Б. Ф. Лаврентьев
АНАЛОГОВАЯ И ЦИФРОВАЯ
ЭЛЕКТРОНИКА
Учебное пособие
Йошкар-Ола
2000
ВВЕДЕНИЕ
Значительный прогресс в развитии многих областей науки и техники
обусловлен развитием электроники. В настоящее время невозможно найти какую-
либо отрасль промышленности, в которой не использовались бы электронные
приборы или электронные устройства измерительной техники, автоматики и
вычислительной техники. Причем тенденция развития такова, что доля
электронных информационных устройств и устройств автоматики непрерывно
увеличивается. Это является результатом развития интегральной технологии,
внедрение которой позволило наладить массовый выпуск дешевых,
высококачественных микроэлектронных функциональных узлов различного
назначения. В настоящее время промышленность выпускает все электронные
функциональные узлы, необходимые для создания устройств измерительной и
вычислительной техники: интегральные усилители, коммутаторы, логические
элементы, цифровые устройства и т. д. Типовые электронные узлы позволяют
собрать нужный электронный блок без детального расчета отдельных каскадов. Необходимо только подобрать интегральные микросхемы, разработать схему их
соединения и ввести обратные связи требуемого вида. В целом электроника включает в себя два направления: энергетическое
(силовое), связанное с преобразованием переменного и постоянного токов для
нужд электроэнергетики, металлургии, электротяги и т.
д. , и информационное, к
которому относятся электронные средства, обеспечивающие измерения, контроль
и управление различными процессами во многих инженерных и неинженерных
областях. Настоящее пособие "Аналоговая и цифровая электроника" посвящено, в
основном, информационной электронике и написано в соответствии с программой
курса “Аналоговая и цифровая электроника” для студентов, обучающихся по
специальностям 220500 “Конструирование и технология ЭВС” и 200800
“Проектирование и технология радиоэлектронных средств”. Учебное пособие состоит из четырех разделов. В первом разделе
рассмотрена элементная база электронных устройств, второй посвящен вопросам
построения аналоговых и импульсных электронных устройств, третий цифровой
электронике и четвертый раздел содержит информацию по электронным
устройствам хранения и преобразования информации. В данном учебном пособии изложены в сжатой и доступной форме
основные разделы программы курса, рассмотрены принципы функционирования,
выбора и практической реализации электронных устройств различного
назначения, методы их анализа и расчета. Особое внимание уделяется вопросам
практического построения аналоговых и цифровых электронных устройств.
1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОНИКИ
И КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ
Электроника охватывает обширный раздел науки и техники, связанный с
изучением и использованием различных физических явлений, а также разработкой
и применением устройств, основанных на протекании электрического тока в
вакууме, газе и твердом теле при воздействии электрических или магнитных
полей.