Электротехника и электроника
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Электроэнергетика. Электротехника
Издательство:
Издательство ФОРУМ
Год издания: 2022
Кол-во страниц: 480
Дополнительно
Вид издания:
Учебник
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-00091-660-5
ISBN-онлайн: 978-5-16-107681-1
Артикул: 703090.05.01
К покупке доступен более свежий выпуск
Перейти
В учебнике рассмотрены электрические и электромагнитные поля, электрические цепи постоянного и переменного тока, трансформаторы, электрические машины и электропривод, передача и распределение электроэнергии, физические принципы действия, структуры и схемы включения полупроводниковых и фотоэлектронных приборов (диодов, тиристоров, биполярных и полевых транзисторов, фоторезисторов, фото- и светодиодов, фототранзисторов, жидкокристаллических и электронно-лучевых дисплеев и фотоумножителей), типовые электронные узлы и устройства: усилительные каскады, операционные усилители, компараторы, электронные выпрямители, линейные и импульсные стабилизаторы, трансформаторы постоянного тока, генераторы сигналов и таймеры. Описаны основные семейства логических элементов и выполнение на их базе логических операций, построение цифровых узлов и их применение в электронных устройствах автоматики и вычислительной техники, запоминающие устройства, структура микропроцессоров и микроЭВМ, аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи. Изложены принципы работы электроизмерительных приборов и устройств, методы их защиты от внешних и внутренних помех.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по техническим специальностям.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- Профессиональная подготовка по профессиям рабочих и по должностям служащих
- 08.01.30: Электромонтажник слаботочных систем
- Среднее профессиональное образование
- 08.02.12: Строительство и эксплуатация автомобильных дорог, аэродромов и городских путей сообщения
- 14.02.02: Радиационная безопасность
- 23.02.07: Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей
- ВО - Бакалавриат
- 00.03.31: Электроника и электротехника
- 11.03.01: Радиотехника
- 11.03.02: Инфокоммуникационные технологии и системы связи
- 11.03.03: Конструирование и технология электронных средств
- 11.03.04: Электроника и наноэлектроника
- 13.03.01: Теплоэнергетика и теплотехника
- 13.03.02: Электроэнергетика и электротехника
- 13.03.03: Энергетическое машиностроение
- ВО - Специалитет
- 11.05.01: Радиоэлектронные системы и комплексы
- 11.05.02: Специальные радиотехнические системы
- 11.05.04: Инфокоммуникационные технологии и системы специальной связи
- 13.05.01: Тепло- и электрообеспечение специальных технических систем и объектов
- 13.05.02: Специальные электромеханические системы
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ - БАКАЛАВРИАТ серия основана в 1 996 г. М.В. Гальперин ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА УЧЕБНИК 2-е издание Рекомендовано Межрегиональным учебно-методическим советом профессионального образования в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по укрупненной группе специальностей и направлений 11.03.00 «Электроника, радиотехника и системы связи», 12.03.00 «Фотоника, приборостроение, оптические и биотехнические системы и технологии» (квалификация (степень) «бакалавр») znanium.com Москва 2022 ИНФРА-М
УДК 621.38(075.8) ББК 32.85я73 Г17 Рецензенты: Соколов В.В. — кандидат физико-математических наук, директор Московского государственного техникума технологии, экономики и права имени Л.Б. Красина; Грибань Т.Н. — заместитель директора по учебной работе Московского радиотехнического колледжа имени академика А.А. Расплетина; Мельник Л.Г. — преподаватель, председатель предметно-цикловой комиссии Московского радиотехнического колледжа имени академика А.А. Расплетина Гальперин М.В. Г17 Электротехника и электроника : учебник / М.