Файл: Electron_SE.pdf

6

7.3.1. RS-òðèãåð .......................................................................................... 183

7.3.2. Òðèãåð D-òèïó (D-òðèãåð) ................................................................ 185

7.3.3. Òðèãåð Ò-òèïó (Ò-òðèãåð) .................................................................. 186

7.3.4. JK-òðèãåð .......................................................................................... 186

Êîíòðîëüí³ çàïèòàííÿ ....................................................................................... 187
ÐÎÇIJˠ8. ÖÈÔÐβ Ì²ÊÐÎÅËÅÊÒÐÎÍͲ ÏÐÈÑÒÐί ................................. 188

8.1. Ïîíÿòòÿ ïðî öèôðîâ³ ì³êðîåëåêòðîíí³ ïðèñòðî¿ ..................................... 188

8.2. Ðåàë³çàö³ÿ ñêëàäíèõ ëîã³÷íèõ ôóíêö³é ....................................................... 188

8.3. Äåøèôðàòîðè ............................................................................................. 192

8.4. Ìóëüòèïëåêñîðè......................................................................................... 193

8.5. Ë³÷èëüíèêè ³ìïóëüñ³â ................................................................................. 194

8.6. Ðåã³ñòðè ....................................................................................................... 198

8.7. Öèôðî-àíàëîãîâ³ (ÖÀÏ) ³ àíàëîãî-öèôðîâ³ (ÀÖÏ) ïåðåòâîðþâà÷³ ........ 199

8.7.1. Áóäîâà ³ ðîáîòà ÖÀÏ ........................................................................ 199

8.7.2. ÀÖÏ ïîñë³äîâíîãî íàáëèæåííÿ ...................................................... 204

8.8. Ìóëüòèâ³áðàòîðè ³ îäíîâ³áðàòîðè íà ëîã³÷íèõ åëåìåíòàõ ³ òðèãåðàõ ...... 207

8.9. ²ÌÑ òàéìåðà Ê1006ÂÈ1 (555) ..................................................................... 210

8.10. Ì³êðîïðîöåñîðí³ ïðèñòðî¿ ...................................................................... 212

8.10.1. Çàãàëüí³ ïîëîæåííÿ. Äåùî ç ³ñòî𳿠ïðîöåñîð³â.......................... 212

8.10.2. Îñîáëèâîñò³ ðîáîòè ³ âèêîðèñòàííÿ  ì³êðîïðîöåñîð³â. Äâ³éêîâà

ñèñòåìà ÷èñëåííÿ. Ñòðóêòóðà ì³êðîïðîöåñîðíî¿ ñèñòåìè ................... 215

8.10.3. Ñòðóêòóðà ì³êðîïðîöåñîðà .......................................................... 219

8.10.4. Çàïàì’ÿòîâóþ÷³ ïðèñòðî¿. Çàãàëüí³ â³äîìîñò³ ............................. 220

8.10.5. Çàïàì’ÿòîâóþ÷³ ïðèñòðî¿ äëÿ çáåð³ãàííÿ îïåðàòèâíî¿

³íôîðìàö³¿ (ÎÇÏ) ..................................................................................... 221

8.10.6. Çàïàì’ÿòîâóþ÷³ ïðèñòðî¿ äëÿ çáåð³ãàííÿ ïîñò³éíî¿ ³íôîðìàö³¿

(ÏÇÏ) ........................................................................................................ 222

8.10.7. Àëãîðèòì. Ñïîñîáè ïðåäñòàâëåííÿ àëãîðèòìó .......................... 224

8.10.8. Çàâäàííÿ ³ âèêîíàííÿ ïðîãðàì  ÌÏÏ .......................................... 224

8.10.9. Ø³ñòíàäöÿòêîâà ñèñòåìà ÷èñëåííÿ............................................... 226

8.10.10. Àñåìáëåð ..................................................................................... 227

8.10.11. Ïðîãðàìîâàí³ ëîã³÷í³ êîíòðîëåðè .............................................. 229

