЧІ 374 11.10.1 Перетворювач напруги в двійковий код 374 11.10.2 Балансний АЦП напруги в двійковий код 375 11.11 ЦИФРО-АНАЛОГОВІПЕРЕТВОРЮВАЧІ. 376 11.11.1 Електричний ЦАП двійкового коду в напругу 377 11.11.2 Електричний ЦАП з резистивною матрицею 378 БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК 381 Додаток А 382