Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 528430)
Консорциум Контекстум Информационная технология сбора цифрового контента
Уважаемые СТУДЕНТЫ и СОТРУДНИКИ ВУЗов, использующие нашу ЭБС. Рекомендуем использовать новую версию сайта.

10 увлекательных проектов аналоговой электроники (250,00 руб.)

0   0
Первый авторХернитер Марк Е.
ИздательствоМ.: ДМК-Пресс
Страниц171
ID203192
АннотацияВ этой книге рассматриваются несколько случаев и примеров разработки проектов, отобранных с одной, ярко выраженной целью, — продемонстрировать читателям несколько полезных стильных «штучек», которые могут быть созданы с использованием аналоговой техники. Подобные примеры поощряют далее изучать аналоговую электронику, а также демонстрируют, в каких областях техники аналоговая электроника все еще сохраняет свой немалый потенциал. В качестве примеров схемотехнических решений были выбраны: схема управления вентилятором, предназначенным для задувания пламени свечи, с использованием полупроводникового диода в качестве температурного датчика, датчик присутствия кровососущих летающих насекомых, использующий ИК-диод и фототранзистор, электрошок, развивающий напряжение на выходных электродах порядка 1 000 В при питании схемы от батареек с напряжением 18 В, схема умножителя напряжения, а также схема управления частотой вращения электродвигателя постоянного тока.
Кому рекомендованоИздание может быть полезно радиолюбителям начинающего и среднего уровня подготовки, а также студентам младших курсов, изучающих аналоговую электронику.
ISBN978-5-94074-349-8
УДК621.375.132
ББК32.846.6
Хернитер, М. Е. 10 увлекательных проектов аналоговой электроники [Электронный ресурс] / М. Е. Хернитер .— М. : ДМК-Пресс, 2010 .— 171 с. : ил. — пер. с англ. - ISBN 0-13-119343-0. - ISBN 5-94074-349-8. - ISBN 978-5-94074-349-1 .— ISBN 978-5-94074-349-8 .— Режим доступа: https://rucont.ru/efd/203192

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Подобные примеры поощряют далее изучать аналоговую электронику, а также демонстрируют, U1 в каких областях техники аналоговая электроника все еще сохраняет свой немалый потенциал. <...> В качестве примеров схемотехнических решений были выбраны: схема управления вентилятором, предназначенным для задувания пламени свечи, с использованием полупроводникового диода в качестве температурногоD1датчика, датчикD3 присутствия кровососущих летающих насекомых, использующий ИК-диод и фототранзистор, электрошок, развиVx+ вающий напряжение на выходных электродах порядка 1 000 В при питании0 схемы от батареек с напряжением 18 В, схема умножителя напряжения, а VO = 12 C1 такжеVx-схема управления частотой вращения электродвигателя C2 постоянного D2 D4 тока. <...> Хернитер 10 увлекательных проектов аналоговой электроники Москва Cool Circuits Marc E. Herniter Associate Professor ECE Departament RoseHulman Institute of Technolody Upper Saddle River, New Jersey Columbus, Ohio 10 увлекательных проектов аналоговой электроники Марк Е. <...> В качестве приме ров схемотехнических решений были выбраны: схема управления вентилятором, предназначенным для задувания пламени свечи, с использованием полупроводни кового диода в качестве температурного датчика, датчик присутствия кровососущих летающих насекомых, использующий ИКдиод и фототранзистор, электрошок, раз вивающий напряжение на выходных электродах порядка 1 000 В при питании схе мы от батареек с напряжением 18 В, схема умножителя напряжения, а также схе ма управления частотой вращения электродвигателя постоянного тока. <...> Подобные примеры поощряют студентов изучать более про двинутые курсы аналоговой электроники, а также демонстрируют им, в каких областях техники аналоговая электроника все еще сохраняет свой немалый потенциал. <...> В качестве примеров для студентов первого этапа обучения выбраны: схема управления вентилятором, предназначенным для задувания пламени свечи, в которой используется полупроводниковый диод в качестве темпе ратурного датчика <...>
10_увлекательных_проектов_аналоговой_электроники.pdf
Стр.1
Стр.4
Стр.5
Стр.6
Стр.7
Стр.8
Стр.9
10_увлекательных_проектов_аналоговой_электроники.pdf