8.10.12. Ì³êðîêîíòðîëåðè ........................................................................ 232

8.10.13. Ñòðóêòóðà ì³êðîêîíòðîëåðà ....................................................... 235

8.10.14. Ñï³âñòàâëåííÿ îñíîâíèõ åòàï³â ñòâîðåííÿ ïðèñòðî¿â êåðóâàííÿ

íà îñíîâ³ öèôðîâèõ àâòîìàò³â ç æîðñòêîþ ëîã³êîþ ³ ïðîãðàìîâàíèõ .. 237

Êîíòðîëüí³ çàïèòàííÿ ....................................................................................... 238

7

ÐÎÇIJˠ9. ÏÅÐÅÒÂÎÐÞÂÀËÜͲ ÏÐÈÑÒÐί. ÂÈÏÐßÌËßײ ....................... 241

9.1. Çàãàëüí³ â³äîìîñò³ òà êëàñèô³êàö³ÿ ............................................................ 241

9.2. Åêñïëóàòàö³éí³ ïàðàìåòðè ³ õàðàêòåðèñòèêè âèïðÿìëÿ÷³â ......................... 244

9.3. Ðîáîòà îäíîôàçíîãî äâîï³âïåð³îäíîãî âèïðÿìëÿ÷à ç íóëüîâèì âèâîäîì

íà àêòèâíå íàâàíòàæåííÿ ............................................................................ 246

9.4. Ðîáîòà îäíîôàçíîãî ìîñòîâîãî âèïðÿìëÿ÷à íà àêòèâíå íàâàíòàæåííÿ .... 250

9.5. Òðèôàçí³ âèïðÿìëÿ÷³ .................................................................................. 252

9.5.1. Ñõåìà Ì³òêåâè÷à ............................................................................... 252

9.5.2. Ñõåìà Ëàð³îíîâà ............................................................................... 255

9.6. Çãëàäæóþ÷³ ô³ëüòðè ................................................................................... 258

9.6.1. Îñíîâí³ ïîíÿòòÿ ïðî ô³ëüòðè ........................................................... 258

9.6.2. Ðîáîòà îäíîôàçíèõ äâîï³âïåð³îäíèõ âèïðÿìëÿ÷³â

íà àêòèâíî-ºìí³ñíå íàâàíòàæåííÿ .................................................. 260

9.6.3. Ðîáîòà îäíîôàçíèõ äâîï³âïåð³îäíèõ âèïðÿìëÿ÷³â

íà àêòèâíî-³íäóêòèâíå íàâàíòàæåííÿ ............................................. 263

9.6.4. Äåÿê³ îñîáëèâîñò³ ðîáîòè ô³ëüòð³â .................................................. 267

9.7. Çîâí³øí³ õàðàêòåðèñòèêè âèïðÿìëÿ÷³â ..................................................... 269

9.8. Ñòàá³ë³çàòîðè íàïðóãè ................................................................................ 271

9.8.1. Ïàðàìåòðè÷í³ ñòàá³ë³çàòîðè ............................................................. 271

9.8.2. Êîìïåíñàö³éí³ ñòàá³ë³çàòîðè ............................................................ 273

9.9. Ñòàá³ë³çàòîðè ñòðóìó ................................................................................. 276

9.10. Êåðîâàí³ âèïðÿìëÿ÷³ ................................................................................ 279

9.10.1. Ìåòîäè ³ ïðèñòðî¿ ðåãóëþâàííÿ íàïðóãè ïîñò³éíîãî ñòðóìó .... 279

9.10.2. Îäíîôàçíèé äâîï³âïåð³îäíèé êåðîâàíèé âèïðÿìëÿ÷

ç íóëüîâèì âèâîäîì ..................................................................... 286

9.10.3. Ðîáîòà êåðîâàíîãî âèïðÿìëÿ÷à íà àêòèâíî-³íäóêòèâíå

íàâàíòàæåííÿ ................................................................................ 288

9.11. Ñèñòåìè ³ìïóëüñíî-ôàçîâîãî êåðóâàííÿ (ѲÔÊ) ................................... 291

