Файл: elektronika.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.02.2024

Просмотров: 212

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

М И Н И С Т Е Р С Т В О С Е Л Ь С К О Г О Х О З Я Й С Т В А

С С С Р

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Всесоюзный ордена «Знак Почета» сельскохозяйственный институт заочного образования

ЭЛЕКТРОНИКА

'у Р

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ

И ЗАДАНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

студентам-заочникам сельскохозяйственных вузов по специальности 1510 — «Электрификация сельского хозяйства»

Москва — 1985

л и т о р и

К.

А.

Арестов,

кандидат

техии'и'скнх

илук, д ш и и т

(Московский ин-

ститут

инженеров

сельскохочийстистю!о

мрои итдстил

им. академика

В. П.

Горячкина);

И.

К.

Гругляков,

старшин

прсиодаиатсмп, (l'" <-i i4<) nii.iii ()|)д(Ч1а «Знак

Почета»

сельскохозяйстис1тий

шкч мту г

л а о ч п о т оОра

юиаиня).

I' с Ц V I I 3 с и -| ы

A.Г. Рябов, кандидат технических наук (Иол1о|))ад,|-1и1М сглы кохозяйственный институт);

B.Т. Сергованцсв, доктор технических наук, нро(|)ессор (Могкоискин

институт

инженеров

сельскохозяйственного

производства

им,

акад.

В. П. Горячкина) .

О д о б р е н о

и р е к о м е н д о в а н о

к

и з д а н и ю

кафедрой

применения

электрической энергии в сельском хозяйстве

(зав

кафедрой кандидат технических наук К. М. Поярков)

и мстоди'к'скон

комиссией

(председатель комиссии профессор

Г.

Ф.

Серый)

инженерно-

го

факультета

Всесоюзного

сельскохозяйственного

института

aaoMiioio

образования

(протокол

№

12 заседания

кафедры

от

26

апреля И)Н1 г.

и

протокол

№

9 заседания

методической

комиссии

от 30

мая

19Н'1

г.).

ВВЕДЕНИЕ

Всоздании материально-технической базы коммунизма большая роль принадлежит техническому прогрессу, бази-

рующемуся на новейших достижениях науки

и техники, в

том

числе на достижениях

электроники. Электроника имеет

важное значение

во всех

отраслях народного

хозяйства, в

том числе и в сельском хозяйстве.

Одно из постановлений «Об улучшении управления сель-

ским

хозяйством

и другими отраслями агропромышленного

комплекса» предусматривает в частности: организацию разработки и практической 1)еализации комплексных межотраслевых программ по п1ирокому внедрению научно-техниче- ского прогресса; создание и введение принципиально новых ресурсосберегающих технологий, повышающих производительность труда и эффективность производства; создание системы информациоппо-вычислительного обслуживания отраслей и предприятий агропромышленного комплекса на ос-

нове единой сети

ЭВМ коллективного пользования,

широко-

го внедрения автоматизированных

систем и экономико-ма-

тематических методов управления.

Выполнение

этих

пунк-

тов постановления

возможно только на базе

электроники.

Электронные приборы и методы радиоэлектроники предоставляют большие возможности для автоматизации сложных, трудоемких процессов в животноводстве, растениеводстве, птицеводстве и других отраслях сельского хозяйства.

Силовая полупроводниковая электроника позволила создать ряд устройств, обеспечивающих автоматическое управление микроклиматом, автоматизацию систем электрообогрева, создание систем автоматизированного электропривода.

Применение электронно-вычислительной техники открывает большие возможности для нахождения оптимальных решений при планировании, организации и проектировании хозяйств, а также в научных и инженерных исследованиях.

Прежде чем приступить к изучсииго дисциплины, необходимо изучить следующие разделы курса «Теоретические основы электротехники», «Теория четырехполюсников», «Переходные процессы в линейных элскт])ичсских цепях».