В. Гальперин. — 2-е изд. — Москва : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2022. — 480 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). ISBN 978-5-00091-660-5 (ФОРУМ) ISBN 978-5-16-014863-2 (ИНФРА-М, print) ISBN 978-5-16-107681-1 (ИНФРА-М, online) В учебнике рассмотрены электрические и электромагнитные поля, электрические цепи постоянного и переменного тока, трансформаторы, электрические машины и электропривод, передача и распределение электроэнергии, физические принципы действия, структуры и схемы включения полупроводниковых и фотоэлектронных приборов (диодов, тиристоров, биполярных и полевых транзисторов, фоторезисторов, фото-и светодиодов, фототранзисторов, жидкокристаллических и электронно-лучевых дисплеев и фотоумножителей), типовые электронные узлы и устройства: усилительные каскады, операционные усилители, компараторы, электронные выпрямители, линейные и импульсные стабилизаторы, трансформаторы постоянного тока, генераторы сигналов и таймеры. Описаны основные семейства логических элементов и выполнение на их базе логических операций, построение цифровых узлов и их применение в электронных устройствах автоматики и вычислительной техники, запоминающие устройства, структура микропроцессоров и микроЭВМ, аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи. Изложены принципы работы электроизмерительных приборов и устройств, методы их защиты от внешних и внутренних помех. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по техническим специальностям. УДК 621.38(075.8) ББК 32.85я73 ISBN 978-5-00091-660-5 (ФОРУМ) ISBN 978-5-16-014863-2 (ИНФРА-М, print) ISBN 978-5-16-107681-1 (ИНФРА-М, online) © Гальперин М.В., 2019 © ФОРУМ, 2019
Предисловие Электротехника и электроника стали неотъемлемой частью современной технической культуры и содержат огромное число специализированных областей. Подходы и расчетные методы, используемые в различных областях электротехники и электроники, зачастую очень сильно различаются. Специалист по электродвигателям использует язык, не имеющий ничего общего с языком описания компьютерной техники, а связист применяет совершенно другую, третью терминологию. Однако при построении единого общеобразовательного курса электротехники и электроники такое разноязычие было бы недопустимо. Поэтому настоящий учебник включает в себя только наиболее общие элементы и понятия, знакомство с которыми необходимо современному техническому специалисту. Внимание сосредоточено на физических законах, лежащих в основании электрических и электронных машин и агрегатов, а также на ключевых практических сторонах устройства и эксплуатации оборудования, таких как проблема устойчивости, стабилизация режимов и защита от перегрузок и помех. Значительная часть книги посвящена компонентам электрических и электронных узлов и систем, их характеристикам и способам представления в виде упрощенных моделей. Эти знания нужны не только разработчику аппаратуры, они нужны и тому, кто ее использует, — иначе он не сможет обеспечить ее эффективную эксплуатацию или будет применять сложное оборудование и приемы там, где можно обойтись простыми средствами. Внедрение компьютерной техники в системы управления технологическими агрегатами, на транспорте, и в других самых разнообразных отраслях требует прежде всего грамотного построения и эксплуатации внешней «обвязки» компьютеров. Поэтому здесь уделено много места организации измерений, линиям связи и технике усиления и преобразования информации,
Предисловие поступающей от датчиков в компьютер и от компьютера к исполнительным механизмам. Для работы с учебником достаточно знания математики и физики в объеме средней школы, в том числе операций с комплексными числами и элементов математического анализа. Чтобы облегчить пользование книгой неопытному читателю, ниже приведены перечни основных аббревиатур и обозначений, а также используемых единиц измерения. Список литературы включает в себя ряд современных изданий и учебников, а также монографий, наиболее полно отражающие рассмотренные вопросы и полезных для их углубленного изучения. Всех читателей, заметивших опечатки и иные погрешности в книге, автор просит сообщать о них в издательство. Автор
