Tytuł: | Elektronika ależ to bardzo proste! | | Autor: | Andrzej Dobrowolski, Zbigniew Jachna, Ewelina Majda, Mariusz Wierzbowski | | ISBN: | 978-83-60233-96-2 | | Ilość stron: | 570 | | Data wydania: | 12/2014 | | Oprawa: | Twarda | | Format: | 17.0x24.0cm | | Wydawnictwo: | BTC | |
| Cena: | 99.00zł | |
W trakcie pracy dydaktycznej autorzy książki często spotykali się z problemami studentów, którzy w czasie pierwszych lat studiów przechodzą wiele przedmiotów wprowadzających ich od podstaw w zagadnienia związane z m.in. automatyką, elektrotechniką, elektroniką i telekomunikacją. Kadra naukowo-dydaktyczna ma za zadanie przekazać w skondensowany sposób olbrzymi zakres wiedzy i jest to zadanie niełatwe, ponieważ obecnie czas studiowania do momentu osiągnięcia tytułu inżyniera elektronika skrócono do zaledwie trzech i pół roku.
Kluczem do sukcesu jest opanowanie całego wykładanego materiału tworzącego fundament dla owocnej pracy zawodowej. Problemy w studiowaniu elektroniki wynikają ze słabego przygotowania wstępnego większości studentów, co najczęściej powoduje „utratę kontaktu” z wykładowcą już na pierwszych zajęciach. Konsekwencją tego stanu rzeczy jest opuszczanie kolejnych wykładów i „odpuszczenie sobie” przedmiotu, który jest przecież podstawą do studiowania kolejnych...
Dlatego powstał ten podręcznik, który jest przeznaczony dla studentów wydziałów elektrycznych i elektronicznych wyższych uczelni technicznych, dla uczniów starszych klas techników o profilu elektronicznym, licealistów oraz dla wszystkich zainteresowanych układami elektronicznymi.
Zapoznanie się z treściami zawartymi na kartach tego podręcznika początkującym umożliwi łagodny start w czterech podstawowych modułach przedmiotowych, tj. w obwodach i sygnałach elektrycznych, elementach półprzewodnikowych oraz analogowych i cyfrowych układach elektronicznych, a zaawansowanym pozwoli na uporządkowanie i rozszerzenie zdobytej już wiedzy.
Na starcie wymagane są dobre chęci oraz podstawowa wiedza z matematyki i fizyki na poziomie licealnym. Książka składa się z czterech części obejmujących zasadnicze działy podstaw elektroniki.
W części pierwszej przedstawiamy podstawowe własności oraz metody analizy liniowych i nieliniowych obwodów prądu stałego oraz obwodów prądu harmonicznego, a w części drugiej podstawy działania i zastosowania półprzewodnikowych elementów elektronicznych.
Przestudiowanie dwóch pierwszych części podręcznika umożliwi efektywne przyswojenie treści zawartych w dwóch kolejnych częściach obejmujących analogowe i cyfrowe układy elektroniczne. Przedmioty związane z techniką analogową i cyfrową sprawiają studiującym duże trudności, ponieważ łączą i całościowo wykorzystują wiedzę obejmującą teorię obwodów i elementy półprzewodnikowe.
Autorzy są przekonani, że przyswojenie tej wiedzy w pigułce, opierając się na części pierwszej i drugiej, jest wystarczające do zrozumienia działania podstawowych układów analogowych i cyfrowych.
Chcielibyśmy w tym miejscu zwrócić uwagę Czytelnika na fakt, że materiał dotyczący elementów półprzewodnikowych, ze względu na kompletność wykładu, przedstawiono dość obszernie. Do pełnego zrozumienia trzeciej i czwartej części niniejszego podręcznika wystarczy zapoznanie się z rozdziałami 1–7.
Rozdziały 8–10 można potraktować jako materiał nieobowiązkowy przy pierwszym czytaniu książki. W części trzeciej przedstawiamy zagadnienia związane z zasilaniem i stabilizacją punktu pracy tranzystora, małosygnałowymi wzmacniaczami pasmowymi, wzmacniaczami mocy, generatorami oraz komputerową analizą analogowych układów elektronicznych.
Część czwarta, poza wprowadzeniem do techniki cyfrowej, obejmuje: charakterystykę układów kombinacyjnych i sekwencyjnych, opis parametrów elektrycznych i czasowych układów cyfrowych oraz przybliża projektowanie układów cyfrowych z użyciem języka VHDL.
