На практических примерах рассказано о том, как проектировать, отлаживать и изготавливать электронные устройства в домашних условиях. От физических основ электроники, описания устройства и принципов работы различных радиоэлектронных компонентов, советов по оборудованию домашней лаборатории автор переходит к конкретным аналоговым и цифровым схемам, включая устройства па основе микроконтроллеров. Приведены элементарные сведения по метрологии и теоретическим основам электроники. Дано множество практических рекомендаций: от принципов правильной организации электропитания до получения информации о приборах и приобретении компонентов применительно к российским условиям. Второе издание существенно переработано и дополнено современными сведениями из области электроники. Книгу можно использовать как справочник по некоторым типовым узлам электронной аппаратуры.

СОДЕРЖАНИЕ:

К читателю - 1
Радиолюбительство — что это такое? - 2
Как пользоваться книгой? - 5
Как разрабатывать электронные схемы - 7

ЧАСТЬ 1. ОСНОВЫ ОСНОВ - 11

Глава 1. Чем отличается ток от напряжения? - 13
Связь тока и напряжения - 14
Регулирование тока с помощью сопротивления - 19
Источники напряжения и тока - 21
Глава 2. Джентльменский набор. Оборудуем домашнюю лабораторию - 24
Мультиметр - 25
Источник питания - 30
Осциллограф - 31
Глава 3. Хороший паяльник — половина успеха. Инструменты и технологические советы - 38
Инструменты - 40
Паяльники - 42
Флюсы для пайки - 45
Платы - 47
Изготовление печатных плат в домашних условиях - 49
Монтаж - 53
Макетные платы - 56
Немного о проводах - 59
Корпуса - 62
Глава 4. Тригонометрическая электроника. О частотах, периодах, мощности, переменных напряжениях и токах и немного о сигналах - 64
Мощность - 69
Что показывал вольтметр - 70
Сигналы - 74
К слову: о переменном токе и электропитании - 75
Глава 5. Электроника без полупроводников. Резисторы, конденсаторы и схемы на их основе - 76
Резисторы - 76
Переменные резисторы - 81
Параллельное и последовательное соединение резисторов - 82
Конденсаторы - 85
Параллельное и последовательное включение конденсаторов - 94
Конденсаторы в цепи переменного тока - 95
Дифференцирующие и интегрирующие цепи - 96
Индуктивности - 99
Глава 6. Изобретение, которое потрясло мир. Диоды, транзисторы и простейшие схемы на их
основе - 101
Диоды - 102
Транзисторы - 104
Ключевой режим работы биполярного транзистора - 107
Усилительный режим работы биполярного транзистора - 110
Включение транзистора с общим коллектором - 113
Стабильный усилительный каскад на транзисторе - 115
Дифференциальный каскад - 118
Полевые транзисторы - 119
Выбор транзисторов - 122
Глава 7. Ошеломляющее разнообразие электронного мира. Реле, стабилитроны,
светодиоды - 127
Электромагнитные реле - 128
Стабилитроны - 134
Оптоэлектроника и светодиоды - 136
Оптоэлектроника - 137
Светодиоды - 139
Светодиодные индикаторы - 142
ЖК-дисплеи - 143

ЧАСТЬ 2. АНАЛОГОВЫЕ СХЕМЫ - 147

Глава 8. Звуковой усилитель без микросхем - 149
Схема базового УМЗЧ - 150
Мощность усилителя - 154
Стабильность - 155
О мощности выходных транзисторов - 158
Радиаторы - 158
Проверка и отладка - 163
О мощности и качестве звуковых усилителей - 164
Глава 9. Правильное питание — залог здоровья. О питании электронных устройств - 167
Электрохимические элементы - 167
Аккумуляторы - 171
Вторичные линейные источники питания - 176
Трансформаторы - 176
Простейший нестабилизированный однополярный источник питания - 181
Стабилизаторы - 185
Интегральные стабилизаторы - 188
Однополярный регулируемый источник питания - 190
Импульсные источники питания - 195
Как правильно питаться - 201
Глава 10. тяжеловесы. Устройства для управления мощной нагрузкой - 205
Базовая схема регулирования напряжения на нагрузке - 207
Мощность в нагрузке при тиристорном управлении - 210
Ручной регулятор мощности - 212
Устройство плавного включения ламп накаливания - 220
Помехи - 222
Глава 11. Слайсы, которые стали чипами. О микросхемах - 224
Некоторые типовые узлы микросхем и особенности их эксплуатации - 228
Звуковые усилители на микросхемах - 235
Мощный УМЗЧ - 236
Микроусилитель мощности - 241
Глава 12. Самые универсальные. Обратная связь и операционные усилители - 243
Опасные связи - 245
Основные свойства системы с отрицательной обратной связью - 249
Базовые схемы усилителей на ОУ - 252
Неидеальность ОУ, ее последствия и борьба с ними - 255
Дифференциальные усилители - 258
Другие распространенные схемы на ОУ - 261
Аналоговый генератор - 263
Конструируем термостаты - 266
Термостат вообще - 267
Простой термостат для аквариума - 271
О гистерезисе - 276
Терморегулятор «для дома для семьи» - 278
Пропорциональный регулятор температуры - 283
Глава 13. Как измерить температуру? Электронные термометры - 288
Основы термометрии - 288
Датчики - 290
Средства калибровки - 292
Методы измерения сопротивления - 292
Простейшие электронные термометры на батарейке - 296
Электронный термометр со стрелочным индикатором - 297
... и с цифровым индикатором - 300
Немного о метрологии и ошибках аналоговых схем - 302
Точность и разрешающая способность - 304
Систематические ошибки - 305
Случайные ошибки измерения и их оценка - 306
Регрессия и метод наименьших квадратов - 312
Разновидности погрешностей - 314