Основные аббревиатуры и обозначения Заглавные буквы в индексах и на рисунках К, Б, Э означают соответственно «коллектор», «база», «эмиттер», С, З, И — «сток», «исток», «затвор». Под термином «земля» подразумевается провод или шина, потенциал которой принимается равным нулю. Векторы обозначаются жирным шрифтом, прямыми латинскими буквами. Символ || означает параллельное соединение элементов в электрической цепи. Например, R 11| R₂ означает параллельное соединение резисторов R 1 и R₂. АМ — амплитудная модуляция; АЦП — аналого-цифровой преобразователь; ГР — схема гальванического разделения цепей; ЗУ — запоминающее устройство; КЗ — короткое замыкание; КМОП — схемы и логические элементы с комплементарными полевыми транзисторами обогащенного типа со структурой металл-окисел-полупроводник; КОСС — коэффициент ослабления синфазного сигнала; КОДП — коэффициент ослабления дифференциальной помехи; ЛАЧХ — логарифмическая амплитудно-частотная характеристика; МОП — структура металл-окисел-полупроводник; ОБ — схема с общей базой; ОК — схема с общим коллектором (эмиттерный повторитель); ОУ — операционный усилитель; ОЭ — схема с общим эмиттером; ПЗУ — постоянное запоминающее устройство; ППЗУ — перезаписываемое постоянное запоминающее устройство;
Основные аббревиатуры и обозначения ПТ — полевой транзистор с p-n-переходом; ТТЛ — транзисторно-транзисторные логические схемы; ТТЛШ — транзисторно-транзисторные логические схемы с диодами (транзисторами) Шоттки; ФАПЧ — фазовая автоподстройка частоты и схемы, ее реализующие; ФЧХ — фазо-частотная характеристика; XX — холостой ход; ЦАП — цифро-аналоговый преобразователь; ЧИМ — частотно-импульсная модуляция; ЧМ — частотная модуляция; ШИМ — широтно-импульсная модуляция; ЭДС — электродвижущая сила; ЭЛТ — электроннолучевая трубка; В — магнитная индукция; В — модуль вектора магнитной индукции; Bмакс — индукция насыщения ферромагнетиков; BR — остаточная магнитная индукция ферромагнетиков; C — электрическая емкость; Cвп — емкость фильтра выпрямителя; Cк и CЭ — емкости коллекторного и эмиттерного переходов биполярного транзистора; Cн — емкость нагрузки; CЗС — емкость затвор—сток полевого транзистора; c = 3 • 10⁸ м с ¹ — скорость света в вакууме; E — вектор напряженности электрического поля; E — модуль вектора напряженности электрического поля и напряжение источника питания; Eсм — напряжение источника смещения; F — вектор силы; f — частота, число оборотов в секунду; /ф в — верхняя граничная частота (полосы пропускания схемы или цепи); Угр н — нижняя граничная частота (полосы пропускания схемы или цепи); G — проводимость;
Основные аббревиатуры и обозначения 7 I — сила тока; I₀ — тепловой ток p-n-перехода; Iв, ¹б — ток базы биполярного транзистора для большого и малого сигнала соответственно; Iг — сила тока генератора или источника; IK — ток коллектора; Ig-з — ток короткого замыкания; Iобр — обратный ток p-n-перехода; IC — ток стока (канала) полевого транзистора; IC наЧ — начальный ток стока (канала) полевого транзистора; I,м — ток смещения дифференциального каскада или операционного усилителя; Iг — ток термогенерации p-n-перехода; Iэ — ток эмиттера; H — вектор напряженности магнитного поля; H — модуль вектора напряженности магнитного поля; HC — коэрцитивная сила ферромагнетиков; h ₁₁э — собственное входное сопротивление транзистора, измеряемое между базой и эмиттером, для сигнала, приложенного к базе; h₂₁Б — статический коэффициент усиления по току биполярного транзистора в схеме с общей базой (ОБ); h₂₁э — статический коэффициент усиления по току биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером (ОЭ); h₂₁э — коэффициент усиления по току биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером (ОЭ) для малого сигнала; j — мнимая единица, (-1)¹/²; K(го) — модуль коэффициента передачи на частоте го, ЛАЧХ; K(jго) — комплексный передаточный коэффициент (коэффициент усиления) звена или схемы; K,.с — коэффициент усиления усилителя с замкнутой обратной связью; KU(jго) — комплексный коэффициент усиления по напряжению; KU₀ — коэффициент усиления по напряжению в пределах полосы пропускания;