9.11.1. Çàãàëüí³ ïîëîæåííÿ ...................................................................... 291

9.11.2. Ñ²ÔÊ ç ãîðèçîíòàëüíèì êåðóâàííÿì ........................................... 292

9.11.3. Ñ²ÔÊ ç âåðòèêàëüíèì êåðóâàííÿì ............................................... 294

9.12. Ïîáóäîâà òèïîâèõ âóçë³â Ñ²ÔÊ ç âåðòèêàëüíèì êåðóâàííÿì ................ 296

9.12.1. Ãåíåðàòîð ë³í³éíî çì³íþâàíî¿ íàïðóãè (ÃËÍ ) ........................... 296

9.12.2. Âóçîë ïîð³âíÿííÿ (ÂÏ) ................................................................. 299

9.12.3. ²ìïóëüñíèé ï³äñèëþâà÷ ïîòóæíîñò³ ............................................ 300

9.12.4. Ïðèêëàäè ðåàë³çàö³¿ Ñ²ÔÊ ............................................................. 301

9.13. Ñ²ÔÊ ç öèôðîâèì êåðóâàííÿì ................................................................ 304

Êîíòðîëüí³ çàïèòàííÿ ....................................................................................... 306

8

ÐÎÇIJˠ10. ÏÅÐÅÒÂÎÐÞÂÀËÜͲ ÏÐÈÑÒÐί.

ÐÅÃÓËßÒÎÐÈ (ÏÅÐÅÐÈÂÀײ) Ç̲ÍÍÎÃΠÑÒÐÓÌÓ ................. 309

10.1. Çàãàëüí³ â³äîìîñò³ ³ êëàñèô³êàö³ÿ ............................................................. 309

10.2. Îäíîôàçí³ ðåãóëÿòîðè çì³ííîãî ñòðóìó ................................................. 311

10.3. Òðèôàçí³ ðåãóëÿòîðè çì³ííîãî ñòðóìó ................................................... 318

10.4. Ñõåìè çàïóñêó êåðîâàíèõ íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ ïðèëàä³â

ó ðåãóëÿòîðàõ íàïðóãè............................................................................. 324

Êîíòðîëüí³ çàïèòàííÿ ....................................................................................... 336
ÐÎÇIJˠ11. ÏÅÐÅÒÂÎÐÞÂÀËÜͲ ÏÐÈÑÒÐί. ²ÍÂÅÐÒÎÐÈ.

ÏÅÐÅÒÂÎÐÞÂÀײ ×ÀÑÒÎÒÈ ....................................................... 338

11.1. Àâòîíîìí³ ³íâåðòîðè ............................................................................... 338

11.1.1. Ïðèçíà÷åííÿ òà êëàñèô³êàö³ÿ ....................................................... 338

11.1.2. Îäíîôàçíèé ³íâåðòîð ñòðóìó ...................................................... 340

11.1.3. Ï³âìîñòîâèé îäíîôàçíèé ³íâåðòîð íàïðóãè .............................. 342

11.1.4. ²íâåðòîðè íàïðóãè íà ïîâí³ñòþ êåðîâàíèõ

íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ ïðèëàäàõ ..................................................... 345

11.1.5. Âèïðÿìëÿ÷³ ç áàãàòîêðàòíèì ïåðåòâîðåííÿì............................. 351

11.2. ²íâåðòîðè, âåäåí³ ìåðåæåþ ..................................................................... 352

11.3. Ïðèêëàäè çàñòîñóâàííÿ ³íâåðòîð³â ³ç âèêîðèñòàííÿì

ì³êðîåëåêòðîííèõ ïðèñòðî¿â .................................................................. 355

11.4. Ïåðåòâîðþâà÷³ ÷àñòîòè ............................................................................ 359

Êîíòðîëüí³ çàïèòàííÿ ....................................................................................... 362
ÐÎÇIJˠ12. ÂÏËÈ ÂÅÍÒÈËÜÍÈÕ ÏÅÐÅÒÂÎÐÞÂÀײ ÍÀ ÌÅÐÅÆÓ.

