Кауфман М., Сидман А. Практическое руководство по расчетам схем в электронике

В 2-х томах. — Справочник. Том 1: Пер. с англ. / Под ред. Ф.Н. Покровского. — Москва: Энергоатомиздат, 1991. — 368 с.: ил. — ISBN 5-283-02511-Х.В первом томе приведены основы анализа электрических цепей, характеристики элементов, правила выбора полупроводниковых приборов. Включены главы по усилителям звуковой частоты, резонансным усилителям, цепям обратной связи, генераторам сигналов, источникам питания. Даны сведения по операционным усилителям. Изложены основы цифровой и видеотехники.
Для широкого круга специалистов в области электротехники, электроники и радиотехники, а также для радиолюбителей.Справочник. Том 2: Пер. с англ. / Под ред. Ф.Н. Покровского. — Москва: Энергоатомиздат, 1993. — 288 с.: ил. — ISBN 5-283-02512-8.Во втором томе рассмотрены принципы построения микропроцессорных систем, передачи информации в аналоговой и цифровой формах, основы электроизмерения. Включены главы по линиям связи, фильтрам, основным типам направленных антенн и СВЧ-линий передачи. Приведены сведения по толстопленочной технологии и волоконно-оптическим системам. Нумерация глав книги дана в соответствии с оригиналом.
Для широкого круга специалистов в области электротехники, электроники и радиотехники, а также для радиолюбителей.Предисловие

Математические основы
Введение.
Комплексные числа.
Элементарная алгебра.
Показатели степени и общепринятые сокращения.
Логарифмы.
Основные тригонометрические функции.
Комплексная алгебра.Анализ цепей постоянного тока
Введение.
Сопротивление.
Закон Ома.
Эквивалентное сопротивление.
Законы Кирхгофа.
Делители напряжения и тока.
Анализ цепей методом контурных токов.
Анализ цепей методом узловых потенциалов.
Теоремы Тевенина и Нортона.
Другие теоремы.Анализ цепей переменного тока
Введение.
Конденсаторы и катушки индуктивности.
Соотношения между током и напряжением, векторные диаграммы.
Полное сопротивление и треугольник сопротивлений.
Полная проводимость и треугольник проводимостей.
Эквивалентные полные сопротивления и проводимость.
Законы Кирхгофа для цепи переменного тока.
Делители напряжений и токов в цепях переменного тока.
Использование методов контурных токов и узловых напряжений для анализа цепей переменного тока.
Примените теорем Тевенина и Нортона к цепям переменного тока.
Применение других теорем к цепям переменного тока.
Мощность переменного тока и треугольник мощностей.Выбор пассивных (R, L, C) компонентов схем
Введение.
Резисторы.
Катушки индуктивности.
Конденсаторы.Выбор полупроводниковых приборов
Введение.
Выбор выпрямительных диодов для источников питания постоянного тока.
Выбор стабилитрона для параллельного стабилизатора.
Выбор светодиодов.
Жидкокристаллические индикаторные приборы.
Выбор варикапов для настройки высокочастотных схем.
Выбор диодов Шотки.
Выбор p-i-n-диода для переключателя "прием-передача”.
СВЧ-диоды с отрицательным сопротивлением.
Выбор усилительного биполярного плоскостного транзистора.
Выбор переключаемых биполярных плоскостных транзисторов.
Выбор мощных транзисторов.
Выбор усилительных полевых транзисторов с управляющим p-n-переходом.
Выбор высокочастотных транзисторов.
Выбор однооперационных тринисторов.
Выбор симистора.
Выбор программируемого однопереходного транзистора.Усилители звуковой частоты
Введение.
Нагруженный каскад на биполярном транзисторе.
Нагруженный каскад на полевом транзисторе.
Смещение.
Межкаскадные связи.
Предусилители.
Усилители мощности класса А.
Двухтактные усилители классов В и АВ.
Монолитные интегральные схемы усилителей звуковой частоты (УЗЧ).Резонансные усилители
Введение.
Качество (Q) резонансных цепей и полоса пропускания.
Вычисление емкости, необходимой для получения заданной резонансной частоты, и определение полосы пропускания.
Расчет ширины полосы пропускания резонансного контура, нагруженного внешним резистором.
Анализ частотной характеристики транзисторного резонансного усилителя.
Расчет коэффициента усиления по напряжению одиночного резонансного усилителя на транзисторе.
Анализ частотной характеристики двухконтурного усилителя.
Многокаскадные резонансные усилители.
Усилители с перестраиваемой резонансной частотой.
Стабилизация резонансных усилителей.
Интегральные схемы резонансных усилителей.Обратная связь
Расчет результирующего коэффициента усиления транзисторного усилителя При наличии ОС.
