В книге популярно в форме вопросов и ответов объясняются физические основы электроники, электронные компоненты и схемы, особенности их применения. Удачно сочетается широта тематики - от дискретных полупроводниковых приборов до интегральных микросхем с простотой и наглядностью изложения материала.
Для широкого круга читателей.
Содержание:
Предисловие к русскому изданию 1
Глава 1 - ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. АТОМ И МАТЕРИЯ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ 1
Глава 2 - ИЗЛУЧЕНИЕ И ВОЛНЫ. СОПРОТИВЛЕНИЕ. ЭЛЕМЕНТЫ И ЦЕПИ 7
Глава 3 - ДИОДЫ 12
Глава 4 - ТРАНЗИСТОРЫ И ТРИОДЫ. ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ 16
Глава 5 - ДРУГИЕ ТИПЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ И ВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ 32
Глава 6 - ВЫПРЯМИТЕЛИ 37
Глава 7 - НЕРЕЗОНАНСНЫЕ УСИЛИТЕЛИ 43
Глава 8 - ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ 55
Глава 9 - РЕЗОНАНСНЫЕ УСИЛИТЕЛИ 59
Глава 10 - ГЕНЕРАТОРЫ 64
Глава 11 - МОДУЛЯЦИЯ И ДЕТЕКТИРОВАНИЕ 72
Глава 12 - ЦИФРОВАЯ ТЕХНИКА 79
Глава 13 - ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА 85
Примечания 89
Хабловски И., Скулимовски В.
"Электроника в вопросах и ответах"
Предисловие к русскому изданию
В современной науке и технике исключительная роль принадлежит одной из быстро развивающихся областей - электронике. Она в значительной степени определяет совершенство технических средств вычислительной техники, радиоэлектроники, систем управления, передачи и обработки информации.
Особенностью современной электроники является быстрое внедрение новейших достижений в различные области народного хозяйства. Сегодня трудно найти область науки, техники, народного хозяйства, где бы изделия электроники не применялись. Появление интегральных микросхем, БИС и микропроцессоров позволяет значительно повысить надежность радиоэлектронных устройств и снизить их габаритные размеры и массу.
В процессе проектирования и создания различных радиотехнических устройств и систем приходится не только учитывать основные характеристики электронных приборов и их конструкцию, но и глубоко понимать физические основы работы, технологию изготовления, уметь сравнивать электронные приборы по их характеристикам и параметрам при выборе оптимальных схемотехнических решений.
Предлагаемая читателю книга представляет собой небольшую популярную энциклопедию, в которой в форме вопросов и ответов, а их более 500, приведены сведения о многих применяемых сегодня электронных приборах. Необходимо отметить, что понятие "электроника" в иностранной литературе значительно шире, поэтому некоторые вопросы можно отнести к радиотехнике, радиоэлектронике, вычислительной и измерительной технике.
Достоинством книги является и то, что, не приводя конкретных данных по схемным решениям, авторы книги показали эволюцию развития электроники - переход от ламповых схем к полупроводниковым приборам, а затем и к интегральным микросхемам. Они проделали большую работу по систематизации и отбору материала; в простоте изложения многих вопросов не теряется их научность.
Графический материал книги приведен в основном в соответствии с действующими в нашей стране стандартами. Некоторые дополнительные сведения, поясняющие изложение, даны в примечаниях и сносках. К сожалению, отдельные вопросы электроники, связанные с акустоэлектроникой, квантовой и СВЧ электроникой, не нашли отражения в этой книге.
Хочется надеяться, дорогой читатель, что в этой книге Вы найдете ответы на интересующие Вас вопросы.
Замечания и пожелания можно присылать по адресу: 101000, Москва, Почтамт, а/я 693, издательство "Радио и связь", редакция литературы по электронной технике.
Канд. техн. наук В. И. Котиков
Глава 1
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. АТОМ И МАТЕРИЯ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ
Что такое электроника?