ÅËÅÊÒÐÎÌÀÃͲÒÍÀ ÑÓ̲ÑͲÑÒÜ .......................................... 363

12.1. Çàãàëüí³ â³äîìîñò³ ïðî åëåêòðîìàãí³òíó ñóì³ñí³ñòü ............................... 363

12.2. Êîåô³ö³ºíò ïîòóæíîñò³ âåíòèëüíèõ ïåðåòâîðþâà÷³â òà îñíîâí³ øëÿõè

éîãî çíèæåííÿ .......................................................................................... 365

12.3. Íåêåðîâàí³ äæåðåëà ðåàêòèâíî¿ ïîòóæíîñò³ ........................................... 370

12.4. Êåðîâàí³ äæåðåëà ðåàêòèâíî¿ ïîòóæíîñò³ ................................................ 375

12.4.1. Ïðèíöèï êåðóâàííÿ ïàðàìåòðàìè çì³ííîãî ñòðóìó ó

÷îòèðèêâàäðàíòíèõ ïåðåòâîðþâà÷àõ ç ³ìïóëüñíîþ ìîäóëÿö³ºþ .. 375

12.4.2. Ðåãóëþâàííÿ íåàêòèâíî¿ ïîòóæíîñò³ .............................................. 382

12.4.3. Ðåãóëüîâàíèé ïîâíèé îï³ð ............................................................. 386

12.4.4. Êîìá³íîâàíèé ô³ëüòð çì³ííîãî ñòðóìó ......................................... 388

Êîíòðîëüí³ çàïèòàííÿ ....................................................................................... 391
ϲÑËßÌÎÂÀ .................................................................................................... 393

ÐÅÊÎÌÅÍÄÎÂÀÍÀ Ë²ÒÅÐÀÒÓÐÀ .................................................................. 395

ÏÐÈÉÍßÒ² ÑÊÎÐÎ×ÅÍÍß .............................................................................. 397

ÎÑÍÎÂͲ Ë²ÒÅÐͲ ÏÎÇÍÀ×ÅÍÍß ................................................................. 399

ÏÐÅÄÌÅÒÍÈÉ ÏÎÊÀÆ×ÈÊ .......................................................................... 408

9

ÏÅÐÅÄÌÎÂÀ

Öåé  ï³äðó÷íèê  ñòâîðåíî  íà  îñíîâ³  áàãàòîð³÷íîãî  äîñâ³äó  âèêëà-

äàííÿ  àâòîðàìè  äèñöèïë³í  «Åëåêòðîí³êà  ³  ì³êðîñõåìîòåõí³êà»  òà

«Ïðîìèñëîâà  åëåêòðîí³êà»  íà  êàôåäð³  åëåêòðîòåõí³êè  Õàðê³âñü-

êî¿  íàö³îíàëüíî¿  àêàäå쳿  ì³ñüêîãî  ãîñïîäàðñòâà  äëÿ  ñòóäåíò³â,

ÿê³  íàâ÷àþòüñÿ  çà  íàïðÿìêàìè  «Åëåêòðîìåõàí³êà»  òà  «Åëåêòðî-

òåõí³êà».

Ó  ïðîïîíîâàíîìó  âèäàíí³  âèïðàâëåíî  äåÿê³  íåäîë³êè  ïîïåðåä-

íüîãî ³ äîäàíî â³äîìîñò³ ïðî íîâ³òí³ òåíäåíö³¿ ðîçâèòêó ïðèëàä³â

³  ñõåìîòåõí³êè  åëåêòðîí³êè.