Расчет коэффициента усиления по напряжению усилителя на биполярном плоскостном транзисторе с последовательной ОС.
Расчет коэффициента усиления по току и входного импеданса усилителя на биполярном плоскостном транзисторе с последовательной ОС.
Расчет коэффициента усиления по току и входного импеданса каскада на биполярном плоскостном транзисторе с параллельной ОС.
Расчет коэффициента усиления усилителя на плоскостном транзисторе с параллельной ОС.
Расчет входного импеданса усилителя на биполярном транзисторе с последовательной ОС.
Расчет выходного импеданса усилителя на биполярном плоскостном транзисторе с параллельной ОС.
Расчет коэффициента усиления и выходного импеданса усилителя на полевом транзисторе при наличии ОС.
Обратная связь и операционные усилители.
Расчет коэффициента усиления и импедансов ОУ с ОС.
Расчет полосы пропускания при наличии ОС.
Расчет параметров усилителя с ООС.
Расчет влияния ОС на уровень шума и искажений.
Многокаскадные усилители с несколькими цепями ОС.
Расчет коэффициента усиления многокаскадного усилителя с ОС.
Расчет импедансов многокаскадного усилителя с ОС.
Расчет коэффициента усиления и запаса по фазе.
Расчет устойчивости усилителя с ОС.
Расчет компенсирующих цепей.
Расчет центральной частоты и полосы захвата частоты в схеме фазовой автоматической подстройки частоты.Генераторы
Введение в принципы генерации.
RС-генераторы.
Генераторы с LC-обратной связью.
Генераторы колебаний сложной формы.Вторичные источники питания
Введение.
Нерегулируемые источники питания.
Стабилизированные источники питания.
Импульсные источники питания.
Температурные эффекты.Применение батарей и специальных элементов
Введение.
Батареи одноразового использования.
Аккумуляторы.Применение операционных усилителей
Введение.
Характеристики ОУ.
Усилители с обратной связью.
Практические рекомендации.
Усилитель Нортона.
Математические применения ОУ.
Генерация и формирование сигналов.
Операционные усилители в измерительной аппаратуре.Цифровая логика
Введение.
Таблицы истинности и булевы переменные.
Описание простой схемы подачи сигнала тревоги с использованием булевой алгебры.
Дополнения.
Закон де Моргана для дополняющих логических выражений.
Преобразование логического выражения в таблицу истинности.
Преобразование таблицы истинности в логическое выражение.
Проверка логических уравнений при помощи таблиц истинности.
Логические элементы.
Логические элементы с числом входов больше двух.
Запрещение/разрешение и антисовпадение.
Системы счисления.
Система обозначений.
Шестнадцать возможных ситуаций для логических схем с двумя входами.
Двойное инвертирование.
Обзор методов построения комбинаторной логики.
Упрощение логических выражений с применением карт Карно.
Примеры упрощения функций с использованием карт Карно.
Ограничения, связанные с применением карт Карно.
Двоичные полусумматоры и сумматоры.
Декодеры/демультиплексоры.
Селекторы данных/мультиплексоры.
Общие сведения о триггерах.
Асинхронные RS-триггеры (логические схемы типа ИЛИ—НЕ и И—НЕ).
Синхронные триггеры: JK-триггер.
Сдвиговые регистры.
Применение сдвиговых регистров.
Счетчики.
Структура двоичного счетчика по модулю 3.
Построение счетчика с произвольной последовательностью счета.
Логические схемы типа "монтажное ИЛИ”.
Логические элементы с тремя состояниями.Автоматизированное проектирование электронных схем
Введение.
Усовершенствованная программа статистического анализа электронных схем.
Модели.
Язык программы ASTAP.
Анализ разряда конденсатора.
Анализ насыщенного инвертора.
Анализ усилителя слабого сигнала.
Анализ активного фильтра.
Анализ схемы И-НЕ.
Заключение.Аналого-цифровое преобразование
Введение.
Кодирование данных и основная характеристика преобразования.
Характеристика преобразования умножающего ЦАП.
Основной тип параллельного ЦАП с двоичными значениями сопротивлений.
ЦАП с делителем типа R-2R и КМОП-переключателями для управления током.
Погрешности ЦАП.
Влияние изменения температуры на работу ЦАП.
Характеристики ЦАП.
Аналого-цифровые преобразователи последовательных приближений.
Время преобразования и частота дискретизации.
Преобразование с интегрированием.
Характеристики преобразования АЦП и погрешности.
Немонотонные ЦАП и пропуск кодов в АЦП.
Характеристики АЦП.Видеоусилители
Введение.
