В практическом руководстве излагаются основы электричества и разработки электронных устройств. Рассмотрено применение базовых компонентов, полупроводников, оптоэлектронных элементов, и датчиков. Описана разработка и практическое применение операционных усилителей, фильтров, генераторов колебаний, таймеров, стабилизаторов и источников питания. Показано использование логических микросхем, жидкокристаллических и светодиодных дисплеев.
Рассмотрены микроконтроллеры и платформы для разработки прототипов устройств, включая плату Arduino. Описано подключение электродвигателей постоянного тока, сервоприводов и шаговых двигателей, а также микрофонов, аудиоусилителей и громкоговорителей. Материал сопровождается подробными и доходчивыми инструкциями, принципиальными схемами и иллюстрациями. В четвертом издании книги добавлены полностью новые главы по датчикам, микроконтроллерам, модульной электронике и самым послед-ним версиям программных инструментов.
Мировой бестселлер, который позволяет приобрести знания в области электроники, необходимые для преобразования инновационных идей в функционирующие устройства.
Название: Электроника. Теория и практика Оригинальное название: Practical Electronics for Inventors (4th Edition) Авторы: Саймон Монк, Пауль Шерц Издательство: СПб.: БХВ-Петербург Тематика: Технические науки, промышленность - Электроника и схемотехника Год: 2018 Объем: 1168 страниц Язык: Русский Формат: DJVU Качество: отличное Размер: 79,16 Mб
Подробное содержание книги:
Об авторах 16 О технических редакторах 16 Благодарности 17 Введение 18
Глава 1. Введение в электронику 19
Глава 2. Теория 23 2.1. Теоретические основы электроники 23 2.2. Электрический ток 24 2.2.1. Токи с разных точек зрения 27 2.3. Напряжение 28 2.3.1. Как возникает напряжение 29 2.3.2. Определение вольта и обобщенный закон мощности 32 2.3.3. Соединение нескольких батареек 34 2.3.4. Другие источники напряжения 35 2.3.5. Напряжение как вода 35 2.4. Проводимость на микроскопическом уровне (для тех, кого это интересует) 37 2.4.1. Приложение напряжения 39 2.5. Сопротивление, удельное сопротивление и проводимость 41 2.5.1. Зависимость сопротивления от формы проводника 43 2.5.2. Удельное сопротивление и проводимость 44 2.6. Изоляторы, проводники и полупроводники 48 2.7. Тепло и мощность 51 2.8. Теплопроводность и тепловое сопротивление 54 2.8.1. Важность явления образования тепла 57 2.9. Калибры проводов 58 2.10. Заземления 61 2.10.1. Физическое заземление 62 2.10.2. Разные типы символов для разной "земли" 66 2.10.3. Дополнительные аспекты заземления 67 2.11. Электрические схемы 70 2.12. Закон Ома и резисторы 71 2.12.1. Номинальная мощность резистора 72 2.12.2. Параллельное соединение резисторов 74 2.12.3. Последовательное соединение резисторов 77 2.12.4. Упрощение сложной резисторной схемы 81 2.12.5. Делители напряжения на несколько нагрузок 83 2.13. Источники напряжения и тока 86 2.14. Измерение напряжения, тока и сопротивления 89 2.15. Соединение нескольких батареек 91 2.16. Разомкнутые и закороченные цепи 92 2.17. Правила Кирхгофа 94 2.18. Метод наложения 99 2.19. Теоремы Тевенина и Нортона 100 2.19.1. Теорема Тевенина 100 2.19.2. Теорема Нортона 102 2.20. Цепи переменного тока 105 2.20.1. Получение переменного тока 