- •Кафедра «Электроснабжение железнодорожного транспорта»
- •Электроника Конспект лекций
- •Предисловие
- •Введение
- •Лекция 1. Полупроводниковые материалы, конструкция и свойстваp-nперехода
- •1.1. Полупроводниковые материалы
- •1.2. Получение односторонней проводимости
- •1.3. Виды пробояp-nперехода
- •1.4. Ёмкостиp-nперехода
- •1.5. Конструктивное исполнениеp-nперехода
- •Лекция 2. Полупроводниковые диоды, основные параметры и классификация. Режим нагрузки полупроводниковых диодов. Графический и аналитический методы расчёта схем
- •2.1. Полупроводниковые диоды
- •2.2. Классификация и система обозначения полупроводниковых диодов
- •2.3. Режим нагрузки полупроводниковых диодов
- •Лекция 3. Применение полупроводниковых диодов. Однофазные выпрямители
- •3.1. Классификация и основные параметры выпрямителей
- •3.2. Однофазный однополупериодный выпрямитель
- •3.3. Однофазный двухполупериодный выпрямитель
- •3.3. Однофазный мостовой выпрямитель
- •Лекция 4. Сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения. Работа выпрямителей на активно-ёмкостную нагрузку. Схемы с умножением напряжения
- •4.1. Пульсации выпрямленного напряжения
- •4.2. Сглаживающие фильтры
- •4.3. Работа выпрямителя на ёмкостный фильтр
- •4.4. Схемы с умножением напряжения
- •4.5. Внешняя характеристика выпрямителя с ёмкостным фильтром
- •Лекция 5. Полупроводниковые стабилитроны. Параметры, классификация, анализ работы схемы параметрического стабилизатора напряжения
- •5.1. Основные параметры стабилитронов
- •5.2. Классификация и система обозначения стабилитронов
- •5.3. Параметрический стабилизатор напряжения
- •5.4. Анализ работы схемы параметрического стабилизатора напряжения
- •Лекция 6. Транзисторы биполярные. Классификация, система обозначений, принцип действия, основные параметры, схемы включения и режимы работы
- •6.1. Биполярные транзисторы
- •6.2. Принцип действия биполярного транзистора
- •6.3. Схемы включения биполярного транзистора и их основные параметры
- •6.4. Режимы работы транзистора
- •Лекция 7. Статические характеристики транзисторов
- •7.1. Статические характеристики транзистора в схеме об
- •7.2. Статические характеристики транзистора в схеме оэ
- •7.3. Статические характеристики транзистора в схеме ок
- •Лекция 8. Работа транзистора в режиме нагрузки. Схема однокаскадного усилителя. Классы усиления
- •8.1. Работа транзистора в режиме нагрузки
- •8.2. Схема однокаскадного транзисторного усилителя
- •8.3. Класс усиления а
- •8.4. Класс усиления в
- •8.5. Класс усиления с
- •8.6. Класс усиленияD(ключевой режим работы транзистора)
- •Лекция 9. Влияние температуры на работу транзистора в режиме нагрузки. Схемы термостабилизации
- •9.1. Схема термостабилизации с оос по току базы
- •9.2. Схема термостабилизации с оос по напряжению база-эмиттер
- •Лекция 10. Влияние частоты усиливаемого сигнала на работу транзистора. Частотные характеристики однокаскадных транзисторных усилителей
- •10.1. Влияние частоты усиливаемого сигнала на работу транзистора
- •10.2. Схема и амплитудно-частотная характеристика усилителя оэ
- •10.3. Схема и амплитудно-частотная характеристика усилителя ок
- •10.4. Схема и амплитудно-частотная характеристика усилителя об
- •Лекция 11. Двухкаскадные усилители
- •11.1. Двухкаскадный усилитель оэ-оэ
- •11.2. Двухкаскадный усилитель ок-оэ (схема Дарлингтона)
- •11.3. Двухкаскадный усилитель оэ-об (каскодный усилитель)
- •11.4. Дифференциальный усилитель
- •Лекция 12. Полевые транзисторы. Классификация, принцип действия, основные параметры, схемы включения и режимы работы
- •12.1. Классификация полевых транзисторов
- •12.2. Устройство и принцип действия полевых транзисторов с управляющимp-n переходом
- •12.3. Устройство и принцип действия полевых транзисторов с изолированным затвором
- •12.4. Основные параметры полевых транзисторов
- •12.5. Схемы включения полевого транзистора и их основные параметры
- •Лекция 13. Работа полевого транзистора в режиме нагрузки. Схема однокаскадного усилителя. Влияние температуры. Частотные и шумовые характеристики
- •13.1. Работа полевого транзистора в режиме нагрузки
- •13.2. Влияние температуры на работу полевого транзистора
- •13.3. Частотные характеристики полевых транзисторов
- •13.4. Шумовые характеристики полевых транзисторов
- •Лекция 14. Тиристоры, принцип работы, классификация и основные параметры
- •14.1. Устройство и принцип работы тиристора
- •14.2. Переходные процессы при открывании и закрывании тиристора
- •14.3. Влияние скорости нарастания прямого напряжения на работу тиристора
- •14.4. Классификация и система условных обозначений
- •Лекция 15. Применение динисторов и не запираемых тиристоров. Генератор пилообразного напряжения. Регулируемый выпрямитель. Закрывание тиристора в цепи постоянного тока
- •15.1. Генератор пилообразного напряжения (гпн)