+ V1 - 10 XFMR1 VO = 12 Vx+ VxD1 XFMR1 Vx+ VxVO = 12 D2 Марк Е. Хернитер УВЛЕКАТЕЛЬНЫХ ПРОЕКТОВ U1 +12 В D1 D3 0 C1 C2 D2 D4 C3 C4 АНАЛОГОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ 0 0 0 0 0 + В этой книге рассматриваются несколько случаев и примеров разработки проектов, отобранных с одной, ярко выраженной целью, — продемонстрировать читателям несколько полезных стильных «штучек», которые могут быть созданы с использованием аналоговой техники. Подобные примеры поощряют далее изучать аналоговую электронику, а также демонстрируют, в каких областях техники аналоговая электроника все еще сохраняет свой немалый потенциал. В качестве примеров схемотехнических решений были выбраны: схема управления вентилятором, предназначенным для задувания пламени свечи, с использованием полупроводникового диода в качестве температурного датчика, датчик присутствия кровососущих летающих насекомых, использующий ИК-диод и фототранзистор, электрошок, развивающий напряжение на выходных электродах порядка 1 000 В при питании схемы от батареек с напряжением 18 В, схема умножителя напряжения, а также схема управления частотой вращения электродвигателя постоянного тока. U1 D3 0 C1 C2 D4 Издание может быть полезно радиолюбителям начинающего и среднего уровня подготовки, а также студентам младших курсов, изучающих аналоговую электронику. 0 0 0 0 0 Internet-магазин www.alians-kniga.ru Книга - почтой: Россия, 123242, Москва, а/я 20 e-mail: books@alians-kniga.ru Оптовая продажа: “Альянс-книга“ (495)258-9194, 258-9195 e-mail: books@alians-kniga.ru 978-5-94074-349-1 10 C3 C4 +12 В + УВЛЕКАТЕЛЬНЫХ ПРОЕКТОВ АНАЛОГОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ + + + + U1 +12 В D1 XFMR1 VO = 12 + V1 - 0 0 0 Vx+ VxD2 D4 C1 C2 C3 C4 D3 0 0 0
Стр.1
10 увлекательных проектов аналоговой электроники Марк Е. Хернитер Адъюнктпрофессор Технологический институт RoseHulman Москва
Стр.4
УДК 621.375.132 ББК 32.846.6 Х39 Хернитер Марк Е. Х39 10 увлекательных проектов аналоговой электроники / Марк Е. Хернитер ; Пер. с англ. — М. : ДМК Пресс. — 176 с., ил. ISBN 5940743498 В этой книге рассматриваются несколько случаев и примеров разработки про ектов, отобранных с одной, ярко выраженной целью, — продемонстрировать чита телям несколько полезных стильных «штучек», которые могут быть созданы с использованием аналоговой техники. Подобные примеры поощряют далее изучать аналоговую электронику, а также демонстрируют, в каких областях техники анало говая электроника все еще сохраняет свой немалый потенциал. В качестве приме ров схемотехнических решений были выбраны: схема управления вентилятором, предназначенным для задувания пламени свечи, с использованием полупроводни кового диода в качестве температурного датчика, датчик присутствия кровососущих летающих насекомых, использующий ИКдиод и фототранзистор, электрошок, раз вивающий напряжение на выходных электродах порядка 1 000 В при питании схе мы от батареек с напряжением 18 В, схема умножителя напряжения, а также схе ма управления частотой вращения электродвигателя постоянного тока. Издание может быть полезно радиолюбителям начинающего и среднего уровня подготовки, а также студентам младших курсов, изучающих аналоговую электронику. УДК 621.375.132 ББК 32.846.6 Authorized translation from the English language edition, entitled Cool Circuits, by MARC E. HERNITER, published by Pearson Education, Inc., Copyright ©. All rights reserved. No part of this book may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any information storage retrieval system, without permission from Pearson Education, Inc. RUSSIAN language edition published by DMK PUBLISHERS, Copyright ©. Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторс ких прав. Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но, поскольку вероятность тех нических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. ISBN 0131193430 (англ.) Copyright © by Pearson Education, Inc. ISBN 5940743498 (рус.) © Перевод на русский язык, оформление, ДМК Пресс
Стр.5
Содержание Предисловие.................................................................. 7 Проект 1. Вентилятор помогает задуть "волшебные" свечи, зажигаемые в честь именинника .................................... 9 1.1. Датчик температуры .........................................................................................9 1.2. Источник постоянного тока ............................................................................. 13 1.3. Температурночувствительная схема сравнения ............................................ 17 1.4. Транзисторная схема управления большими токами ...................................... 20 Проект 2. Патрубок пылесоса, оснащенный ИКдатчиком для всасывания кровососущих насекомых......................25 2.1. Источники ИКизлучения и их приемники ....................................................... 