Spis treŹci

Spis treÊci
Wst´p ...............................................................................................................................................
9
Wykaz skrótów stosowanych na rysunkach .........................................................................
11
Wykaz wa˝niejszych oznaczeƒ ..................................................................................................
12
1.
Zasady bezpieczeƒstwa w pracowni elektronicznej ..................................................
15
1. l.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
Dzia∏anie pràdu elektrycznego na organizm ludzki .....................................................
Zabezpieczenie przed pora˝eniem.................................................................................
Zabezpieczenie przed po˝arem ......................................................................................
Ratowanie osób pora˝onych pràdem elektrycznym .....................................................
Instrukcja bezpieczeƒstwa w pracowni elektronicznej .................................................
Przyk∏adowy regulamin zaj´ç w pracowni elektronicznej ............................................
15
16
18
19
19
20
Przyrzàdy pomiarowe ........................................................................................................
23
2. l. Pomiary za pomocà oscyloskopu ....................................................................................
2.1.1. Obs∏uga oscyloskopu............................................................................................
2.1.2. Podstawowe parametry oscyloskopu ..................................................................
2.1.3. Sonda pomiarowa.................................................................................................
2.1.4. Pomiar napi´cia....................................................................................................
2.1.5. Pomiar pràdu ........................................................................................................
2.1.6. Pomiar czasu.........................................................................................................
2.1.7. Pomiary parametrów impulsu .............................................................................
2.1.8. Praca z wy∏àczonà podstawà czasu .....................................................................
2.1.9. Pomiar cz´stotliwoÊci...........................................................................................
2.1.10. Pomiar kàta przesuni´cia fazowego ...................................................................
2.1.11. Wyznaczanie charakterystyk przejÊciowych.......................................................
2.2. Pomiary za pomocà woltomierza elektronicznego .......................................................
2.3. Generatory funkcyjne ......................................................................................................
2.3.1. Obs∏uga generatorów...........................................................................................
2.3.2. Prawid∏owa eksploatacja generatora..................................................................
2.4. Zasilacze stabilizowane ...................................................................................................
23
23
27
28
29
30
30
31
32
32
33
35
36
38
38
41
41
Wzmacniacze tranzystorowe ma∏ej cz´stotliwoÊci ....................................................
43
3.1. Podstawowe charakterystyki i parametry wzmacniaczy tranzystorowych...................
3.1.1. Charakterystyka przejÊciowa wzmacniacza........................................................
3.1.2. Napi´cie przesterowania .....................................................................................
3.1.3. Wzmocnienie napi´ciowe....................................................................................
43
43
44
45
2.
3.
3
3.1.4. Dynamika..............................................................................................................
3.1.5. Zniekszta∏cenia nieliniowe ..................................................................................
3.1.6. Charakterystyki cz´stotliwoÊciowe i pasmo przenoszenia ...............................
3.1.7. Zniekszta∏cenia liniowe .......................................................................................
3.1.8. Rezystancja wejÊciowa i rezystancja wyjÊciowa .................................................
Wzmacniacze z tranzystorami bipolarnymi ...................................................................
3.2.1. Dzia∏anie wzmacniacza w uk∏adzie ze wspólnym emiterem ............................
3.2.2. Uk∏ady polaryzacji tranzystora ...........................................................................
3.2.3. Stabilizacja termiczna punktu pracy...................................................................
3.2.4. Parametry wzmacniacza w uk∏adzie ze wspólnym emiterem...........................
3.2.5. Wzmacniacz w uk∏adzie ze wspólnà bazà ..........................................................
3.2.6. Wzmacniacz w uk∏adzie ze wspólnym kolektorem ...........................................
3.2.7. Uk∏ad Darlingtona ...............................................................................................
Wzmacniacze z tranzystorami unipolarnymi.................................................................
Sprz´˝enia zwrotne ..........................................................................................................
3.4.1. Rodzaje ujemnych sprz´˝eƒ zwrotnych .............................................................
3.4.2. Iloczyn wzmocnienia i pasma przenoszenia ......................................................
Wzmacniacze wielostopniowe.........................................................................................
Wyznaczanie charakterystyk i parametrów wzmacniacza ma∏ej cz´stotliwoÊci .........
3.6.1. Wyznaczanie charakterystyki przejÊciowej, wzmocnienia i napi´cia
przesterowania......................................................................................................
3.6.2. Wyznaczanie charakterystyki amplitudowej i pasma przenoszenia ................
3.6.3. Wyznaczanie charakterystyki fazowej i pasma przenoszenia...........................
3.6.4. Wyznaczanie rezystancji wejÊciowej ...................................................................
3.6.5. Wyznaczanie rezystancji wyjÊciowej ...................................................................
3.6.6. Wyznaczanie dynamiki wzmacniacza .................................................................
3.6.7. Wyznaczanie wspó∏czynnika zniekszta∏ceƒ nieliniowych .................................
Przebieg çwiczenia ...........................................................................................................