Ìåòîþ âèêëàäàííÿ º çíàéîìñòâî òèõ, õòî íàâ÷àºòüñÿ, ç ô³çè÷-

íèìè  îñíîâàìè,  áóäîâîþ  òà  ïàðàìåòðàìè  åëåêòðîííèõ  íàï³âïðî-

â³äíèêîâèõ ïðèëàä³â, íàáóòòÿ íèìè íàâè÷îê ïîáóäîâè ³ àíàë³çó ñõåì

åëåêòðîííèõ  ïðèñòðî¿â,  çàñòîñóâàííÿ  òàêèõ  ïðèñòðî¿â  ïðè  âè-

ð³øåíí³  âèðîáíè÷èõ  çàâäàíü.

Îñê³ëüêè  äàíå  âèäàííÿ  îð³ºíòîâàíå  íà  íåñïåö³àë³ñò³â  âëàñíå  ç

åëåêòðîí³êè,  òî  îñíîâíà  óâàãà  ó  íüîìó  ïðèä³ëÿºòüñÿ  ðîç’ÿñíåííþ

ïðèíöèï³â  áóäîâè  òà  ôóíêö³îíóâàííÿ  åëåêòðîííèõ  ïðèëàä³â  òà

ñõåìîòåõí³÷íèõ  ïðèéîì³â,  ùî  çàñòîñîâóþòüñÿ  ïðè  ñòâîðåíí³  òè-

ïîâèõ  åëåêòðîííèõ  ïðèñòðî¿â.

Íàñë³äêîì  íàâ÷àííÿ  ïîâèííî  áóòè  âì³ííÿ  ãðàìîòíî  ôîðìóëþ-

âàòè  òåõí³÷í³  çàâäàííÿ  íà  ðîçðîáêó  åëåêòðîííèõ  ïðèñòðî¿â  äëÿ

âèð³øåííÿ  êîíêðåòíèõ  çàâäàíü  çà  ôàõîì  òà  çàáåçïå÷óâàòè  çàÿâêè

íà  ñó÷àñíå  åëåêòðîííå  óñòàòêóâàííÿ,  âì³ííÿ  åêñïëóàòóâàòè  åëåê-

òðîííå  òåõíîëîã³÷íå  óñòàòêóâàííÿ  òà  ïðîåêòóâàòè  íàéïðîñò³ø³

åëåêòðîíí³  ïðèñòðî¿.

Àâòîðè  ï³äðó÷íèêà:

Êîëîíòàºâñüêèé Þð³é Ïàâëîâè÷, êàíäèäàò òåõí³÷íèõ íàóê, äîöåíò

Õàðê³âñüêà íàö³îíàëüíà àêàäåì³ÿ ì³ñüêîãî ãîñïîäàðñòâà,

äîöåíò êàôåäðè åëåêòðîòåõí³êè

Ñîñêîâ Àíàòîë³é Ãåîðã³éîâè÷, äîêòîð òåõí³÷íèõ íàóê, ïðîôåñîð

Õàðê³âñüêà íàö³îíàëüíà àêàäåì³ÿ ì³ñüêîãî ãîñïîäàðñòâà,

çàâ³äóâà÷ êàôåäðè åëåêòðîòåõí³êè

10

ÂÑÒÓÏ

Åëåêòðîí³êࠖ öå ãàëóçü íàóêè ³ òåõí³êè, ùî âèâ÷àº:

l

ô³çè÷í³ ÿâèùà, ïîâ’ÿçàí³ ç³ çì³íîþ êîíöåíòðàö³¿ ³ ïåðåì³ùåííÿì

çàðÿäæåíèõ ÷àñòîê ó âàêóóì³, ãàç³ òà òâåðäèõ êðèñòàë³÷íèõ ò³ëàõ;

l

åëåêòðè÷í³ õàðàêòåðèñòèêè òà ïàðàìåòðè åëåêòðîííîâàêóóìíèõ,

³îííèõ òà íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ ïðèëàä³â;

l

âëàñòèâîñò³ ïðèñòðî¿â ³ ñèñòåì, ó ÿêèõ çàñòîñîâóþòüñÿ åëåêòðîííî-

âàêóóìí³, ³îíí³ òà íàï³âïðîâ³äíèêîâ³ ïðèëàäè.