- •15.2. Схема управления тиристором
- •15.3. Применение тиристоров. Управляемый выпрямитель
- •15.4. Закрывание тиристора в цепи постоянного тока
- •Лекция 16. Запираемые тиристоры. Симметричные тиристоры – симисторы
- •16.1. Запираемые тиристоры
- •16.2. Симметричные тиристоры – симисторы
- •16.3. Применение симисторов. Регулятор переменного напряжения
- •Лекция 17. Светодиоды. Фотодиоды. Оптоэлектронные устройства
- •17.1. Светодиоды
- •17.2. Фотодиоды
- •17.3. Оптроны
- •Лекция 18. Аналоговые интегральные микросхемы
- •18.1. Классификация аналоговых интегральных микросхем
- •18.2. Применение аналоговых интегральных микросхем
- •Библиографический список
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Федеральное ГОСУДАРСТВЕННОЕ бюджетное ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
Кафедра «Электроснабжение железнодорожного транспорта»
Л.С. Лабунский
Электроника Конспект лекций
для студентов специальности 190901 «Системы обеспечения движения поездов»
специализации «Электроснабжение железных дорог»
Самара
2012
УДК 621.382
ББК
Л__
Рецензенты:
кандидат технических наук, доцент СамГУПС
Гаранин М.А.
кандидат технических наук, начальник службы электрификации и электроснабжения
Куйбышевской железной дороги – филиала ОАО РЖД
Крестовников И.А.
Лабунский Л.С.
Л__ Электроника: конспект лекций для студентов специальности 190901 «Системы обеспечения движения поездов» специализации «Электроснабжение железных дорог» / Л.С. Лабунский. Самара:СамГУПС, 2012. 135 с.
Конспект лекций по дисциплине «Электроника» содержит необходимые сведения для освоения студентами навыков расчёта, проектирования и эксплуатации электронных схем, построенных на аналоговых элементах электроники. Рассматривается математическое описание, элементная база и классификация электронных устройств, основные схемы включения и типовые функциональные узлы, особенности применения конкретных электронных приборов и аналоговых микросхем в различных режимах работы. Приведены основы анализа и синтеза устройств с заданными техническими характеристиками.
УДК 621.382
ББК
© Самарский государственный университет путей сообщения, 2012
Предисловие
Настоящий конспект лекций подготовлен в соответствии с программой курса «Электроника» для студентов, обучающихся по специальности 190901 «Системы обеспечения движения поездов» специализации «Электроснабжение железных дорог».
Курс состоит из 18 лекций и знакомит студентов с элементной базой электронных устройств, вопросами построения электронных схем и анализа их работы. Особое внимание уделяется практическому применению тех или иных типовых решений электронных схем в области деятельности будущих инженеров – электриков.
Материал конспекта лекций изложен таким образом, что каждая следующая лекция является логическим продолжением предыдущей. В конце каждой лекции приведены контрольные вопросы или задачи для самостоятельного решения, ссылки на дополнительную литературу.
В результате изучения дисциплины студент должен:
*знатьусловные графические обозначения и классификацию электронных приборов по назначению и свойствам; основы теории преобразования и усиления электрических сигналов, способы преобразования электрической энергии в маломощных выпрямителях, схемы выпрямителей, усилителей и ключевых каскадов, принципы их работы, методы анализа и расчета схем; основные приемы технического обслуживания электронных схем и приборов в устройствах электроснабжения и электроподвижного состава;
*уметьчитать принципиальные электрические схемы; измерять числовые значения параметров электронных приборов; выбирать электронные приборы по заданным условиям эксплуатации, производить расчеты электрических схем для обеспечения допустимых режимов работы электронных приборов с заданными параметрами; разработать конструкцию электронного аппарата, представляющего собой систему из полупроводниковых приборов, средств их охлаждения, токоведущих частей, коммутационных устройств, устройств управления, защиты и диагностики;
*приобрести навыкианализа электромагнитных процессов в электронных схемах, в том числе с использованием расчетов на ЭВМ, включая математическое моделирование; определения основных энергетических показателей (коэффициент мощности, к.п.д., гармонический состав напряжения и тока); построения характеристик электронных приборов и приёмов расчёта режимов работы электронных схем.
Усвоение материала, изложенного в конспекте лекций, поможет студентам получить необходимые теоретические знания и практические навыки в работе с электронными схемами и устройствами, а также подготовиться к освоению курсов «Теория дискретных устройств автоматики и телемеханики», «Теория линейных электрических цепей», «Электронная техника и преобразователи», «Теория передачи сигналов» и «Автоматизация систем электроснабжения».