Основные аббревиатуры и обозначения kг — коэффициент нелинейных искажений (гармоник); L — индуктивность; l — расстояние, длина; M — намагниченность (тела); M — взаимная индуктивность и крутящий момент; P — мощность; PH — мощность в нагрузке; Pдоп — допустимая мощность рассеяния прибора; Q, q — электрический заряд или q — плотность заряда; R — активное сопротивление и радиус (расстояние); Rн и Rг — активные сопротивления нагрузки и источника; Rᵥₓ — входное активное сопротивление цепи или схемы; Rвых — выходное активное сопротивление цепи или схемы; r — дифференциальное активное сопротивление; r, r0 — расстояние или радиус; r5 — объемное сопротивление базы биполярного транзистора или диода; rк — дифференциальное сопротивление коллекторного перехода на низкой частоте; rс — дифференциальное сопротивление стока полевого транзистора; rэо — объемное сопротивление эмиттера биполярного транзистора или диода; rэ — дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода биполярного транзистора или диода; S — площадь поверхности или крутизна усилительного прибора (например, транзистора); T — постоянная времени или период колебаний; t — время; tрас — время рассасывания заряда неосновных носителей в базе; tфр — длительность фронта импульсного сигнала; U — разность потенциалов, напряжение относительно нулевой шины (земли); Uа — амплитуда сигнала;
Основные аббревиатуры и обозначения 9 U₅Э — напряжение между внешними выводами эмиттера и базы прямосмещенного p-n-перехода эмитгер—база биполярного транзистора или диода; UЗЭнас и U<Энас — остаточные напряжения на базе и коллекторе насыщенного биполярного транзистора; Uвх, ивх — напряжение на входе цепи или схемы для большого и малого сигнала соответственно; Uжсинф — синфазное входное напряжение; U!ых, ивых — напряжение на выходе цепи или схемы для большого и малого сигнала соответственно; U5и — напряжение затвор—исток полевого транзистора; U;Иотс — напряжение затвор—исток отсечки тока канала полевого транзистора; U;Ипор — пороговое напряжение обогащенного полевого транзистора с изолированным затвором; U<Э — напряжение между коллектором и эмиттером биполярного транзистора; UH — напряжение на нагрузке; UСИ — напряжение сток—исток полевого транзистора; U;дв ₀ — напряжение сдвига нуля дифференциального каскада или операционного усилителя; U— напряжение холостого хода; иₒc — напряжение обратной связи; их — напряжение сигнала в суммирующей точке; W — работа или энергия; w — число витков катушки, дросселя или обмотки трансформатора; Z(jго), Z — комплексное сопротивление; Zн — комплексное сопротивление нагрузки; 2вх Е — комплексное входное сопротивление в суммирующей точке; Р — коэффициент передачи цепи обратной связи; у — коэффициент передачи входной цепи в схеме с обратной связью; Д — знак малого приращения; £ — электродвижущая сила (ЭДС);
Основные аббревиатуры и обозначения е — относительная диэлектрическая проницаемость; е₀ = р₀ ¹ c ² (c = 3 • 10⁸ м с ¹ — скорость света в вакууме) — абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума (диэлектрическая постоянная); ж — магнитная восприимчивость; р — относительная магнитная проницаемость среды; ра — абсолютная магнитная проницаемость среды; р₀ = 4л 10 ⁷ Н • с² Кё ² — абсолютная магнитная проницаемость вакуума (магнитная постоянная); S, — декремент затухания; П — поток вектора напряженности электрического поля; р — удельное сопротивление; ©доп — допустимая температура p-n-переходов (типичное значение для кремния 150 °C); ©окр — температура окружающей среды; т — время жизни носителей в базе биполярного транзистора; Ф — магнитный поток; Ф — угол фазового сдвига и потенциал; Ф₀ — температурный потенциал; Дфк — контактная разность потенциалов; ф(го) — фазо-частотная характеристика; Т — потокосцепление (магнитных полей); го — круговая частота.
К покупке доступен более свежий выпуск
Перейти