Wprowadzenie do elektroniki i elektrotechniki. Tom 3. Układy i urządzenia elektryczne

Opis

Niniejsza książka to trzecia część 4-tomowego opracowania z zakresu podstaw elektroniki i elektrotechniki. Powstała jako tłumaczenie kultowej pozycji wydawnictwa Pearson: Electrical Engineering Principles and Applications. Podręcznik Profesora Hambleya z Uniwersytetu Technicznego w Michigan stanowi ciekawe ujęcie zagadnień dotyczących podstaw elektrotechniki, elektroniki oraz obwodów magnetycznych i maszyn elektrycznych. Autor prezentuje bardzo praktyczne podejście do wielu zagadnień, co jest niezwykle cenne dla studentów kierunków inżynierskich i stanowi novum na polskim rynku. Nad opracowaniem polskiej wersji czuwał Andrzej Pułka Profesor na Wydziale Automatyki, Elektroniki i Informatyki Politechniki Śląskiej.

Trzecia część obejmuje takie zagadnienia jak: diody, wzmacniacze, tranzystory polowe i bipolarne, wzmacniacze operacyjne. Na szczególną uwagę zasługuje oryginalny sposób przedstawienia tych zagadnień, który odbiega nieco od klasycznych polskich podręczników. Można powiedzieć, że autor nie trzyma się kurczowo historii elektroniki i nie omawia poszczególnych elementów w takiej kolejności, w jakiej były odkrywane, ale raczej postępuje według innego klucza. Zagadnienia są prezentowane od podstaw (zaczyna od wykładów na temat diod), a następnie przechodzi do ogólnej teorii wzmacniaczy ze szczególnym uwzględnieniem ich praktycznych parametrów, by dopiero później omawiać tranzystory oraz wzmacniacze operacyjne. I w tym miejscu również podejście profesora Hambleya jest ciekawe, mianowicie: wykłady rozpoczynają się od tranzystorów polowych, które z punktu widzenia chronologii pojawiły się później, ale dominują we współczesnych układach elektronicznych nad tranzystorami bipolarnymi. Na podkreślenie zasługuje również bardzo praktyczne, inżynierskie ujęcie omawianych zagadnień.

Spis treści

Przykłady praktycznych zastosowań zasad elektrotechniki / XI
Przykłady zamieszczone w tekście / XIII
Przedmowa / XV

9. Diody / 1
9.1. Zasada działania diody półprzewodnikowej / 2
9.2. Analiza obwodów zawierających diodę w oparciu o prostą obciążenia / 6
9.3. Układy stabilizacji napięcia zawierające diodę Zenera / 8
9.4. Model idealnej diody / 13
9.5. Odcinkowo-liniowe modele diody / 16
9.6. Układy prostownikowe / 19
9.7. Układy kształtujące przebiegi / 24
9.8. Małosygnałowe, liniowe obwody zastępcze / 30
Podsumowanie / 36
Zadania / 37
Test praktyczny / 47

10. Wzmacniacze: dane techniczne i charakterystyki zewnętrzne / 49
10.1. Podstawowe pojęcia dotyczące wzmacniacza / 50
10.2. Wzmacniacze kaskadowe / 56
10.3. Zasilanie i sprawność / 59
10.4. Dodatkowe modele wzmacniaczy / 62
10.5. Znaczenie impedancji wzmacniacza w różnych zastosowaniach / 66
10.6. Wzmacniacze idealne / 69
10.7. Odpowiedź częstotliwościowa / 71
10.8. Zniekształcenia liniowe przebiegów / 75
10.9. Odpowiedź impulsowa / 80
10.10. Charakterystyka przejściowa i zniekształcenia nieliniowe / 83
10.11. Wzmacniacze różnicowe / 86
10.12. Napięcie niezrównoważenia, prąd polaryzacji i prąd niezrównoważenia / 91
Podsumowanie / 96
Zadania / 97
Test praktyczny / 109

11. Tranzystory polowe / 110
11.1. Tranzystory NMOS i PMOS / 111
11.2. Analiza obwodu z prostym wzmacniaczem NMOS w oparciu o prostą obciążenia / 119
11.3. Układy polaryzacji / 122
11.4. Małosygnałowe obwody zastępcze / 126
11.5. Wzmacniacze ze wspólnym źródłem / 130
11.6. Wtórniki źródłowe / 135
11.7. Bramki logiczne CMOS / 139
Podsumowanie / 145
Zadania / 146
Test praktyczny / 153

12. Tranzystory bipolarne / 154
12.1. Zależności między prądem a napięciem / 155
12.2. Charakterystyki układu ze wspólnym emiterem / 158
12.3. Analiza układu wzmacniacza ze wspólnym emiterem w oparciu o prostą obciążenia / 160
12.4. Tranzystory bipolarne typu pnp / 166
12.5. Modele stałoprądowych układów wielkosygnałowych / 169
12.6. Wielkosygnałowa analiza stałoprądowa układów z tranzystorami bipolarnymi / 172
12.7. Małosygnałowe układy zastępcze / 180
12.8. Wzmacniacze ze wspólnym emiterem / 183
12.9. Wtórniki emiterowe / 189
Podsumowanie / 195
Zadania / 195
Test praktyczny / 204

13. Wzmacniacze operacyjne / 206
13.1. Idealne wzmacniacze operacyjne / 207
13.2. Wzmacniacze odwracające fazę / 208
13.3. Wzmacniacze nieodwracające fazy / 216
13.4. Projektowanie prostych wzmacniaczy / 220
13.5. Niedoskonałości wzmacniaczy operacyjnych w liniowym obszarze pracy / 226
13.6. Ograniczenia nieliniowe / 231
13.7. Niedoskonałości stałoprądowe / 236
13.8. Wzmacniacze różnicowe i pomiarowe / 241
13.9. Układy całkujące i różniczkujące / 243
13.10. Filtry aktywne / 246
Podsumowanie / 251
Zadania / 253
Test praktyczny / 264

DODATEK C / 266
Odpowiedzi do testów praktycznych z rozdziałów 9–13 / 266
Skorowidz / 269