При изучении курса «Электроника» необходимо стремиться к освоению основных понятии и явлений, положенных в основу принципа работы элоктропных приборов и составляющих содержание методой электроники.

Настоящее издание написано н cooiтчствпн с учебной программой курса «Электроника», у i иерждоинои Главным управлением высшего и среднс1-() (Ч' . 'и . ско . холяйсгионного образования м е х СССР 20 марта 1П80 ю;:;;

Студентам-заочникам ccjii>ci<().\():r,n"icriu'mii.ix i!y:iOB гю

специальности 1510—«Электрификация ггльсмио х():;яГ|С'1ва»

учебным плано.м, утвержлс/(/11.1м ЛЬшпсICIHTIKIM

ИЫСШСГО И

с р е д н е г о с п е ц и а л ь н о г о

оГ)|);ки)иа11Пя

(',('.<',1' (i

я и п а р я 1!)7Г)г.,

предусмотрено

10 часов

на .nci^ii.im.

И!

часои

ил

.'laöopaiop-

но-практические

работы

и т . т о . п к м т с

o iiioii

коптро.ii.iioii

работы.

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ

Методические советы

В разделе введение следует обратить внимание на историю изобретения радио и на связь развития электроники с историей развития электронно-вычислительной техники,роль силовой нолупроводниковой электроники в системах автоматического управления сельскохозяйственными электротепловыми, осветительными, облучательными установками и в системах управления микроклиматом и установках электропривода.

Время, отведенное учебным планом на самостоятельную работу студента в объеме 100 часов, рекомендуется распределить по темам следуклцим образом:

Введение — 2 часа.

Т е м а

1.

^ е к т р о в а к у у м н ы е

и

ионные приборы — 6

часов.

Т е м а

2.

Полупроводниковые

приборы

—14

часов.

Т е м а

3.

Электронные

усилители

— 15

часов.

Т е м а

4.

Обратная

связь

—10

часов.

Т е м а

5.

Генераторы

—14

часов.

Т е м а

6.

Преобразовательные

электронные

—10

часов.

устройства

Т е м а

7.

Импульсные устройства

—14

часов.

Выполнение

контрольной

работы

—15

часов.

Рекомендуемая

литература

О с н о в н а я

1. Продовольственная

программа

СССР

на ncpiioji

до

1990 года

я меры

по

ее

реализации. Материалы майского Пленума

ЦК

КПСС

1982 г. — М.: Правда, 1982.

2. Материалы

апрельского

Пленума

ЦК

КПСС

1984

года.— М.: По-

л|гпк!да!т,

1984.

3. 3.

Жеребцов

И. П.

Основы

электроники.— Л.:

Энергия,

1974.

4. Стептенко

И. П. Основы теории транзисторов

и TpaiirtncTopiiiJx

схем . — M.: Энергия,

1982.

5. Батцшев

В.

А. Электронные приборы. — М.:

Высшан шлола

1980.

Д о п о л н и т е л ь н а я

6.

Бидзко

И.

А.,

Бородин

И.

Ф.

Новые элементы

автоматики. - М.;

Колос,

Г971.

7.

Ефимов

И.

Е.

и др.

Основы

микроэлектроники. — М,:

Высшая

школа,

1983.

8. 'Справочник

по

транзисторам

и

тнгюгральным микросхемам / Под

ред. Н. Н. Гор'Юнова'.— М.: Атомиздат,

l-ilKi.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ИЗУЧЕНИЮ РАЗДЕЛОВ КУРСА

Т е м а

1. Электровакуумные

и ионные

приборы

Методические

советы

При изучении

электронукуумm,ix

приборов необходимо

уяснить явление термоулекг()()1пии"1 омисч-ии

катодов,

роль

анода,

сеток

и

устроистно

•j/ifKrjjoimi.i.x .ii;iMii.

Чтобы

соста-

вить представление о сиоГю гиах

^.ж'к : роппых ламп, следует

ознакомиться

с

параметрами

п

характгрпгтиками диодов,

триодов, тетродов и пентодов. Особое инимание нужно обра-

тить на назначение каждой сетки, а также на

прнннин

рабо-

ты лучевого тетрода.