ЧАСТЬ 3. ЦИФРОВОЙ ВЕК - 317

Глава 14. На пороге цифрового века. Математическая логика и ее представление в технических устройствах - 319
Основные операции алгебры Буля - 321
Булева алгебра на выключателях и реле - 325
То же самое, но на транзисторах и диодах - 329
О двоичной и других системах счисления - 331
Позиционные и непозиционные системы счисления.
Десятичная система - 332
Двоичная и шестнадцатеричная системы - 335
Перевод из одной системы счисления в другую - 336
Байты - 339
Запись чисел в различных форматах - 341
Немного двоичной арифметики - 343
Отрицательные двоичные числа - 343
Дробные числа - 346
Коды, шифры и дешифраторы - 347
Глава 15. Математическая электроника или игра в квадратики Устройство логических микросхем и двоичные операции - 353
Сравнение основных характеристик ТТЛ и КМОП - 354
ТТЛ - 354
КМОП - 357
Характеристики различных серий КМОП - 360
Двоичный сумматор на логических микросхемах - 369
Обработка двоичных сигналов с помощью логических элементов - 375
Мультиплексоры/демультиплексоры и ключи - 379
Глава 16. Устройства на логических схемах. Мультивибраторы, формирователи, триггеры,
счетчики - 381
Генераторы - 382
Кварцевые генераторы - 387
Формирователи импульсов - 391
Одновибраторы - 394
О токоограничивающих резисторах в импульсных схемах - 397
Триггеры, регистры и счетчики - 398
Самый простой триггер - 398
D-триггеры - 402
Регистры - 404
Счетчики - 406
Цифровой лабораторный генератор - 412
Глава 17. Откуда берутся цифры. Цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи - 416
Принципы оцифровки сигналов - 418
ЦАП - 422
АЦП - 428
АЦП параллельного действия - 428
АЦП последовательного приближения - 429
Интегрирующие АЦП - 431
Конструируем цифровой термометр - 441
АЦП 572ПВ2 и ПВ5 - 442
Практическая схема термометра - 448

ЧАСТЬ 4. МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ - 455

Глава 18. Начала микроэлектроники. Микропроцессоры, память и микроконтроллеры - 457
Как работает микропроцессор - 460
Лечение амнезии - 469
Изобретаем простейшую ROM - 470
Общее устройство памяти - 472
RAM - 474
EPROM, EEPROM и flash-память - 475
Микроконтроллеры Atmel AVR - 481
Почему AVR? - 481
Classic, Mega и Tiny - 482
Структура МК A VR - 483
Память программ - 484
Память данных (ОЗУ, SRAM) - 485
Энергонезависимая память данных (EEPROM) - 487
Способы тактирования - 488
Параллельные порты ввода/вывода - 491
Прерывания - 493
Таймеры-счетчики - 495
Последовательные порты - 497
Глава 19. Персональный компьютер вместо паяльника. О программировании МК - 499
Железо - 500
Софт - 502
О конфигурационных битах - 504
Примеры программирования - 508
Самая простая программа - 508
Таймер без прерываний - 512
Применение прерываний - 517
Прерывание таймера по переполнению - 520
Прерывание таймера по сравнению - 524
Глава 20. Изобретаем велосипед. Настольные часы и термометр-барометр на
микроконтроллере - 528
Часы со счетом времени на МК - 529
Общее построение схемы - 530
Схема - 532
Программа - 536
Детали и конструкция - 540
Тонкая подстройка - 543
Измеритель температуры и давления на AVR - 545
Арифметика многобайтовых чисел в МК - 545
Операции с числами в формате BCD - 550
Хранение данных в ОЗУ - 551
Использование встроенного АЦП - 553
Датчики температуры и давления - 555
Схема - 555
Программа - 559
Калибровка - 562
Глава 21. Общение с внешним миром. Взаимодействие МК с внешними устройствами - 565
UART и соединение с ПК - 565
Способы соединения ПК и МК - 569
Прием и передача данных через UART - 573
Запись констант через UART - 575
Хранение констант в EEPROM - 577
Прием коэффициентов из ПК и запись их в память - 580
Последовательный интерфейс 12С - 583
Программная эмуляция протокола I С - 587
Запись данных во внешнюю flash-память - 589
Чтение данных из памяти через UART - 596
Часы с интерфейсом 12С - 601
Глава 22. Страна советов. Некоторые полезные схемы - 617
Схема мультивибратора на транзисторах - 617
Электронное реле - 618
Схема реле с управлением одной кнопкой - 619
Датчик воды - 621
Заставить камни заговорить - 622
Программа для вывода звука - 627
Зарядное устройство для NiCd-аккумуляторов - 631

Приложения - 637
Приложение 1. Резисторы - 639
Международная цветная маркировка резисторов - 639
Таблицы номиналов резисторов и конденсаторов - 640

Автор: Ревич Ю. В
Издательство: БХВ
Год издания: 2009
Страниц: 720
Формат: DJVU
Размер: 16.59 Mb