106 2.20.2. Аналогия переменного тока с водой 107 2.20.3. Пульсирующий постоянный ток 108 2.20.4. Объединение синусоидальных источников 108 2.20.5. Сигналы переменного тока 109 2.20.6. Описание сигнала переменного тока 110 2.21. Переменный ток и сопротивление, среднеквадратические напряжение и ток 113 2.22. Питание от электросети 118 2.23. Конденсаторы 121 2.23.1. Определение емкости 124 2.23.2. Промышленные конденсаторы 126 2.23.3. Номинальное напряжение и пробой диэлектрика 127 2.23.4. Ток смещения Максвелла 127 2.23.5. Зарядная модель протекания тока через конденсатор 129 2.23.6. Водяная аналогия конденсатора 131 2.23.7. Энергия в конденсаторе 133 2.23.8. Постоянная времени RC-цепи 133 2.23.9. Паразитная емкость 136 2.23.10. Параллельное соединение конденсаторов 137 2.23.11. Последовательное соединение конденсаторов 138 2.23.12. Конденсатор в цепях переменного тока 139 2.23.13. Емкостное сопротивление 140 2.23.14. Емкостный делитель 142 2.23.15. Добротность 142 2.24. Индукторы 143 2.24.1. Электромагнетизм 143 2.24.2. Магнитное поле и его воздействие 146 2.24.3. Самоиндукция 150 2.24.4. Индукторы 151 2.24.5. Водяная аналогия индуктора 156 2.24.6. Уравнения индуктивности 158 2.24.7. Энергия в индукторе 162 2.24.8. Сердечники индукторов 163 2.24.9. Уравнения индукторов 168 2.24.10. Подача питания на RL-цепь 171 2.24.11. Снятие питания с RL-цепи 174 2.24.12. Всплески напряжения, вызываемые переключением индуктивной нагрузки 178 2.24.13. Индуктивность прямого провода 178 2.24.14. Взаимная индуктивность и магнитная связь 180 2.24.15. Паразитные связи: всплески напряжения, разряды молнии и прочие пульсации 180 2.24.16. Последовательное и параллельное соединение индукторов 181 2.24.17. Индукторы в цепях переменного тока 182 2.24.18. Индуктивное сопротивление 183 2.24.19. Модель неидеального индуктора 185 2.24.20. Добротность 186 2.24.21. Применение индукторов 187 2.25. Моделирование сложных схем 187 2.26. Комплексные числа 191 2.27. Схемы с синусоидальными источниками 195 2.27.1. Анализ схем с синусоидальным сигналом с помощью комплексных импедансов 196 2.27.2. Источник синусоидального напряжения в комплексной нотации 199 2.27.3. Странные эффекты в реактивных цепях 206 2.28. Мощность в цепях переменного тока: кажущаяся мощность, активная мощность, реактивная мощность 207 2.28.1. Коэффициент мощности 209 2.29. Теорема Тевенина для переменных токов 217 2.30. Резонансные контуры 219 2.30.1. Резонанс в RLC-схемах 224 2.30.2. Падение напряжения на компонентах резонансного RLC-контура 227 2.30.3. Активные потери конденсатора 228 2.30.4. Параллельные резонансные контуры 229 2.30.5. Добротность нагруженных контуров 236 2.31. О децибелах 237 2.31.1. Альтернативные представления в децибелах 240 2.32. Входной и выходной импеданс 241 2.32.1. Входной импеданс 241 2.32.2. Выходной импеданс 242 2.33. Четырехполюсники и фильтры 243 2.33.1. Фильтры 243 2.33.2. Аттенюаторы 256 2.34. Цепи с переходными процессами 258 2.34.1. Последовательная RLC-схема 267 2.35. Цепи с периодическим несинусоидальным сигналом 271 2.35.1. Ряд Фурье 272 2.36. Непериодические сигналы 278 2.37. Эмулятор SPICE 280 2.37.1. Принцип работы программы SPICE 283 2.37.2. Ограничения программы SPICE и других эмуляторов 285 2.37.3. Пример простой эмуляции 285
