lec 01 introduction

ЭЛЕКТРОНИКИЙН ҮНДЭСЛекц 1

МУИС-ийн профессор Э.Дамдинсүрэн

МУИС, МТС Электроникийн үндэс 2

Электроникийн үндэс*3 багц цаг

Хичээлийн бүтэц, бүрэлдэхүүн

Электроникийн үндэс

Лекц (32 цаг) Бие даалт (96 цаг) Лаборатор (48 цаг)

• * Тэмдгийн учир

• Багц цагийн тухай

Дүгнэх журам:Явц ын шалгалт 20 онооБодлого, даалгавар 20 онооЛаборатор 30 онооШалгалт 30 оноо

Нийт 100 оноо


Хичээллэх журам

Лекцийн хичээл. 7 хоногт 2 цаг

– Хоцорвол оруулахгүй, хүнтэй уулзахгүй

– Утсаар ярихгүй, унтахгүй

Лабораторын хичээл

– Чөлөөт хуваарь. Осциллоскоп

Явцын үнэлгээ

Шалгалтын дүрэмтэй танилцах

Хичээлийн эцсийн зорилго – 3 дугуйтай дугуй унуулж сургах


Электроникийн үндэс

1. Оршил (2)

2. Шугаман хэлхээ (4)

3. Диод (4)

4. Транзистор (6)

5. Оронгийн транзистор (2)

6. Үйлдлийн өсгүүр (4)

7. Генератор (2)

8. Тоон электроник (8)


Сурах бичиг, гарын авлага

Paul Horowitz, Winfield Hill. The Art of Electronics. Cambridg University press.

Искусство схемотехники.

T.L.Floyd. Electronic devices. 5-th edition.

М.К.Ефимчик, С.С.Шушкевич. Основы электроники.Э.Дамдинсүрэн нар. Электроникийн үндэс. Лабораторын хичээлийн гарын авлага. 2002,... 2006Бусад


1. Оршил

1.1. Электроникийн үүсэл, хөгжил

1.2. Электроникийн хэрэглээ

1.3. Дохио, дохионы үүсгүүр

1.4. Электрон хэлхээ

1.5. Электрон хэлхээг судлах арга


1.1. Электроникийн үүсэл, хөгжил

Өнгөрсөн 1000 жилд мэдээллийн 3 хувьсгал гарсан

1. ХV зуунд (1457 онд) Хэвлэлийн машин. Германы Гутенберг

2. XIX зууны төгсгөлд Телефон ба радио

3. XX зуунд Компьютер зохион бүтээсэн

Радио бий болсноор электроникийн үүсэл эхэлсэн

Радиогоос Телевиз үүссэн, Электроникийн хөгжил Компьютерийг бий болгосон


Электроникийн үүсэл, хөгжил

XVIII зуун: Кулон, Ом, Вольт, Ампер ...

1831 он. Фарадей, цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдэл

1864 он. Максвелл, цахилгаан соронзон долгион (ЦСД)

1887 он. Герц, ЦСД байгааг туршлагаар баталсан

1895 он Попов, Маркони радиог хийсэн

1876 он, Белл телефон утсыг хийсэн


1.2. Электроникийн хэрэглээРадиоэлектроник-холбооны электроник

– Телефон яриа, зурвасын өргөн 3 кГц

– Радио өргөн нэвтрүүлэг, зурвас 10 кГц

– FM радио, 88-108 МГц, зурвас 200 кГц

– Радио холбоо (цэрэг, цагдаа, түргэн гэх мэт)

– Сансрын холбоо

– Гар утас

Телевиз, 48-230 МГц, 470-960 МГц, зурвас 6-8 МГц

Компьютер


Электроникийн хэрэглээ 2

Хүний үйл ажиллагааны бүх салбарт маш өргөн хэрэглэгдэж байна. Ахуй амьдралд их нэвтэрлээ

Үйлдвэрийн электроник

Ахуйн электроник

Эмнэлгийн электроник

Цөмийн электроник

Автомашины электроник

. . .


1.3. Дохио, дохионы үүсгүүрМэдээллийг өөртөө агуулсан хувьсан өөрчлөгддөг физик хэмжигдэхүүн - дохио Дохио олон янз:– Харимхай долгион– Цахилгаан соронзон долгион– Даралт– Температур ...