3.7.1. Instrukcje do çwiczeƒ...........................................................................................
3.7.2. Zadania pomiarowe .............................................................................................
45
46
47
49
50
50
50
52
54
55
58
59
60
61
63
63
66
66
68
Wzmacniacz operacyjny ....................................................................................................
83
4.1. Wzmacniacze ró˝nicowe..................................................................................................
4.1.1. Wprowadzenie......................................................................................................
4.1.2. Uk∏ady pracy wzmacniaczy ró˝nicowych ...........................................................
4.1.3. Parametry wzmacniaczy ró˝nicowych.................................................................
4.1.4. Charakterystyki wzmacniaczy ró˝nicowych .......................................................
4.2. Parametry wzmacniacza operacyjnego...........................................................................
4.3. Uk∏ady pracy wzmacniacza operacyjnego......................................................................
4.3.1. Wzmacniacz odwracajàcy ....................................................................................
4.3.2. Wzmacniacz nieodwracajàcy...............................................................................
4.3.3. Wtórnik napi´cia..................................................................................................
4.3.4. Przesuwnik fazy ....................................................................................................
4.3.5. Wzmacniacz sumujàcy .........................................................................................
4.3.6. Wzmacniacz ró˝nicowy........................................................................................
4.4. Charakterystyki wzmacniacza operacyjnego .................................................................
4.5. Wyznaczanie charakterystyk wzmacniacza ró˝nicowego i wzmacniacza operacyjnego...
4.5.1. Wyznaczanie charakterystyki przejÊciowej wzmacniacza ró˝nicowego...........
4.5.2. Wyznaczanie charakterystyki przejÊciowej wzmacniacza operacyjnego .........
4.6. Wyznaczanie charakterystyk cz´stotliwoÊciowych wzmacniacza operacyjnego
i wzmacniacza ró˝nicowego.............................................................................................
4.6.1. Charakterystyka amplitudowa ............................................................................
4.6.2. Charakterystyka fazowa.......................................................................................
84
84
84
87
88
89
92
92
93
94
94
95
96
96
99
99
101
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
4.
4
68
69
70
71
72
74
74
75
75
81
101
101
102
5.
6.
7.
8.
4.7. Wyznaczanie parametrów wzmacniacza operacyjnego i wzmacniacza ró˝nicowego ..
4.7.1. Wyznaczanie wejÊciowego napi´cia niezrównowa˝enia ...................................
4.7.2. Wyznaczanie wspó∏czynnika t∏umienia sygna∏u sumacyjnego .........................
4.7.3. Wyznaczanie szybkoÊci narastania napi´cia wyjÊciowego ................................
4.7.4. Wyznaczanie ró˝nicowej rezystancji wejÊciowej................................................
4.8. Zabezpieczanie wzmacniaczy operacyjnych ..................................................................
4.9. Przebieg çwiczenia ...........................................................................................................
4.9.1. Instrukcja do çwiczenia .......................................................................................
4.9.2. Zadania pomiarowe .............................................................................................
103
103
103
104
105
107
108
108
110
Wzmacniacze mocy .............................................................................................................
111
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
Klasy pracy tranzystora....................................................................................................
Wzmacniacz mocy w uk∏adzie przeciwsobnym .............................................................
Charakterystyki i parametry wzmacniacza mocy ..........................................................
Wyznaczanie charakterystyk i parametrów wzmacniacza mocy ..................................
5.4.1. Wyznaczanie charakterystyk przejÊciowych.......................................................
5.4.2. Wyznaczanie charakterystyk cz´stotliwoÊciowych ............................................
5.4.3. Wyznaczanie charakterystyk obcià˝eniowych....................................................
5.4.4. Wyznaczanie sprawnoÊci wzmacniacza mocy ....................................................
5.5. Przebieg çwiczenia ...........................................................................................................
5.5.1. Instrukcja do çwiczenia .......................................................................................
5.5.2. Zadania pomiarowe .............................................................................................
111
113
117
120
120
121
121
122
122
122
124
Wzmacniacze szerokopasmowe .......................................................................................
125
6.1.
6.2.
6.3.
6.4.
127
128
130
131
Podstawowe uk∏ady wzmacniaczy szerokopasmowych .................................................
Korekcja charakterystyki cz´stotliwoÊciowej.................................................................
Szybkie wzmacniacze operacyjne....................................................................................
Badanie wzmacniacza szerokopasmowego....................................................................