Глава 3. Основные компоненты электронных схем 289 3.1. Провода, кабели и разъемы 289 3.1.1. Провода 289 3.1.2. Кабели 291 3.1.3. Разъемы 294 3.1.4. Обозначения проводов и разъемов 297 3.1.5. Высокочастотные эффекты в проводах и кабелях 298 3.2. Батареи 308 3.2.1. Принцип работы элемента батареи 309 3.2.2. Первичные батареи 310 3.2.3. Сравнение первичных батарей 311 3.2.4. Вторичные элементы 316 3.2.5. Сравнение вторичных (перезаряжаемых) элементов 316 3.2.6. Емкость батареи 325 3.2.7. Внутреннее падение напряжения элемента 327 3.3. Переключатели 329 3.3.1. Принцип работы переключателя 329 3.3.2. Описание переключателя 329 3.3.3. Типы переключателей 331 3.3.4. Простое применение переключателей 332 3.4. Реле 334 3.4.1. Типы реле 335 3.4.2. Несколько замечаний о реле 337 3.4.3. Простые схемы с применением реле 338 3.5. Резисторы 339 3.5.1. Сопротивление и закон Ома 341 3.5.2. Последовательное и параллельное соединения резисторов 342 3.5.3. Маркировка резисторов 345 3.5.4. Характеристики реальных резисторов 347 3.5.5. Типы резисторов 356 3.5.6. Переменные резисторы (реостаты, потенциометры, подстроечники) 362 3.5.7. Характеристики потенциометров 365 3.6. Конденсаторы 368 3.6.1. Емкость 369 3.6.2. Параллельное соединение конденсаторов 370 3.6.3. Последовательное соединение конденсаторов 370 3.6.4. Постоянная времени RC-цепи 371 3.6.5. Емкостное сопротивление 372 3.6.6. Настоящий конденсатор 373 3.6.7. Характеристики конденсаторов 374 3.6.8. Типы конденсаторов 378 3.6.9. Применение конденсаторов 389 3.6.10. Схемы тактирования и выборки и хранения 395 3.6.11. Сглаживающий RC-фильтр 396 3.6.12. Дугогашение 400 3.6.13. Применение суперконденсаторов 401 3.6.14. Задачи 403 3.7. Индукторы 404 3.7.1. Индуктивность 406 3.7.2. Изготовление индукторов 407 3.7.3. Последовательное и параллельное соединение индукторов 407 3.7.4. Постоянная времени RL-цепи 407 3.7.5. Индуктивное сопротивление 410 3.7.6. Реальный индуктор 410 3.7.7. Характеристики индукторов 411 3.7.8. Типы индукторов 412 3.7.9. Маркировка индукторов 417 3.7.10. Применение индукторов 419 3.7.11. Советы по минимизированию электромагнитных помех и паразитных связей при разработке печатных плат 423 3.8. Трансформаторы 425 3.8.1. Основные понятия 425 3.8.2. Конструкция сердечников трансформаторов 436 3.8.3. Автотрансформаторы и регулируемые трансформаторы 438 3.8.4. Гальваническая развязка и развязывающий трансформатор 440 3.8.5. Стандартные и специализированные трансформаторы 441 3.8.6. Применение трансформаторов 443 3.9. Предохранители и автоматические выключатели 449 3.9.1. Типы предохранителей и автоматических выключателей 450
Глава 4. Полупроводники 453 4.1. Полупроводниковая технология 453 4.1.1. Что собой представляют полупроводники 453 4.1.2. Применение кремния 458 4.2. Диоды 459 4.2.1. Принцип работы диодов с p–n-переходом 459 4.2.2. Водяная аналогия диода 461 4.2.3. Типы диодов 462 4.2.4. Практические рекомендации 463 4.2.5. Применение выпрямительных диодов 464 4.2.6. Стабилитроны 476 4.2.7. Применение стабилитронов 480 4.2.8. Варакторы (параметрические диоды) 483 4.2.9. PIN-диоды 485 4.2.10. Микроволновые диоды (ЛПД, Ганна, туннельные и другие) 486 4.2.11. Примеры 486 4.3. Транзисторы 489 