Боловсруулах, судлах асуудлыг хялбар болгох үүднээс физик дохиог хүлээн авсны дараа датчик (transducer)-аар цахилгаан дохио болгон хувиргана.Цахилгаан дохио - хувьсан өөрчлөгддөг гүйдэл, хүчдэлЭлектроникт ийм цахилгаан дохиог үзнэ


Дохиог ангилахАшигтай ба хортой – Мэдээллийг дамжуулахад гүйцэтгэх үүргээр

Детерминированный s=s(t) ба санамсаргүй

Тогтмол ба хувьсах

Тасралтгүй ба импульсийн

Үелсэн U(t)=U(t+nT) ба үелээгүй

Аналог ба цифрэн

Хэлбэр: гармоник, тэгш өнцөгт,гурвалжин, экспоненциал

U

t

U

t

U

t

U

t

U

t

U

tT


Синусан дохиоДетерминированный, хувьсах, тасралтгүй, үелсэн, аналог, гармоник

U(t)=Umsin(wt+j),

Параметрүүд:

– Далайц Um, 2Um=Up-p

– Давтамж w=2pf

– Үе T=1/f

– Фаз j

Эрчмийн үнэлгээ

– Агшин зуурын утга

– Эффектив утга (rms)

– Дундаж утга

U

tm

rms m

UU 0,707U

2= =

T

av

0

1U U( t )dt

T=

Um

T

1Urms


Тэгш өнцөгт дохиоИдеаль тэгш өнцөгт

Бодит тэгш өнцөгт

Параметр:

– Далайц Um

– Импульсийн урт t

Параметрүүд:

– Далайц Um

– Оройн бууралт DU

– Урд фронт t1– Хойд фронт t2– Импульсийн урт t

0

Um

t

Um

10,9 DU

0,1

t1 t2

t


Хүчдэлийн генераторАчааллын эсэргүүцлийн хэмжээнээс үл хамааран гаралтын хүчдэл нь тогтмол байх үүсгүүр

Хэрэв r<<RL бол

VL=f(RL) хамаарал

VL=VG-Ir

VL бараг тогтмол

Хэрэв r=0 бол VL=VG болж идеаль хүчдэлийн үүсгүүр болно

Үүнд хамгийн дөхүү нь машины аккумулятор

VG

r

RLVL

VL

RL


Гүйдлийн генераторАчааллын эсэргүүцлийн хэмжээнээс үл хамааран гүйдэл нь тогтмол байх үүсгүүр. Үүний тулд дотоод эсэргүүцэл нь маш их байх хэрэгтэй

r>>RL

r-ээр гүйх гүйдэл маш бага

Иймд IL гүйдэл IG-тэй бараг тэнцүү

IL=f(RL) хамаарлыг зурвал

Хэрэв

IL=IG болж идеаль үүсгүүр болно

IG r RL

I L

I L

RL

r =


1.4. Электрон хэлхээ

Дохиог хувиргах, дамжуулах үүргийг электрон хэлхээ гүйцэтгэнэ

Хувирсан дохио нь тэр үйлдлийн төдийгүй хэлхээний тухай мэдээлллийг агуулна

Хэлхээ элементүүдээс тогтоно

Элемент олон янз

Элементүүдийн томъѐолсон тэмдэгээр хэлхээг дүрслэн үзүүлснийг хэлхээний схем гэнэ

Схем уншиж сурах хэрэгтэй


Элементүүдийн ангилал

Идэвхитэй ба идэвхигүй

– Идэвхигүй нь энергийг шингээнэ: R,L,C

– Идэвхитэй нь энергийг үүсгэнэ: Батарей, диод, транзистор

Шугаман ба шугаман биш

– Шугаман : R, L, C

– Шугаман биш: Диод, транзистор

Дискрет ба интеграл

Төвлөрсөн ба түгээмэл параметртэй


Идэвхигүй элементүүд

Хамгийн өргөн хэрэглэгддэг элементүүд

1. Резистор R

R, UR=RI, I=UR/R

2. Конденсатор C

3. Ороомог L

CC C

dU1 q 1X , U idt, i C

C C C dtw= = = =

L L L

di 1X L, U L , i U dt

dt Lw= = =


Идэвхитэй элементүүдЭлектрон ламп (Термоэлектроны эмисс, Ричардсон, 1928, Нобел)

Транзистор (Бардин, Брайттен, Шокли; 1956, Нобел)

Интеграл схем 1970-аад он

Мурын онол: Транзисторын хэмжээ 1,6 жилд 2 дахин багасдаг. Энэ янзаар 2020 онд 4-5 атомын хэмжээтэй болно

Жишээ нь компьютер:

1939 онд анхны лампат компьютер

1981 онд IBM PC

Процессор удахгүй 10 ГГц хурдтай, миллиард транзистортой, сек-д 100 миллиард үйлдэл хийнэ


1.5. Электрон хэлхээг судлах арга

Онолоор: хугацааны ба давтамжийн арга

Туршлагаар– Судлах хэлхээ

– Дохионы үүсгүүр (генератор)

– Гаралтыг хянах төхөөрөмж (мультиметр, осциллоскоп)

Симуляц: Electronics Workbench, Multisim, PSpice

Судлах хэлхээ

Ор ГарГенератор Осциллоскоп

lec 01 introduction

Documents