6.4.1. Wp∏yw przyrzàdów pomiarowych na parametry uk∏adów wielkiej
cz´stotliwoÊci ........................................................................................................
6.4.2. Wyznaczanie pasma przenoszenia metodà impulsowà ....................................
6.5. Zadania pomiarowe .........................................................................................................
131
133
135
Wzmacniacze selektywne ..................................................................................................
136
7.1. Parametry wzmacniaczy selektywnych ...........................................................................
7.2. Filtry aktywne ...................................................................................................................
7.3. Wzmacniacze selektywne LC..........................................................................................
7.3.1. Dopasowanie stopni wzmacniacza selektywnego..............................................
7.3.2. Sprz´˝enie indukcyjne (transformatorowe) ......................................................
7.3.3. Uk∏ady z dzielonà indukcyjnoÊcià i pojemnoÊcià..............................................
7.4. Wzmacniacze ze skupionà selektywnoÊcià ....................................................................
7.5. Badanie wzmacniacza selektywnego ..............................................................................
7.5.1. Wyznaczanie charakterystyki amplitudowej ......................................................
7.5.2. Wyznaczanie napi´cia przesterowania ...............................................................
7.5.3. Wp∏yw przyrzàdów pomiarowych .......................................................................
7.6. Zadania pomiarowe .........................................................................................................
136
137
140
141
141
143
144
144
144
145
145
146
Generatory przebiegów sinusoidalnych .......................................................................
147
8.1. Zasada dzia∏ania...............................................................................................................
8.2. Warunki generacji ............................................................................................................
147
148
5
8.3.
8.4.
8.5.
8.6.
8.7.
8.8.
Generatory RC .................................................................................................................
Generatory LC .................................................................................................................
Generatory kwarcowe......................................................................................................
Parametry generatorów ...................................................................................................
Badanie generatorów.......................................................................................................
Zadania pomiarowe .........................................................................................................
148
150
154
155
157
158
Modulacja i detekcja amplitudy .....................................................................................
159
9.1.
9.2.
9.3.
9.4.
9.5.
9.6.
WiadomoÊci podstawowe ................................................................................................
Modulacja amplitudy .......................................................................................................
Detekcja amplitudy ..........................................................................................................
Charakterystyki i parametry modulatorów i detektorów AM .....................................
Badanie modulatorów i detektorów AM.......................................................................
Przebieg çwiczenia ...........................................................................................................
9.6.1. Instrukcja do çwiczenia .......................................................................................
9.6.2. Zadania pomiarowe .............................................................................................
159
159
161
162
164
166
166
168
10. Stabilizatory napi´cia sta∏ego .........................................................................................
169
9.
10.1.
10.2.
10.3.
10.4.
10.5.
10.6.
WiadomoÊci podstawowe..............................................................................................
Stabilizatory kompensacyjne o dzia∏aniu ciàg∏ym ......................................................
Stabilizatory impulsowe ................................................................................................
Uk∏ady ograniczajàce pràd obcià˝enia ........................................................................
Scalone stabilizatory napi´cia ......................................................................................
Charakterystyki i parametry stabilizatorów napi´cia.................................................
10.6.1. Charakterystyka przejÊciowa...........................................................................
10.6.2. Charakterystyka obcià˝eniowa........................................................................
10.6.3. Inne parametry stabilizatorów ........................................................................
10.7. Wyznaczanie charakterystyk i parametrów stabilizatorów napi´cia.........................
10.8. Przebieg çwiczenia.........................................................................................................
10.8.1. Instrukcja do çwiczenia ...................................................................................
10.8.2. Zadania pomiarowe .........................................................................................
169
169
171
173
173
174
174
175
176
179
181
181
183
11. Uk∏ady kszta∏tujàce ............................................................................................................
184
11.1.
11.2.
11.3.
11.4.
11.5.
Rodzaje i parametry impulsów.....................................................................................
Uk∏ady ca∏kujàce ...........................................................................................................
Uk∏ady ró˝niczkujàce ....................................................................................................
Ograniczniki napi´cia....................................................................................................
Przebieg çwiczenia.........................................................................................................
11.5.1. Instrukcja do çwiczenia ...................................................................................
11.5.2. Zadania pomiarowe .........................................................................................
184
186
188
190
192
192
195
12. Bramki logiczne ...................................................................................................................
196
12.1.
12.2.
12.3.
12.4.
6
WiadomoÊci podstawowe..............................................................................................
Bramka TTL ..................................................................................................................
Bramka CMOS ..............................................................................................................
Charakterystyki i parametry statyczne standardowej bramki TTL ..........................