Spis treści:
Część 1. Obwody elektryczne
1. Podstawowe własności obwodu elektrycznego 10 1.1. Podstawowe pojęcia .10 1.2. Prawa Ohma i Kirchhoffa 25 1.3. Przekształcenia obwodów 31 1.4. Liniowość obwodu elektrycznego 43
2. Metody analizy liniowych obwodów prądu stałego 45 2.1. Metoda równań Kirchhoffa .45 2.2. Metoda prądów oczkowych 49 2.3. Metoda potencjałów węzłowych .53 2.4. Metoda superpozycji 56 2.5. Metoda transfiguracji .59 2.6. Metoda oparta na twierdzeniach Thevenina i Nortona .62 2.7. Czwórnik liniowy 68
3. Nieliniowy obwód elektryczny 75 3.1. Elementy nieliniowe i ich charakterystyki 75 3.2. Metody analizy obwodów nieliniowych 80 3.3. Metoda Newtona-Raphsona 84
4. Obwody prądu harmonicznego 87 4.1. Ogólna charakterystyka przebiegów okresowych 87 4.2. Przebieg harmoniczny – interpretacja graficzna .92 4.3. Elementy idealne w obwodzie prądu harmonicznego .96 4.4. Podstawowe prawa obwodów w postaci zespolonej 103 4.5. Wykresy wskazowe . 107 4.6. Zjawisko rezonansu 112 4.7. Analiza obwodów RLC metodą symboliczną 118
Część 2. Elementy półprzewodnikowe
5. Podstawy fizyki półprzewodników .122 5.1. Atom według modelu Nielsa Bohra 122 5.2. Struktura krystaliczna . 124 5.3. Półprzewodnik samoistny . 129 5.4. Półprzewodnik domieszkowany . 133
6. Złącze P-N 145 6.1. Struktura fizyczna 145 6.2. Ruch nośników w stanie nierównowagi 150 6.3. Praca statyczna złącza P-N . 155 6.4. Praca dynamiczna złącza P-N . 171 6.5. Rodzaje diod oraz ich parametry statyczne i dynamiczne 197
7. Tranzystor bipolarny .207 7.1. Idea działania . 207 7.2. Struktura fizyczna 209 7.3. Ruch nośników (rozpływ prądów) 210 7.4. Praca statyczna 214 7.5. Praca dynamiczna 238
8. Tranzystor unipolarny (polowy) 255 8.1. Idea działania tranzystorów polowych . 255 8.2. Podział tranzystorów polowych . 257 8.3. Tranzystor złączowy PNFET . 258 8.4. Tranzystor typu MIS . 278 8.5. Pozostałe tranzystory polowe 296
9. Elementy przełączające 299 9.1. Tyrystory 299 9.2. Tranzystor IGBT 310
10. Elementy optoelektroniczne 315 10.1. Zjawiska optyczne w półprzewodniku . 315 10.2. Podział elementów optoelektronicznych . 318 10.3. Fotorezystor . 319 10.4. Fotodioda i fotoogniwo 321 10.5. Fototranzystor 324 10.6. Fototyrystor . 325 10.7. Dioda świecąca . 326 10.8. Wyświetlacze ciekłokrystaliczne . 328 10.9. Transoptor 329
Część 3. Układy analogowe
11. Zasilanie i stabilizacja punktu pracy tranzystora .334 11.1. Uwagi ogólne . 334 11.2. Układy polaryzacji tranzystorów bipolarnych 336 11.3. Układy polaryzacji tranzystorów polowych 341 11.4. Metody polaryzacji w układach scalonych 343
12. Małosygnałowe wzmacniacze pasmowe .345 12.1. Parametry robocze . 345 12.2. Ograniczenia częstotliwościowe 355 12.3. Wzmacniacze z ujemnym sprzężeniem zwrotnym . 376 12.4. Wzmacniacze różnicowe . 384 12.5. Wzmacniacze operacyjne 391
13. Wzmacniacze mocy .403 13.1. Praca wielkosygnałowa . 403 13.2. Klasyfikacja i parametry robocze wzmacniaczy mocy 408 13.3. Wzmacniacze mocy klasy A 410 13.4. Wzmacniacze mocy klasy B i AB . 413 13.5. Wzmacniacze mocy klasy C 417
14. Generatory sygnałów harmonicznych .419 14.1. Liniowa teoria generacji 419 14.2. Generatory LC . 422 14.3. Generatory RC 426
15. Generatory sygnałów prostokątnych .429 15.1. Multiwibratory astabilne . 429 15.2. Multiwibratory monostabilne 431 15.3. Multiwibratory bistabilne 432 15.4. Multiwibratory przestrajane . 433
16. Komputerowa analiza układów elektronicznych .435 16.1. Uwagi ogólne . 435 16.2. Wprowadzenie do programu ICAP/4 . 439 16.3. Projekt i analiza wzmacniacza małosygnałowego . 442
Część 4. Układy cyfrowe
17. Wprowadzenie do techniki cyfrowej 462 17.1. Reprezentacje liczb 462 17.2. Algebra Boole’a i wzór Shannona . 470 17.3. Symbole operacji logicznych 471 17.4. Zasady rysowania schematów logicznych 473
18. Układy kombinacyjne .475 18.1. Definicja układu kombinacyjnego . 475 18.2. Dwupoziomowa reprezentacja układów kombinacyjnych . 475 18.3. Minimalizacja funkcji logicznych . 482 18.4. Układy arytmetyczne 490 18.5. Multipleksery, demultipleksery, konwertery kodów oraz pamięci ROM . 492
19. Układy sekwencyjne .501 19.1. Definicja układu sekwencyjnego . 501 19.2. Sposoby opisu układów sekwencyjnych . 502 19.3. Zatrzaski i przerzutniki 504 19.4. Synteza układów sekwencyjnych 508 19.5. Rejestry i liczniki . 513
20. Cyfrowe układy scalone .519 20.1. Klasyfikacja układów cyfrowych 519 20.2. Budowa bramek CMOS 520 20.3. Wybrane parametry elektryczne i czasowe 523 20.4. Architektury układów programowalnych . 526
21. Komputerowe projektowanie układów cyfrowych .533 21.1. Etapy projektowania układów cyfrowych 533 21.2. Język VHDL – minimum na start 534 21.3. Projekt 1 – Sterownik świateł ulicznych . 542 21.4. Projekt 2 – Sterownik 4-pozycyjnego wyświetlacza 7-segmentowego . 544 21.5. Projekt 3 – Generator liczb pseudolosowych 545
Dodatek matematyczny 549 A. Pojęcie pochodnej 550 B. Pojęcie całki . 555 C. Funkcja wykładnicza i logarytmiczna 560 D. Arytmetyka liczb zespolonych
|