При изучении тетрода обратить внимание на милеиие Д5\-

натронного эффекта и методы его нодавлеиня.

При изучении

простейшего

усилительного

каскада

следу-

ет электровакуумную

лампу,

представить

ее

эквивалентной

схемой, параметрами

которой

являются:

Сек — входной

конденсатор

сетка-катод;

5 — крутизна

лампы, (либо

р, — коэффициент

передачи

по напряжению в режиме холостого хода);

Ri — внутреннее сопротивление лампы.

При изучении ионных приборов сначала следует ознако-

миться с видами

электрического

разряда,

в

газах,

а

затем

с устройством, принципом работы газотронов, тиратронов и индикаторных ламп.

Рассматривая устройство электронно-лучевых трубок, следует понять различие в устройстве осциллографических трубок с электростатическим отклонением луча и телевизионных трубок (кинескопов) с электромагнитным отклонени-

ем луча. Нужно понять назначение

каждого из их электро-

дов и физические

принципы

работы

ЭЛТ.

Л И Т Е Р А Т У Р А ; 3,

гл. 3, 10, 11,

12, 14; 5,

гл. 2, 3.

Вопросы для самопроверки

1.Назовите основные направления развития электроннкн. Приведите примеры применения электронных приборов в народном (сельском) хозяйстве.

2.Объясните, в чем состоит явление термоэлектронной эмиссии, назначение анода, катода, управляющей, экранирующей и антидинатронной сеток.

3.Объясните, в чем заключается явление электрического разряда в газах, какие виды разрядов вы знаете и как используются они в ионных приборах.

4. Назовите области применения электровакуумных дио-.

дов, триодов,

тетродов, пентодов

и комбинированных

ламп, а

т а к ж е

ионных

приборов.

5.

Нарисуйте эквивалентную

схему резнстивного

усили-

тельного каскада на пентоде п объясните соответствие элементов схемы физическим элементам каскада..

Т е м а 2. Полупроводниковые приборы

Методические советы

Изучение полупроводниковых приборов необходимо начинать с ознакомления «с()бст1!епной», «электронной» и «дыроч-

ной» проводимостей

по.чуироводников.

Необходимо

четко уяснить свойство «электронно-дырочно-

го» перехода и

его

иольтампериые

характеристики.

В настоящее

время количество

различных полупроводни-

ковых приборов па основе одного р-п перехода довольно велико, поэтому следует отдельно обратить внимание на свойства и области применения таких из них, как выпрямительные диоды, стабилитроны, фотодиоды, ТуННСЛ1)НЫС диоды.

Изучение транзисторов следует начинать с представления их эквивалентными физическими четырехполюсииками, к чи-

слу

основных параметров

которых относятся следующие:

а — коэффициент

передачи змиттерного тока;

Р — коэффициент

передачи базового

тока;

Гэ—-дифференциальное

сопротивле!1пс

эмптторного пере-

хода;

'J

-1^18

7

Гк д11(|)(|)1'|)С11циалы!ое сопротивление ко.ллекюриого перехода;

/'г, объемное сопротивление базы.

Зкинвалентную схему транзистора следует рассмотреть как для постоянных составляющих, так и для перемешп.ьх.

Особое внимание необходимо обратить на статистические

характеристики

транзистора

и

возможность

определеини

по

ним статических

и динамических параметров.

Далее следует

рассмотреть

свойства простейших каска-

дов усиления на

транзисторах,

выполненных

по схемам

ОБ,

ОЭ, ОК и их свойства.

При изучении

динистро15

н

тпрпсторов особое внимание

следует уделить их вольтамиерным характеристикам и области их применения в технике.