12.4.1. Charakterystyka prze∏àczania .........................................................................
12.4.2. Charakterystyka poboru pràdu i pràd zasilajàcy...........................................
196
196
197
198
198
199
12.4.3. Charakterystyki wyjÊciowe, pràdy wyjÊciowe i obcià˝alnoÊç bramki ...........
12.4.4. Charakterystyka wejÊciowa i pràdy wejÊciowe...............................................
12.5. Charakterystyka prze∏àczania bramki CMOS ............................................................
12.6. Parametry dynamiczne bramek....................................................................................
12.7. Parametry bramek ró˝nych serii technologicznych ....................................................
12.8. Wyznaczanie charakterystyk bramek...........................................................................
12.8.1. Wyznaczanie charakterystyki przejÊciowej (prze∏àczania) ...........................
12.8.2. Wyznaczanie charakterystyki poboru pràdu bramki TTL............................
12.8.3. Wyznaczanie charakterystyki wejÊciowej bramki TTL .................................
12.8.4. Wyznaczanie charakterystyk wyjÊciowych (obcià˝eniowych).......................
12.9. Wyznaczanie parametrów bramek...............................................................................
12.9.1. Wyznaczanie parametrów statycznych bramek TTL ....................................
12.9.2. Ogólne zasady wyznaczania parametrów dynamicznych..............................
12.9.3. Wyznaczanie parametrów dynamicznych bramek ........................................
12.10. Zabezpieczanie uk∏adów cyfrowych ...........................................................................
12.11. Przebieg çwiczenia .......................................................................................................
12.11.1. Instrukcja do çwiczenia.................................................................................
12.11.2. Zadania pomiarowe ......................................................................................
201
202
203
204
205
206
206
207
208
208
208
208
209
210
211
212
212
214
13. Przerzutniki ..........................................................................................................................
216
13.1.
13.2.
13.3.
13.4.
WiadomoÊci podstawowe..............................................................................................
Przerzutniki astabilne....................................................................................................
Scalone przerzutniki bislabilne ....................................................................................
Parametry scalonych przerzutników bistabilnych.......................................................
13.4.1. Parametry statyczne .........................................................................................
13.4.2. Parametry dynamiczne.....................................................................................
13.5. Badanie scalonych przerzutników bistabilnych ..........................................................
13.6. Przerzutniki Schmitta....................................................................................................
13.7. Badanie przerzutnika Schmitta....................................................................................
13.8. Scalone przerzutniki monostabilne..............................................................................
13.9. Parametry scalonych przerzutników monostabilnych ................................................
13.10. Scalone uk∏ady multiwibratorowe ..............................................................................
13.11. Przebieg çwiczenia .......................................................................................................
13.11.1. Instrukcje do çwiczenia.................................................................................
13.11.2. Zadania pomiarowe ......................................................................................
216
217
219
222
222
223
224
227
230
230
234
235
237
237
239
14. Liczniki ...................................................................................................................................
240
14.1. WiadomoÊci podstawowe..............................................................................................
14.2. Liczniki asynchroniczne ................................................................................................
14.3. Scalone liczniki asynchroniczne ...................................................................................
14.3.1. Dzia∏anie uk∏adów ...........................................................................................
14.3.2. Budowa liczników modulo N ..........................................................................
14.3.3. Szeregowe i równoleg∏e ∏àczenie liczników ...................................................
14.4. Liczniki synchroniczne ..................................................................................................
14.4.1. Dzia∏anie liczników synchronicznych .............................................................
14.4.2. Scalone liczniki synchroniczne........................................................................
14.5. Parametry liczników scalonych.....................................................................................
14.6. Przebieg çwiczenia.........................................................................................................
14.6.1. Instrukcja do çwiczenia ...................................................................................
14.6.2. Zadania pomiarowe .........................................................................................
240
240
244
244
246
247
249
249
250
252
254
254
255
7
15. Rejestry ..................................................................................................................................
15.1.
15.2.
15.3.
15.4.
15.5.
256
WiadomoÊci podstawowe .............................................................................................
Podstawowe uk∏ady rejestrów .....................................................................................
Rejestry scalone ............................................................................................................
Parametry rejestrów scalonych ....................................................................................
Zadania pomiarowe .....................................................................................................
256
256
261
262
262
16. Wykorzystanie komputerowych programów symulacyjnych w pracowni
elektronicznej .......................................................................................................................
263
16.1. WiadomoÊci wst´pne ....................................................................................................
16.2. Rodzaje analiz symulacji komputerowej ....................................................................
16.3. Przebieg çwiczenia ........................................................................................................
16.3.1. Instrukcje do çwiczeƒ .....................................................................................
16.3.2. Zadania pomiarowe ........................................................................................
263
264
267
267
272
Literatura ......................................................................................................................................
273
Skorowidz ......................................................................................................................................
274