Ïåðøèé ³ç öèõ íàïðÿìê³â ñêëàäຠîñíîâó ô³çè÷íî¿ åëåêòðîí³êè, äðóãèé

³ òðåò³é – òåõí³÷íî¿ åëåêòðîí³êè.

Ó ñâîþ ÷åðãó, òåõí³÷íà åëåêòðîí³êà ìຠ÷îòèðè ãîëîâíèõ íàïðÿìêè:

ðàä³îåëåêòðîí³êà, ïðîìèñëîâà åëåêòðîí³êà, ÿäåðíà òà á³îëîã³÷íà åëåê-

òðîí³êà.

l

Ðàä³îåëåêòðîí³êà ïîâ’ÿçàíà ç ðàä³îòåõí³êîþ, áî º îñíîâîþ ðàä³î-

çâ’ÿçêó, òåëåáà÷åííÿ, ðàä³îëîêàö³¿, ðàä³îóïðàâë³ííÿ, ðàä³îíàâ³ãàö³¿, ðàä³î-

àñòðîíî쳿.

l

Ïðîìèñëîâà åëåêòðîí³êà ïîâ’ÿçàíà ³ç çàñòîñóâàííÿì åëåêòðîí-

íèõ ïðèñòðî¿â ó ð³çíèõ ãàëóçÿõ ïðîìèñëîâîñò³ ³ îáñëóãîâóº ö³ ãàëóç³ ïðè-

ñòðîÿìè êîíòðîëþ, êåðóâàííÿ, âèì³ðþâàííÿ, ïåðåòâîðåííÿ åëåêòðè÷-

íî¿ åíåð㳿, à òàêîæ òåõíîëîã³÷íèì îáëàäíàííÿì.

l

ßäåðíà åëåêòðîí³êà ïîâ’ÿçàíà ç ïðîöåñàìè îòðèìàííÿ, âèâ÷åííÿ

òà âèêîðèñòàííÿ åëåìåíòàðíèõ ÷àñòîê.

l

Á³îëîã³÷íà åëåêòðîí³êà îõîïëþº âèêîðèñòàííÿ åëåêòðîííèõ ïðè-

ñòðî¿â ó á³îëîã³÷íèõ äîñë³äæåííÿõ, îñîáëèâî ó ìåäèöèí³ (ìåäè÷íà åëåê-

òðîí³êà).

Ñïåöèô³êà îêðåìèõ ãàëóçåé òåõí³÷íî¿ åëåêòðîí³êè ïîëÿãຠó îñîá-

ëèâîñòÿõ âèêîðèñòàííÿ åëåêòðîííèõ ïðèñòðî¿â, ¿õí³õ ñõåì òà òåõí³÷íèõ

õàðàêòåðèñòèê. Òàê, íàïðèêëàä, ñõåìè é õàðàêòåðèñòèêè âèïðÿìëÿ÷³â

ó ïîòóæíèõ åíåðãåòè÷íèõ óñòàíîâêàõ â³äð³çíÿþòüñÿ â³ä ñõåì òà õàðàê-

òåðèñòèê âèïðÿìëÿ÷³â ðàä³îòåõí³÷íèõ ïðèñòðî¿â.

Ñë³ä çàçíà÷èòè, ùî â íàø ÷àñ ïðîãðåñ ìàéæå â óñ³õ ãàëóçÿõ íàóêè ³

òåõí³êè áàãàòî ó ÷îìó çóìîâëåíèé óñï³õàìè åëåêòðîí³êè. Òîìó çíàííÿ

îñíîâ òåõí³÷íî¿ åëåêòðîí³êè íåîáõ³äí³ ³íæåíåðîâ³ áóäü-ÿêî¿ ñïåö³àëüíîñò³.

Îñîáëèâî âàæëèâî óÿâëÿòè ìîæëèâîñò³ ñó÷àñíî¿ åëåêòðîí³êè äëÿ

âèð³øåííÿ íàóêîâèõ òà òåõí³÷íèõ çàäà÷ ó ò³é ÷è ³íø³é ãàëóç³. Áàãàòî