В последние год!)1 шчбо.кчптрокос применение

полу-

чили нолевые транзистор!,i. И

но.'и'иых транзисторах

про-

хождение тока осуществ.;1яется одним видом зарядов

(в за-

висимости от вида примссн),

а пзчимкчнц, вы.ходного

тока

осуществляется под действием унраи.глющего напря}кения,

аналогично электроламповым лампам. При

изучении

поле-

вых транзисторов следует уис1ипт,

|)а (.мтнс

1и)левых

тран-

зисторов с р-п

переходом п с н.чо,чирон-итым

:!агв()])ом.

Далее рекомендуется ознакомты - я с нр11м141еннем полу-

проводниковых

микроэлектронных схем, их

с: руK iypoii. Мик-

роэлектронная

схема представляет

(Ч)Г)(и"|

(|)\iii\mioHa,'ibHbift

узел, выполненный па кристалле по.лунроно,/1,11тча с ncno.ii.aoвапием специальной технологии. Микросхемi.i K.'ia<4-n(limniiiy- ются по технологическим принципам их H3i-o'i()ii,'ienn'/i (no.^iy-

проводинковые

и гибридные)

и по

их функциональному наз-

наченпю (аналоговые н цифровые).

ЛИТЕ РА ТУР А:

3, r.,i. 2, 4, 5, 6.

7; 4,

гл. 1.

Вопросы для самопроверки

1.Объясните явление «собственной», «дырочной», «мек - тронной» проводимостей, свойства и характеристики «элект- ронно-дьцрочного» перехода.

2.Назовите основные параметры и характеристики транзисторов. Объясните принцип работы ди)1исторов и тиристоров, назовите области их применения.

3.

Объясните явление лавинного пробоя

р-п перехода.

4.

Какие параметры входят в физическую

эквивалентную

схему

транзистора?

5. Какими параметрами характеризуются Н()ле1и,1е транзисторы?

Т е м а 3. Электронные усилители

Методические советы

Прежде чем переходить к ознакомлению с техникой усн ления электромагнитных колебаний, следует знать логариф-

мические единицы измерения

(непер и децибел).

Затем ну.ж

но уяснить классификацию

и характеристики

усилителей,

виды, а также природу искажений и ознакомиться с принципами, иоложеиными в основу применения различных клас-

сов усиления

(А,

В,

С).

Изучение

принципов

работы усилителей следует прово-

дить

с заменой

активных

элементов

(электровакуумных

ламп,

транзисторов)

их

эквивалентными

схемами.

Особое внимание

cjiejiye-r

уделить вопросам температур-

ной стабилизацнп т|тнзнс'1opniiix каскадов, т. к. многие из параметров транзнсюров являются функпиями температуры.

После этого нетрудно будеч1юнять

основные

преимуще-

ства

и

недостатки

усн/т l e.ueii частоты

на резисторах,

дрос-

селях

и

трансформаторах,

cBoiicTHa усилителей напряжения

высокой

частоты,

уси.'11тте.'1еГ| моигности

и усилителей

по-

стоянного тока, а

также'

специальных

усилителей

(широко

полосных, импу.'п>сных). 11е()бходимо уяснить роль и принципы осуществлення обраниит связи в усилителях.

Следует ноият!> нрннцнн работы различных видов одно-

каскадных усилн'те.;|1ч"|

на111)яжения

на транзисторах, а так-

же многокаскадн1мх усилителей и усилителей мощности.

ЛИТЕРАТУРА:

2, i/i, (), И; 3, гл. 13;

5, гл. 6.

Вопросы,

для

caMonpoeepi:u

1.

Назовите

классификацию

усилителей

по

полосе

про-

пускания.

2.

Какими

элементами

схемы

усилителя

на

резисторах

определяется

верхняя

и нижняя

частота пропускания?

3.

Какие

классы усиления вам

известны и в чем их смысл?

4.

Нарисуйте

транзисторную

схему усилите.чя

низкой

ча-

стоты на трансформаторе и объясните назначение трансформатора.

5. Какие усилители высокой частоты вам известг!ы? Где

применяются

такие усилители?

6.