4.3.1. Введение в транзисторы 489 4.3.2. Биполярные транзисторы 491 4.3.3. Полевые транзисторы с управляющим переходом 517 4.3.4. Полевые МОП-транзисторы 530 4.3.5. Биполярные транзисторы с изолированным затвором 542 4.3.6. Однопереходные транзисторы 542 4.4. Тиристоры 547 4.4.1. Введение 547 4.4.2. Кремниевые управляемые выпрямители 548 4.4.3. Тетроидный тиристор 552 4.4.4. Симисторы 554 4.4.5. Диодные тиристоры и симметричные динисторы 557 4.5. Подавители помех 559 4.5.1. Помехи 559 4.5.2. Устройства для подавления помех 560 4.6. Интегральные схемы 570 4.6.1. Типы корпусов интегральных схем 571
Глава 5. Оптоэлектроника 573 5.1. Короткая лекция по фотонам 573 5.2. Лампы накаливания 575 5.2.1. Типы ламп 576 5.2.2. Техническая информация о лампах освещения 577 5.3. Светодиоды 578 5.3.1. Принцип работы светодиодов 578 5.3.2. Типы светодиодов 579 5.3.3. Дополнительные сведения о светодиодах 581 5.3.4. Применение светодиодов 584 5.3.5. Лазерные диоды 586 5.4. Фоторезисторы 593 5.4.1. Принцип работы фоторезисторов 594 5.4.2. Технические заметки 594 5.4.3. Применения фоторезисторов 594 5.5. Фотодиоды 596 5.5.1. Принцип работы фотодиодов 596 5.5.2. Базовые функции фотодиодов 597 5.5.3. Типы фотодиодов 598 5.6. Фотогальванические элементы 598 5.6.1. Базовые функции фотогальванических элементов 599 5.7. Фототранзисторы 600 5.7.1. Принцип работы биполярных фототранзисторов 600 5.7.2. Основные конфигурации схем с фототранзисторами 601 5.7.3. Типы фототранзисторов 601 5.7.4. Технические заметки 602 5.7.5. Применения фототранзисторов 602 5.8. Фототиристоры 604 5.8.1. Принцип работы активируемых светом кремниевых управляемых выпрямителей 604 5.8.2. Базовая операция, выполняемая АСКУВ 605 5.9. Оптоизоляторы 605 5.9.1. Интегрированные оптопары 606 5.9.2. Применения оптронов 606 5.10. Оптические волокна 607
Глава 6. Датчики 609 6.1. Общие принципы датчиков 611 6.1.1. Точность, правильность и разрешение 611 6.1.2. Эффект наблюдателя 612 6.1.3. Калибровка 612 6.2. Датчики температуры 613 6.2.1. Термисторы 613 6.2.2. Термопары 616 6.2.3. Резистивные датчики температуры 616 6.2.4. Температурные датчики на микросхемах с аналоговым выходом 617 6.2.5. Температурные датчики на микросхемах с цифровым выходом 617 6.2.6. Инфракрасные термометры и пирометры 618 6.2.7. Резюме 619 6.3. Датчики присутствия и касания 619 6.3.1. Сенсорные экраны 620 6.3.2. Ультразвуковые дальномеры 621 6.3.3. Оптические дальномеры 622 6.3.4. Емкостные датчики 623 6.3.5. Резюме 623 6.4. Датчики движения, усилия и давления 624 6.4.1. Пассивные инфракрасные датчики 625 6.4.2. Акселерометры 625 6.4.3. Датчики вращения 626 6.4.4. Потоковые датчики 627 6.4.5. Датчики усилия 628 6.4.6. Датчики наклона 629 6.4.7. Вибродатчики и датчики ударов 629 6.4.8. Датчики давления 629 6.5. Датчики химических веществ 630 6.5.1. Датчики дыма 630 6.5.2. Датчики газа 630 6.5.3. Датчики влажности воздуха 631 6.6. Датчики света, излучения, магнетизма и звука 631 6.6.1. Датчики света 631 6.6.2. Датчики ионизирующего излучения 631 6.6.3. Датчики магнитного поля 632 6.6.4. Датчики звука 632 6.7. Система глобального позиционирования 633