26 2.2. Датчик, реагирующий на присутствие крылатых насекомых ........................... 29 2.3. Схема сравнения (компаратор)....................................................................... 30 2.4. Схема управления работой пылесоса ............................................................. 34 2.5. Источник питания ........................................................................................... 39 2.6. Окончательный вариант всей схемы ............................................................... 39 Проект 3. Электроукалыватель Клингона ...........................41 Проект 4. Оглушающее электрошоковое устройство (преобразователь, повышающий напряжение с 18 до 1 000 В)...........................................................47 4.1. Полная схема .................................................................................................. 53 Проект 5. Регулировка скорости вращения двигателя постоянного тока ........................................................56 5.1. Метод широтноимпульсной модуляции ........................................................ 58 5.2. Переключающие приборы .............................................................................. 61 5.3. Схема широтноимпульсного модулятора ...................................................... 65 5.4. Генератор пилообразного напряжения ........................................................... 70 Проект 6. Электронная "электроплитка" для поджаривания сосисок.....................................................................75 6.1. Автотрансформатор с плавной регулировкой ................................................. 77 6.2. Регулятор мощности с широтноимпульсной модуляцией ............................. 79 6.3. Полная схема устройства для зажаривания сосисок....................................... 86 6.4. Конструкция электродов ................................................................................. 89 6.5. Форма напряжения и зажаренные сосиски..................................................... 90
Стр.6
6 Содержание Проект 7. Усилитель низкой частоты с магической обратной связью ........................................................93 7.1. Немного теории .............................................................................................. 93 7.1.1. Усилители мощности .............................................................................. 93 7.1.2. Операционный усилитель, рассчитанный на большие токи .................. 100 7.1.3. Обратная связь ..................................................................................... 102 7.2. Двухтактный усилитель с обратной связью................................................... 103 Проект 8. Тепловая нестабильность (разрушение) двухтактного усилителя ............................................. 113 8.1. Двухтактный усилитель с фиксированным смещением ............................... 114 8.2. Тепловая неустойчивость двухтактной схемы ............................................... 119 8.3. Устранение тепловой нестабильности .......................................................... 125 Проект 9. Выносливый ограничитель бросков напряжения ............................................................. 129 9.1. Приборы, защищающие от перенапряжения ................................................ 131 9.2. Принципиальная схема ограничителя бросков напряжения ......................... 139 9.3. Схема подавления бросков напряжения с фильтром .................................... 144 9.4. Выносливый ограничитель бросков напряжения .......................................... 147 Приложение А.............................................................. 152 Список литературы....................................................... 163 Предметный указатель ................................................. 165
Стр.7