Транзисторы для видеоусилителей.
Расчет верхней граничной частоты и входного импеданса каскада видеоусилителя без коррекции.
Коррекция частотной характеристики с помощью емкости в цепи эмиттера
Переходные характеристики для эмиттерной коррекции.
Индуктивная параллельная коррекция с коррекцией в цепи эмиттера.
Последовательная и последовательно-параллельная индуктивные коррекции.
Входной импеданс выходного каскада с эмиттерным повторителем на входе.
Входной импеданс оконечного каскада в случае каскадного возбуждения.
Интегральные схемы усилителей.Приложение. Таблица обозначений основных логических элементов
Список литературы
Предметный указательМикропроцессор
Введение.
Программирование микропроцессора.
Вспомогательные схемы.
Интерфейс памяти.
Выбор микропроцессора.Линии передачи
Введение.
Классификация линий передачи.
Линии на T- или квази-T-волнах.
Определение волнового сопротивления линии по известным значениям погонных емкости и индуктивности.
Определение оптимальной нагрузки линии.
Определение волнового сопротивления коаксиального кабеля по известным геометрическим размерам.
Определение волнового сопротивления двухпроводной линии.
Выражения для определения параметров коаксиальной и двухпроводной линий.
Определение скорости распространения и коэффициента замедления волны.
Определение коэффициента стоячей волны по известным волновому сопротивлению линии и сопротивлению нагрузки.
Определение коэффициента отражения.
Определение падающей, отраженной и поглощенной энергии.
Определение потерь на затухание в линии с КСВ = 1.
Определение потерь на затухание в линии с КСВ ≠ 1.
Определение КСВН нескольких несогласованных отрезков линии (последовательно соединенные несогласованные отрезки).
Устранение стоячих волн при помощи шлейфов.
Согласование нагрузки при помощи четвертьволнового отрезка линии.
Определение разности длин двух отрезков линии, обеспечивающих заданный фазовый сдвиг.
Коаксиальные соединители и соединительные переходы.
Приложение.Фильтры
Введение.
Амплитудно-частотная характеристика.
Основные параметры фильтров.
Основные типы фильтров.
Выбор семейства характеристик.
Типовые семейства АЧХ фильтров.
Табличный метод расчета LC-фильтров.
Расчет активных фильтров.
Фильтры на интегральных схемах.Антенны
Введение.
Расчет всенаправленных антенн.
Расчет дипольных антенн.
Расчет однонаправленных антенн.
Определение минимальной высоты приемной антенны для работы в пределах прямой видимости.
Использование антенных контуров для измерения эффективной длины антенны.
Определение добротности антенны.
Выбор ширины луча антенны.
Выбор направленной антенны по отношению эффективностей "вперед-назад”.
Выбор передающей линии.
Определение сопротивления излучения и требований к эквиваленту нагрузки.
Вычисление коэффициента усиления антенны.
Эффективная мощность излучения антенны.
Сопротивление излучения длинной проволочной антенны.
Логопериодические антенны.
Параболические антенны.
Рупорные антенны.
Фокусирующие антенны.
Определения.
Широкополосные антенны.
Принимаемая мощность сигнала.Устройства СВЧ-диапазона
Введение.
Определение длины и скорости распространения волны.
Определение параметров и размеров коаксиальной линии передачи.
Определение параметров микрополосковой линии.
Определение границ полосы частот, длины волны и скорости ее распространения в прямоугольном волноводе.
Определение границ полосы частот, длины волны и скорости распространения волны в цилиндрическом волноводе.
Определение коэффициента затухания в запредельном волноводе.
Определение относительных параметров волн при различных нагрузках линии передачи.
Определение полного сопротивления в различных сечениях линии передачи.
Определение длины и волнового сопротивления пинии передачи с переменным активным полным сопротивлением.
Определение длины и волнового сопротивления линии передачи, в которой комплексное полное сопротивление преобразуется в вещественное.
Определение коэффициента отражения через полное сопротивление и наоборот.
Применение диаграммы Смита для определения соотношений между полным сопротивлением и коэффициентом отражения.
Определение коэффициента отражения и полного сопротивления в различных сечениях линии передачи с помощью диаграммы Смита.
Применение полярной диаграммы для определения соотношения между полным сопротивлением и полной проводимостью.
Применение щелевой измерительной линии для определения коэффициента стоячей волны и модуля коэффициента отражения.
Определение комплексного коэффициента отражения и полного сопротивления при помощи щелевой измерительной линии.
Определение мощности.
Определение нормированных обратных потерь, потерь на рассогласование и затухание сигнала.
Определение коэффициента отражения путем измерения обратных потерь при помощи панорамного рефлектометра.