Глава 7. Практическая электроника 635 7.1. Техника безопасности 635 7.1.1. Что опасно для жизни и здоровья при работе с электроприборами? 635 7.1.2. Воздействие электростатического разряда на электронные устройства 639 7.1.3. Меры по защите компонентов от электростатического разряда 639 7.2. Конструирование схем 640 7.2.1. Создание принципиальной схемы устройства 640 7.2.2. Замечание по программным эмуляторам схем 642 7.2.3. Создание прототипа схемы 643 7.2.4. Конечная схема 643 7.2.5. Создание печатных плат 646 7.2.6. Специальные компоненты, применяемые в построении схем 652 7.2.7. Пайка 653 7.2.8. Демонтаж паяных соединений 653 7.2.9. Корпус для схемы 654 7.2.10. Вещи, которые полезно иметь под рукой 654 7.2.11. Поиск и устранение неполадок в разрабатываемых схемах 655 7.3. Мультиметры 656 7.3.1. Базовые операции 656 7.3.2. Принцип работы аналогового мультиметра 657 7.3.3. Принцип работы цифрового мультиметра 659 7.3.4. Замечание о погрешностях измерений 660 7.4. Осциллографы 661 7.4.1. Принцип работы осциллографа 662 7.4.2. Внутренняя электроника осциллографа 664 7.4.3. Фокусирование луча 665 7.4.4. Использование осциллографа 666 7.4.5. Назначение элементов управления осциллографа 667 7.4.6. Выполнение измерений посредством осциллографа 672 7.4.7. Другие применения осциллографа 677 7.4.8. Измерение импедансов с помощью осциллографа 678 7.5. Электронная лаборатория 680 7.5.1. Рабочее место 681 7.5.2. Контрольно-измерительная аппаратура 682 7.5.3. Мультиметры 683 7.5.4. Источники питания постоянного тока 684 7.5.5. Осциллограф 685 7.5.6. Щупы осциллографа 688 7.5.7. Генератор сигналов общего назначения 695 7.5.8. Частотомер 696 7.5.9. Компьютер 697 7.5.10. Прочая контрольно-измерительная аппаратура 697 7.5.11. Многофункциональные инструменты на основе ПК 698 7.5.12. Развязывающие трансформаторы 700 7.5.13. Регулируемые трансформаторы 702 7.5.14. Подстановочные магазины 704 7.5.15. Кабели, разъемы и адаптеры для тестового оборудования 706 7.5.16. Оборудование для пайки 707 7.5.17. Макетные платы 711 7.5.18. Ручные инструменты 713 7.5.19. Провода, кабели, крепеж и химикаты 714 7.5.20. Каталоги электронных деталей 717 7.5.21. Рекомендуемые электронные детали 719 7.5.22. САПР для электроники 722 7.5.23. Как самому сделать рабочий стол 724
Глава 8. Операционные усилители 729 8.1. Водяная аналогия операционного усилителя 731 8.2. Принцип работы операционного усилителя 732 8.3. Теория в основе работы операционных усилителей 732 8.4. Отрицательная обратная связь 735 8.5. Положительная обратная связь 741 8.6. Реальные операционные усилители 743 8.7. Характеристики операционных усилителей 747 8.8. Питание операционных усилителей 749 8.9. Практические замечания 750 8.10. Корректировка смещения напряжения и тока 751 8.11. Частотная коррекция 752 8.12. Компараторы 753 8.13. Компараторы с гистерезисом 754 8.13.1. Инвертирующий компаратор с гистерезисом 755 8.13.2. Неинвертирующий компаратор с гистерезисом 756 8.14. Использование компараторов с однополярным питанием 758 8.15. Двухпороговый компаратор 759 8.16. Индикатор уровня напряжения 759 8.17. Измерительные усилители 760 8.18. Другие применения компараторов 761