Предисловие Данная книга пытается ответить на часто встречающиеся вопросы: "Зачем мы это делаем?" и "Для чего это используется?", которые студенты задают во время изучения первого и второго циклов по аналоговой электронике, включенных в программы обу чения большинства институтов. В классических областях знаний, подобно аналого вой электронике, не очень просто вызвать интерес студентов к изучаемому предмету. Наша культура уже приучила людей думать, что цифровая техника — это светлый и широкий путь в будущее. Компьютеры созданы на базе цифровой техники. Сотовые телефоны тоже. Мы пользуемся цифровыми фотоаппаратами. Телевидение также пе реходит на цифровой формат. Во всех окружающих нас промышленных товарах со временем также станет использоваться цифровая техника обработки сигналов, преж де всего, управления и контроля. Современные студенты уже не представляют себе какихлибо областей, в которых они соприкасались бы с аналоговой техникой, по этому они просто не в состоянии даже замечать тех любопытных, а иногда и просто забавных примеров использования аналоговой электроники в нашей жизни. Такое положение необходимо просто менять. В этой книге рассматриваются несколько случаев и примеров разработки схем, отобранных с одной, ярко выраженной целью, — продемонстрировать студентам не сколько полезных стильных "штучек", которые могут быть созданы с использовани ем аналоговой техники. Подобные примеры поощряют студентов изучать более про двинутые курсы аналоговой электроники, а также демонстрируют им, в каких областях техники аналоговая электроника все еще сохраняет свой немалый потенциал. Исполь зуемые примеры направлены на первый и второй этапы изучения электроники в те чение курса, длящегося два семестра. В качестве примеров для студентов первого этапа обучения выбраны: схема управления вентилятором, предназначенным для задувания пламени свечи, в которой используется полупроводниковый диод в качестве темпе ратурного датчика, датчик присутствия кровососущих летающих насекомых, использу ющий ИКдиод и фототранзистор, электрошок, развивающий напряжение на выход ных электродах порядка 1 000 В при питании схемы от батареек с общим напряжением 18 В, схема умножителя напряжения, а также схема управления частотой вращения электродвигателя постоянного тока. Цель выбранного в книге стиля изложения заключается в том, чтобы создать та кие увлекательные примеры, которые помогли бы заинтересовать студентов в процессе изучения курса аналоговой электроники в сравнении с другими курсами, а также про иллюстрировать некоторые основные положения, изучаемые в аудитории. Например, в случае датчика, реагирующего на присутствие летающих насекомых, рассматрива ется использование биполярного транзистора в качестве переключающего элемента; в случае с электрошоком иллюстрируется основополагающий принцип, что электри ческий ток, протекающий в катушке индуктивности, не может мгновенно снизиться
Стр.8
8 Предисловие до нулевого значения, а пример с тепловой нестабильностью характеристик биполяр ного транзистора иллюстрирует отрицательный температурный коэффициент бипо лярного транзистора. В каждом примере рассматривается законченная схема, причем большинство схем по уровню своей сложности доступны для понимания студентами назначения каждого элемента схемы. В силу этого студенты понимают работу схемы, в состоянии рассчитать ее и самостоятельно собрать, что будет представлять далеко не простую функцию на самом раннем этапе их инженерной карьеры. Примеры из книги могут быть использованы в качестве дополнительного матери ала, способствующего обучению студентов, либо в качестве практических демонст раций на занятиях в аудитории. Замечания и предложения Автор с благодарностью примет любые замечания и предложения относительно содержания этой книги. Предложения по созданию новых оригинальных и нетриви альных схем будут приветствоваться особенно. Просьба совершенно свободно обра щаться к автору книги, используя для этого любой из предлагаемых ниже способов: l Электронная почта: Marc.Herniter@ieee.org l Телефон: (812) 8778512 l Факс: (812) 8778895 l Почтовый адрес: RoseHulman Institute of Technology, CM123, 5500 Wabash Avenue, Terre Haute, IN 478033999 Благодарности автора Мне хотелось бы поблагодарить студентов Технологического института РозеХул ман (RoseHulman), вдохновивших меня на создание этого труда. Они помогли по нять мне, что эта книга необходима, и они же вознаградили меня своим интересом и энтузиазмом. Мне также хотелось бы выразить свою признательность Патрику Уорланду(Patrick Worland) из компании Рейтион Миссайл Системз (Raytheon Missile Systems) и Джеймсу Си Браейткрaейтцу (James C. Brietkrietz) из компании Ханиуэлл Аэроспейс Электроник Системз (Honywell Aerospace Electronic Systems) за то, что они нашли время прочесть эту книгу и выразить ряд свежих предложений, которые дей ствительно помогли мне улучшить книгу. И это является прямым доказательством того, что если вы прочтете эту книгу, то и у вас, возможно, когданибудь возникнет желание привнести чтото свежее в дело применения аналоговых схем в современной электронике.
Стр.9