В

чем

состоит принцип

согласования

нагрузок

и

как

он используется

в усилителях

мощности?

7.

Нарисуйте

транзисторную схему реверсивного усили-

теля

мощности.

Объясните, в

чем

его

преимущество

перед

нереверсивными

усилителями

мощности.

8.

С

какой целью в

усилительных каскадах применяется

местная

отрицательная

обратная

связь

по

постоянному

то-

ку либо по напряжению?

Т е м а

4. Обратная связь

Методические

советы

Существуют

разнообразные

mi;i,i,i ()6p;rnii,ix связей.

Преж-

де чем приступить к изучеито к<)[|к()с'тт>1х видов обратной

связи,

необходимо

озпаком1гг1,ся с оПмич"!

структурой

систем

обратной

связи,

назначением

i^ana.iia

прямой

передачи

( К П П )

и

каналом

обратно!"! передачи (КОП) и их

отличи-

тельными

особенностями. ,\'яс1ппь

р а з . п т н с между

[)сгснера-

тивным

и дерегенера1!!т11)1м .\аракте])()м ()Г)рат1!011 п'.яз!!.

Необ-

ходимо усвоить назначение и способы огущесш.пения

обрат-

ной связи,

изучить

б.лок схемы ycnjiirre.Meii

с раз.мичпыми ви-

дами обратных связе|| и пх к.;|ассификад1и().

При изучении схем усилителей с обратно!'! cmiai.io обратить внимание на измсиепие их амплитудио-частогтлх характеристик, входных и выходных параметров. Уяснит!, причины возиикнове1И1я па[)азитных обратных связей и методов их подавления.

Л И Т Е Р А Т У Р А :

4, ] Л. 8; 5, ivi. G.

Вопросы

для

самопроверки

1. По

какому

признаку

обратная связь классифицирует-

ся как отрицательная

или

положительная?

2. В

чем состоит

назначение

отрицательной обратной

связи в электронных усилителях и какие их параметры она изменяет?

3.Нарисуйте способы осуществления обратной связи в усилителях на лампах и транзисторах.

4.Какие виды обратных связей вы знаете?

10

Т е м а 5. Генераторы

Методические советы

Прежде чем приступить к изучению конкретных схем автогенераторов, необходимо усвоить принцип их работ]»! как усилительных устройств с положительной обратной связью. Важно усвоить назначение и способы осуществления обратной связи, а также условия самовозбуждения.

При изучении генераторов пилообразных колебаний следует обратить внимание на способы формирования пилообразных напряжений и тока, а также на возможность применения в качестве ключевых элементов современных полупроводниковых приборов с отрицательным сопротивлением (дииисторы, тиристоры, однопереходные транзисторы) и их аналоги. При аиализе работы м}'льтивибратора следует обратить внимание на способы осуществления регулирования частоты и скважности выходного напряжения.

Л И Т Е Р А Т У Р А :

4, гл. 17, 18, 19, 20;

20; 5, гл. 7.

Вопросы

для

самопроверки

1. Какой принцип положен в основу

работы

автогенера-

торов электрамагнитн1)1х

колебании?

2. Значения каких иа|)амет])ов определяют

частоту

ко-

лебаний на выходе R, С

lenepaTopa синусоидальных коле-

баний?

3.

Каковы

условия самовозбуждения

генераторов?

4.

Нарисуйте

способы

осуи1,ествления

обратной связи

в

R, С

я L, С

генераторах

синусоидальных

колебаний.

5.На каком ириицппе основана работа генераторов пилообразного напряжения и тока?

6.Объясните принцип регулирования частоты и скважности импульсов на выходе мультивибратора.

Т е м а 6. Преобразовательные электронные устройства

Методические советы

Перед изучением конкретных устройств электропитания целесообразно ознакомиться со сравнительными характеристиками различных преобразователей, уяснить перспективность или неперспективность применения того или иного вида преобразователя. Необходимо ясно представлять процесс

И

Смотрите также файлы