Глава 9. Фильтры 769 9.1. Что нужно знать, прежде чем приступать к разработке фильтров? 770 9.2. Основные типы фильтров 772 9.3. Разработка пассивных низкочастотных фильтров 773 9.4. Замечание по типам фильтров 777 9.5. Разработка пассивных высокочастотных фильтров 778 9.6. Разработка пассивных полосовых фильтров 780 9.6.1. Широкополосные полосовые фильтры 780 9.6.2. Узкополосные полосовые фильтры 781 9.7. Разработка пассивного режекторного фильтра 784 9.8. Разработка активных фильтров 786 9.8.1. Активный низкочастотный фильтр 787 9.8.2. Активный высокочастотный фильтр 789 9.8.3. Активные полосовые фильтры 790 9.8.4. Активные режекторные фильтры 793 9.9. Микросхемы фильтров 795
Глава 10. Генераторы колебаний и таймеры 797 10.1. Релаксационные RC-генераторы 798 10.2. Таймерная микросхема 555 802 10.2.1. Принцип работы микросхемы 555 (автоколебательный режим) 802 10.2.2. Базовый автоколебательный режим 804 10.2.3. Работа микросхемы 555 в моностабильном режиме 806 10.2.4. Базовый моностабильный режим 807 10.2.5. Несколько важных замечаний о таймере 555 807 10.2.6. Простые приложения с таймером 555 809 10.3. Управляемые напряжением генераторы колебаний 810 10.4. Генератор с мостом Вина и генератор с двойным Т-образным мостом 811 10.5. Синусоидальные LC-генераторы 812 10.6. Кварцевые генераторы 816 10.7. Генераторы на микроконтроллере 819
Глава 11. Стабилизаторы напряжения и источники питания 821 11.1. Микросхемы стабилизаторов напряжения 823 11.1.2. Микросхемы регулируемых стабилизаторов напряжения 824 11.1.3. Характеристики стабилизаторов напряжения 825 11.2. Краткий обзор применения стабилизаторов напряжения 826 11.3. Трансформатор 827 11.4. Типы выпрямителей 827 11.5. Несколько простых источников питания 828 11.6. Подавление пульсаций 832 11.7. Прочие аспекты источников питания 834 11.8. Импульсные стабилизаторы источников питания 836 11.9. Импульсные источники питания 840 11.10. Типы коммерческих источников питания 841 11.11. Конструкция источника питания 842
Глава 12. Цифровая электроника 845 12.1. Основы цифровой электроники 845 12.1.1. Цифровые логические состояния 846 12.1.2. Системы счисления, используемые в цифровой электронике 846 12.1.3. Тактирование, параллельная и последовательная передачи данных 854 12.2. Логические элементы 855 12.2.1. Логические элементы с несколькими входами 857 12.2.2. Микросхемы цифровых логических элементов 858 12.2.3. Приложения для одного логического элемента 859 12.2.4. Комбинационная логика 861 12.2.5. Упрощение логических схем (карты Карно) 868 12.3. Комбинационные устройства 871 12.3.1. Мультиплексоры (селекторы данных) и двунаправленные переключатели 872 12.3.2. Демультиплексоры (распределители данных) и дешифраторы 874 12.3.3. Шифраторы и кодопреобразователи 877 12.3.4. Двоичные сумматоры 881 12.3.5. Двоичный сумматор-вычитатель 882 12.3.6. Компараторы и микросхемы компараторов величин 883 12.3.7. О прекращении использования специализированных микросхем и тенденции к использованию микроконтроллеров 884 12.4. Семейства логических микросхем 885 12.4.1. Микросхемы семейства КМОП 886 12.4.2. Входные-выходные напряжения и запас помехоустойчивости 887 12.4.3. Рабочий ток, нагрузочная способность по выходу и задержка распространения 888 12.5. Питание и тестирование логических микросхем 888 12.5.1. Развязка источника питания 889 12.5.2. Неиспользуемые выводы микросхем 889 12.5.3. Логические пробники и генераторы импульсов 890 