Определение границ изменения падающей мощности между генератором и нагрузкой - неопределенность рассогласования.
Прохождение мощности через аттенюатор.
Определение коэффициента отражения при использовании в качестве источника управляемого генератора.
Соотношение между импульсной и средней мощностями.
Определение импульсной характеристики СВЧ-детектора.
Определение мощности теплового шума.
Определение коэффициента шума и эквивалентной шумовой температуры на входе усилителя путем измерения коэффициента Y.
Определение общего коэффициента шума последовательно соединенных устройств.
Определение коэффициента шума приемника с учетом характеристики избирательности по зеркальному каналу.
Наиболее распространенные простые волноводы.
Применение техники печатного монтажа в СВЧ-связи.
Справочные материалы.Системы связи
Введение.
Вычисление номинальных параметров чувствительности микрофонов.
Расчет согласующей Н-образной схемы.
Расчет мостовой схемы для линии с сопротивлением 600 Ом.
Снятие правильного показания измерителя уровня громкости, включенного между проводами линии с сопротивлением 150 Ом.
Вычисление уровня сигнала и отношения сигнал/шум на входе предварительного усилителя.
Определение максимального уровня входного сигнала и соответствующего ему значения отношения сигнал/шум.
Измерения частотной характеристики, характеристик шумов и искажений при амплитудной модуляции (AM).
Измерения частотной характеристики, характеристик шумов и искажений при частотной модуляции (ЧМ).
Проверка точности функционирования устройства контроля глубины модуляции в системе с AM.
Проверка точности функционирования устройства контроля глубины модуляции в системе с ЧМ.
Соотношение между синусоидальными колебаниями и речевым сигналом при снятии показаний измерителя уровня громкости.
Определение требований для радиорелейной системы.
Расчет анодного тока оконечного радиочастотного усилителя.
Определение мощности сигнала, подаваемого на вход оконечного каскада передатчика сигналов с одной боковой полосой и подавленной несущей (ОБППН).
Определение эффективной излучаемой мощности радиочастотного сигнала.
Определение эффективной мощности излучения с использованием диаграммы Федеральной комиссии по связи США (FCC).
Определение напряженности поля при замене антенны.
Определение пропускной способности канала в битах за секунду.
Определение отношения сигнал/шум для цифровой системы.Электронные измерения
Введение.
Измерительный механизм аналогового измерительного прибора.
Приведенная погрешность измерительного прибора.
Амперметры постоянного тока.
Амперметры с универсальными шунтами.
Расчет универсального шунта.
Вольтметры постоянного тока.
Многопредельные вольтметры постоянного тока.
Расчет многопредельных вольтметров постоянного тока.
Погрешности, обусловленные нагрузкой.
Омметры.
Градуированные шкалы сопротивлений омметра.
Омметры с большим числом диапазонов показаний.
Расчет простого омметра.
Измерение напряжения переменного тока.
Вольтметры переменного тока с однополупериодным выпрямителем.
Многопредельные вольтметры переменного тока.
Вольтметры переменного тока с двухполупериодным выпрямителем.
Миллиампервольтомметр.
Недостатки аналоговых миллиампервольтомметров.
Электронные измерительные приборы.
Электронный вольтметр постоянного тока.
Электронный амперметр постоянного тока.
Электронный омметр.
Электронные вольтметры переменного тока.
Цифровые мультиметры.
Функциональные блоки цифровых мультиметров.
Цифровые стендовые измерительные приборы.
Понятие об 1/2 разряда.
Характеристики цифровых стендовых измерительных приборов.
Перспективы развития измерительной техники.
Системно-приборный цифровой интерфейс МЭК.
Частота.
Частотомеры.
Измерение периода периодического сигнала.Технология толстопленочных гибридных интегральных микросхем
Введение.
Расчет отношения длины резистора к его ширине.
Расчет удельного поверхностного сопротивления.
Расчеты при проектировании резистора, эффекты геометрии и точность подгонки.
Температурный коэффициент сопротивления, его линейность и рассогласование.
Расчет коэффициента зависимости сопротивления от напряжения.
Смешивание резистивных паст для обеспечения требуемых удельного сопротивления и ТКС.
Тепловые расчеты.
Проектирование топологии толстопленочной гибридной ИМС.Волоконно-оптические системы связи
Введение.
Общие сведения о волоконных световодах.
Потери в оптических волокнах.
Ширина полосы пропускания волоконных световодов.
Оптические кабели.
Соединения волоконных световодов.
Устройства связи и мультиплексоры.
Источники излучения для волоконно-оптических систем связи.
Оптические детекторы и приемники.
Когерентные системы.
Волоконно-оптические системы.