Это область науки и техники, занимающаяся использованием явлений, связанных с движением заряженных частиц в вакууме, газах и твердых телах. Электроника включает в себя изучение физических процессов, разработку конструкций и технологию изготовления электронных приборов (ламп, транзисторов, интегральных микросхем), а также устройств, в которых эти приборы применяют.
В каких областях науки, техники и народного хозяйства применяют электронные устройства?
Практически во всех. Достижения электроники используются для создания измерительных устройств, без которых не было бы возможно развитие химии, физики, биологии, медицины и даже таких областей науки, как социология, психология, археология. Возникновение и развитие космонавтики и исследование космического пространства стало возможным только благодаря электронике.
Все чаще электронные устройства используются в учебном процессе. При обучении иностранным языкам, например, широко применяют так называемые аудиовизуальные устройства. Во многих странах телевидение используется для преподавания телезрителям с разным уровнем подготовки, в том числе в развивающихся странах - на уровне начального образования.
Электронные устройства позволяют автоматизировать технологические процессы и контроль качества продукции на предприятиях текстильной, автомобильной и химической промышленности, в рудниках, на верфях. Электронные устройства способствуют увеличению производства различных изделий, повышению их качества, улучшению условий труда и техники безопасности. Без электронных устройств не могут функционировать современные транспорт, телеграф, телефон и радиосвязь, так же как без электронных вычислительных центров и устройств обработки данных - современные системы управления народным хозяйством.
Наконец, электроника - это устройства повседневного пользования: радиоприемники, телевизоры, магнитофоны, электропроигрыватели, значение которых в жизни человека бесспорно. Современные системы кабельной и спутниковой связи, созданные уже в нескольких странах, обеспечивают произвольные двусторонние звуковые и визуально-звуковые соединении между любыми абонентами а также возможность выбора произвольной телевизионной или радиовещательной программы и даже реализацию индивидуальных программ с магнитофонных кассет и пленок.
Когда началось развитие электроники?
Электроника сравнительно молодая отрасль науки и техники. Теоретические основы ее были разработаны во второй половине XIX и в первой половине XX в. Первые лампы и полупроводниковые приборы были созданы в XX в. Самые важные исторические моменты в развитии электроники отмечаются следующими датами:
1865 г. - Дж. Максвелл разработал теорию электромагнитных волн;
1883 г. - Т. Эдисон открыл термоэлектронную эмиссию;
1886 г. - Г. Герц открыл электромагнитные волны, годом позже - фотоэмиссию;
1897 г. - Дж. Томсон открыл электрон;
1897 г. - К. Браун изобрел осциллографическую трубку;
1904 г. - Дж. Флеминг создал диод с накаливаемым катодом;
1906 г. - Л. де Форест изобрел триод;
1948 г. - У. Шокли, У. Браттейн и Дж. Бардин изобрели транзистор.
Какова структура атома?
Строение атома можно представить с помощью плоской модели (рис. 1.1), являющейся упрощением пространственной модели атома, разработанной Бором в 1913 г. В такой модели атом состоит из ядра и некоторого числа электронов, вращающихся вокруг ядра по определенным орбитам. Ядро имеет относительно большую массу и положительный заряд, электрон - малую массу и отрицательный заряд. Положительный заряд ядра и отрицательный заряд всех вращающихся вокруг этого ядра электронов находятся в равновесии, и изолированный атом в нормальном состоянии электрически нейтрален. Суммарный заряд электронов в атоме определяется атомным числом элемента. Орбиты, по которым вращаются электроны, называемые орбитами или оболочками, точно определены, и ни один электрон в атоме не может вращаться и пространстве между оболочками. Оболочки обозначают последовательно, начиная от ядра, буквами K, L, M, N , …. Оболочка К может содержать до двух электронов, L - до 8, M до 18 и т. д. На каждой следующей могут находиться электроны лишь в том случае, если предыдущие оболочки заполнены. Только последняя, внешняя, так называемая валентная оболочка , может быть не заполнена. Находящиеся на ней электроны называют валентными .