12.6. Последовательностная логика 891 12.6.1. SR-триггер 892 12.6.2. Микросхемы SR-триггеров 897 12.6.3. D-триггер 898 12.6.4. Микросхемы из четырех и восьми D-триггеров 901 12.6.5. JK-триггер 902 12.6.6. Практические аспекты синхронизации триггеров 908 12.6.7. Цифровые генераторы сигнала тактирования и генераторы одиночных импульсов 910 12.6.8. Схемы для выполнения автоматического сброса при подаче питания 915 12.6.9. Повышающие и понижающие резисторы 917 12.7. Микросхемы счетчиков 918 12.7.1. Микросхемы асинхронных (со сквозным переносом) счетчиков 919 12.7.2. Микросхемы синхронных счетчиков 921 12.7.3. Замечание по счетчикам с дисплеями 928 12.8. Сдвиговые регистры 929 12.8.1. Сдвиговые регистры с последовательным вводом и последовательным выводом 930 12.8.2. Сдвиговые регистры с последовательным вводом и параллельным выводом 930 12.8.3. Сдвиговые регистры с параллельным вводом и последовательным выводом 931 12.8.4. Кольцевой счетчик 932 12.8.5. Счетчик Джонсона 932 12.8.6. Микросхемы сдвиговых регистров 933 12.8.7. Простые приложения с использованием сдвигового регистра 938 12.9. Аналого-цифровой интерфейс 941 12.9.1. Активирование простых логических откликов аналоговыми сигналами 941 12.9.2. Управление внешней нагрузкой посредством выхода логического устройства 943 12.9.3. Аналоговые переключатели 945 12.9.4. Аналоговые мультиплексоры-демультиплексоры 946 12.9.5. Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразования 947 12.9.6. Аналого-цифровое преобразование 955 12.10. Дисплеи 958 12.10.1. Светодиодные индикаторы 958 12.10.2. Жидкокристаллические дисплеи 963 12.11. Устройства хранения данных 976 12.11.1. Постоянные запоминающие устройства 977 12.11.2. Простое ПЗУ на диодах 978 12.11.3. Размер и организация памяти 979 12.11.4. Простое программируемое ПЗУ 979 12.11.5. Устройства постоянной памяти 980 12.11.6. Устройства оперативной памяти 984
Глава 13. Микроконтроллеры 993 13.1. Базовая организация микроконтроллера 994 13.2. Примеры микроконтроллеров 995 13.2.1. Микроконтроллер ATtiny85 995 13.2.2. Микроконтроллеры семейства PIC16Cxх 1000 13.2.3. 32-разрядные микроконтроллеры 1015 13.2.4. Цифровая обработка сигналов 1015 13.3. Демонстрационные и макетные платы 1016 13.4. Платформа Arduino 1017 13.4.1. Обзор платформы Arduino 1017 13.4.2. Интегрированная среда разработки Arduino 1018 13.4.3. Модели плат Arduino 1019 13.4.4. Шилды 1020 13.4.5. Библиотека на языке С для платформы Arduino 1021 13.4.6. Пример проекта Arduino 1024 13.4.7. Использование только самого микроконтроллера 1026 13.5. Сопряжение внешних устройств с микроконтроллерами 1027 13.5.1. Подключение переключателей к микроконтроллеру 1028 13.5.2. Аналоговые вводы 1032 13.5.3. Управление мощными нагрузками на цифровых выходах 1033 13.5.4. Аудиоинтерфейсы для микроконтроллера 1038 13.5.5. Последовательные интерфейсы микроконтроллеров 1040 13.5.6. Преобразование уровней 1047 13.5.7. Интерфейсы светодиодных индикаторов 1048
