И микросхемотехника

Конспект лекций

для студентов направления 6070104 «Морской и речной транспорт»

специальности

«Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»,

направления 6.050702 «Электромеханика» специальности

«Электрические системы и комплексы транспортных средств»,

«Электромеханические системы автоматизации и электропривод»

дневной и заочной форм обучения

Керчь, 2012 г.

УДК 621.38:004.31

Авторы:Голиков С. П., к.т.н., доцент кафедры «Электрооборудование судов и автоматизация производства» (ЭСиАП) Керченского государственного морского технологического университета (КГМТУ), Жиленков А.А., ст. преподаватель кафедры ЭСиАП КГМТУ.

Рецензенты: Дворак Н.М., к.т.н., доцент,

Гильдебрандт А.И., к.в.н., доцент, директор КУНКЦ ХГТУ.

Конспект лекций рассмотрен и одобрен на заседании

кафедры ЭСиАП КМТИ, протокол № 6 от 11.01.2005 г.

Конспект лекций утвержден на ученом совете КМТИ,

протокол № 5 от 27.01.2005 г.

Конспект лекций рекомендован к переутверждению

на заседании кафедры ЭСиАП КГМТУ,

протокол № 3 от 12.10.2012 г.

Конспект лекций переутвержден на заседании методической

комиссии МФ КГМТУ, протокол № 6 от 06.12.2012 г.

Ó Керченский государственный морской

технологический университет, 2012 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Электроникой называют отрасль науки и техники, изучающую физические основы функционирования приборов, работа которых основана на протекании электрического тока в твердом теле, вакууме и газе. Такими приборами являются полупроводниковые приборы, электровакуумные и ионные приборы.

Электроника может быть условно разделена на две части: информационную электронику и силовую электронику, называемую еще преобразовательной техникой.

Информационная электроника занимается устройствами для передачи, обработки и отображения информации. Эту область электроники условно можно назвать слаботочной, так как все процессы передачи, обработки и отображения информации осуществляются на низких уровнях энергии в элементах устройств.

Силовая электроника занимается вопросами преобразования электрической энергии: энергии переменного тока в энергию постоянного тока (выпрямители), энергию постоянного тока в энергию переменного тока (инверторы), энергию переменного тока одной частоты в энергию переменного тока другой частоты (преобразователи частоты) и т.д. Элементы таких преобразователей подвержены большим электромагнитным нагрузкам, поэтому при проектировании большое внимание уделяется оптимизации массогабаритных показателей проектируемых устройств.

Тематический план дисциплины

1 Пассивные элементы электронных схем

1.1 Резисторы

Резистор – элемент электроники, предназначенный для регулирования и распределения электрической энергии между цепями и элементами схемы.

Классификация:

1. По виду вольт-амперной характеристики различают резисторы линейные (постоянного и переменного сопротивления) и нелинейные.

2. По конструкции резисторы подразделяются на пленочные, объемные и проволочные.

3. По материалу токопроводящего элемента – на пленочные углеродистые, металлопленочные, металлоокисные, металлодиэлектрические, композиционные и полупроводниковые.

4. По способу защиты резистивного элемента – неизолированные, изолированные, компаундированные, опрессованные пластмассой, герметизированные и вакуумные.

5. По назначению – общего и специального применения.

Основные характеристики:

1. Номинальное сопротивление – значение сопротивления, которое должен иметь резистор в соответствии с нормативной документацией. Фактическое значения сопротивления каждого экземпляра может отличаться от номинального, но не более чем на величину допустимого отклонения, которое выражается в процентах.

2. Номинальная мощность – максимально допустимая мощность, рассеиваемая на резисторе, при которой параметры резистора сохраняются в установленных пределах в течение длительного срока службы.

3. Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) – относительное изменение сопротивления резистора при изменении температуры окружающей среды на 1⁰С.

4. Электрическая прочность резистора – характеризуется предельным напряжением, при котором резистор может работать в течение срока службы без электрического пробоя.

Маркировка резисторов.

На каждом непроволочном резисторе указываются номинальное сопротивление, допустимые отклонения сопротивления от номинального значения и тип резистора.

Номинальное сопротивление резисторов устанавливаются стандартными рядами Е (табл. 1).

Таблица 1.1 - Стандартные ряды Е номинального сопротивления резисторов

а)	б)	в)
Рисунок 1.1 -Обозначения пассивных элементов электронных схем: а) резисторы, б) конденсаторы, в) катушка индуктивности

Кодированные обозначения номинального сопротивления резисторов состоят из цифры, обозначающей номинальное сопротивление, и буквы, обозначающей единицу измерения сопротивления. Сопротивления до 100 Ом выражаются в Омах и обозначаются буквой Е, сопротивления от 100 Ом до 100 кОм – в килоомах и обозначаются буквой К, а сопротивления от 100 кОм до 100 МОм – в мегаомах и обозначаются буквой М. Эти буквы ставятся на место запятой десятичной дроби, которая выражает значение сопротивления.

Резисторы постоянного сопротивления. Углеродистые резисторы (блп) – резистивный элемент этих резисторов представляет собой тонкую пленку углерода осажденную на основание из керамики.

Металлопленочные резисторы (МТ и ОМЛТ) – содержат резистивный элемент в виде очень тонкой металлической пленки, осажденной на основание из керамики или пластмассы.

Резисторы переменного сопротивления. Применяются для регулирования силы тока и напряжения. По конструктивному исполнению делятся на одинарные и сдвоенные, одно- и многооборотные, с выключателем и без него; по назначению - на подстроечные (для разовой или периодической подстройки аппаратуры, до 1000 циклов перемещения рабочей части) и регулировочные (для многократной регулировки, более 5000 циклов).