Глава 14. Программируемые логические схемы 1053 14.1. Программируемые логические схемы 1054 14.2. Устройства FPGA 1055 14.3. Средство разработки ISE и плата разработчика Elbert V2 1057 14.3.1. Установка программы ISE 1057 14.4. Плата разработчика Elbert V2 1058 14.4.1. Установка программного обеспечения платы Elbert V2 1059 14.5. Загрузка кода примеров 1060 14.6. Создание логической схемы устройства на микросхеме FPGA 1060 14.6.1. Пример 1: селектор данных 1060 14.6.2. Пример 2: четырехразрядный счетчик со сквозным переносом 1070 14.7. Язык Verilog 1072 14.7.1. Модули 1072 14.7.2. Провода, регистры и шины 1072 14.7.3. Параллельное исполнение 1073 14.7.4. Представление чисел 1073 14.8. Описания разработки устройства на FPGA на языке Verilog 1073 14.8.1. Реализация селектора данных на языке Verilog 1073 14.8.2. Создание счетчика со сквозным переносом с помощью языка Verilog 1076 14.9. Модульная конструкция 1078 14.9.1. Модульная конструкция на примере разработки счетчика-дешифратора 1078 14.9.2. Мультиплексированный семисегментный счетчик-дешифратор 1082 14.9.3. Параметризованные модули 1085 14.10. Эмуляция 1086 14.11. Язык VHDL 1088
Глава 15. Электрические двигатели 1089 15.1. Электрические двигатели постоянного тока 1089 15.2. Управление скоростью электродвигателей постоянного тока 1090 15.3. Направление вращения электродвигателя постоянного тока 1092 15.4. Дистанционно управляемые сервоприводы 1094 15.5. Шаговые двигатели 1097 15.6. Типы шаговых двигателей 1098 15.7. Управление шаговыми двигателями 1100 15.8. Управление драйверами шагового двигателя с помощью транслятора 1102 15.9. Идентификация шаговых двигателей 1105
Глава 16. Аудиоэлектроника 1107 16.1. Звук и его характеристики 1107 16.2. Микрофоны 1109 16.2.1. Динамический микрофон 1109 16.2.2. Конденсаторный микрофон 1110 16.2.3. Электретный микрофон 1110 16.2.4. Характеристики микрофонов 1111 16.3. Аудиоусилители 1111 16.3.1. Инвертирующий усилитель 1111 16.3.2. Неинвертирующий усилитель 1112 16.3.3. Цифровые усилители 1113 16.3.4. Снижение уровня фона в аудиоусилителях 1114 16.4. Предусилители 1115 16.5. Схемы микшеров 1115 16.6. Согласование импедансов 1116 16.7. Громкоговорители 1116 16.8. Разделительные фильтры для громкоговорителей 1118 16.9. Простые микросхемы аудиоусилителей 1120 16.10. Устройства для генерирования аудиосигналов 1121 16.11. Примеры схем разнообразных аудиоустройств 1121
Глава 17. Электронные модули 1125 17.1. Специализированные микросхемы 1125 17.2. Платы расширения и подключаемые модули 1126 17.2.1. Радиомодули 1128 17.2.2. Аудиомодули 1130 17.3. Модульные прототипы 1130 17.4. Открытое аппаратное обеспечение 1132
Приложение 1. Распределение электроэнергии и домашняя электропроводка 1135 П1.1. Распределение электроэнергии 1135 П1.2. Принцип работы трехфазного электроснабжения 1136 П1.3. Домашняя электропроводка 1138 П1.4. Электричество в других странах 1140
Приложение 2. Анализ погрешностей 1143 П2.1. Абсолютная, относительная и процентная погрешности 1143 П2.2. Оценка погрешности 1144
Приложение 3. Полезные факты и формулы 1147 П3.1. Греческий алфавит 1147 П3.2. Префиксы степеней числа 10 для единиц измерения 1147 П3.3. Линейные функции (y = kx + b) 1147 П3.4. Квадратное уравнение (y = ax2 + bx + c) 1148 П3.5. Показательные и логарифмические функции 1148 П3.6. Тригонометрия 1149 Функции синуса и косинуса 1149 П3.7. Комплексные числа 1150 П3.8. Дифференциальное исчисление 1150 П3.9. Интегральное исчисление 1152
Предметный указатель 1155
Скачать книгу Электроника. Теория и практика 4-е изд.
