Электронные схемы
-
Бистабильность в системах: от электроники до биологии
Бистабильность в системах: два стабильных состояния равновесия. Примеры в электронике, механике, оптике и биологии. Объяснение и применение.
-
Счётчик: устройство и принципы работы
Счетчик в электронике и вычислительной технике: устройство для подсчета событий. Принцип работы, виды (двоичные, BCD), применение триггеров.
-
Логические элементы и схемы: принципы и история развития
Логические элементы: принцип работы, типы (диоды, транзисторы, MOSFET). Выполнение булевых функций в цифровой электронике. Основы схемотехники.
-
Мультивибраторы: Принципы работы и применение электронных схем двухуровневых устройств.
Мультивибратор: электронная схема для создания двухпозиционных устройств, осцилляторов и триггеров. История изобретения и применение различных компонентов.
-
Мультиплексор: устройство выбора и коммутации сигналов
Мультиплексор (MUX): выбор сигнала в электронике. Переключает аналоговые/цифровые входы на один выход. Экономия ресурсов, реализация логических функций.
-
Емкостная связь в электрических цепях
Энергопередача в цепях: ёмкостная связь, принцип работы, применение в аналоговых схемах. Блокировка постоянного тока, передача AC-сигнала.
-
Сравнение напряжений и токов: компаратор и операционный усилитель.
Компаратор – устройство для сравнения напряжения/тока в электронике. Преобразует аналоговый сигнал в цифровой, используется в АЦП и генераторах.
-
Инвертор: Принцип работы и характеристики
Инвертор (NOT-элемент) в цифровой логике: принцип работы, реализация логического отрицания, применение в электронике. Базовый элемент схем!
-
Униполярный транзистор: принцип работы и применение.
Униполярный транзистор (УJT): принцип работы, применение в генераторах, осцилляторах и схемах импульсов. Триггеры для тиристоров. Электронные компоненты.
-
Дарлингтоновская схема: принцип работы и характеристики
Дарлингтоновская схема: усиление тока в 2 транзистора! Высокий коэффициент усиления, применение в электронике. Изобретена Сиднеем Дарлингтоном в 1953 году.
-
Схема диодного моста
Мостовой выпрямитель из четырех диодов: схема, принцип работы, преобразование AC в DC. Экономичное решение для получения постоянного тока.
-
Усилитель с отрицательной обратной связью
Усилитель с обратной связью: принцип работы, преимущества (стабильность, линейность), схемы и применение в электронике. Патент Войгта 1924 года.
-
Релаксационный генератор: принцип работы и применение.
Релаксационный генератор: принцип работы, схемы на транзисторах и операционных усилителях. Применение в электронике: от мигалок до VCO и преобразователей.
-
Логика с эмиттерной связью: принципы и применение.
Логика Эмиттерно-связанных линий (ECL): быстродействие, высокая скорость переключения, малый размах напряжений. Применение в интегральных схемах.
-
Двойной делитель частоты в высокочастотных синтезаторах.
Двухмодульный делитель частоты: схема для синтезаторов высоких частот. Преодолевает ограничения при генерации близких частот. ECL и PLL чипы.
-
Варикап: Принцип работы и применение диода с переменной ёмкостью.
Варикап: диод с управляемой ёмкостью для электроники. Применение: генераторы, умножители частоты, ФАМ-передатчики, PLL в радио и телефонах.
-
Отрицательное дифференциальное сопротивление: Свойства и применение
Отрицательное дифференциальное сопротивление: ток растет при падении напряжения. Флуоресцентные лампы – пример, в отличие от закона Ома.
-
Серия интегральных схем CMOS 4000-й серии
Серия микросхем 4000 – КМОП логика от RCA (1968). Широкий диапазон питания (3-18В), популярна до сих пор. Обзор, характеристики, производители.
-
Раскрытие веера в цифровой электронике
Раскрываем понятие "веерность" в цифровой электронике: число входов логических элементов, подключенных к одному выходу. Максимальная веерность – показатель нагрузки.
-
Усилитель с общей базой: принципы работы и применение.
Усилитель с общим эмиттером: схема, применение в электронике, преимущества в высокочастотных цепях и интегральных схемах. Низкий входной импеданс.
-
Бинарные декодеры в цифровой электронике
Двоичные декодеры: схемы цифровой электроники, преобразующие двоичный код во множество уникальных выходов. Применение: декодирование, мультиплексирование и др.
-
Полупроводниковый диод с управляемым выпрямлением (SCR)
Симистор (SCR): четырехслойный полупроводниковый прибор для управления током. История создания, принцип работы и вклад Bell Labs и GE.
-
Инструментальный усилитель: принципы работы и применение.
Усилитель измерительный (InAmp): схема, характеристики, применение в измерительном оборудовании. Высокая точность, стабильность, низкий шум и дрифт.
-
Дифференциальный усилитель: принцип работы и история развития
Дифференциальный усилитель: принцип работы, схема и применение в аналоговых цепях. Усиление разности сигналов, подавление общего напряжения.
-
Аналоговые умножители: принципы, применение и характеристики.
Аналоговый умножитель в электронике: устройство для произведения двух сигналов. Реализует функции квадрата, корня, масштабирования и служит усилителем.
-
Схема компаратора с гистерезисом (Шмитта триггер)
Схема компаратора с гистерезисом (Шмитта триггер): принцип работы, применение в электронике для преобразования аналогового сигнала в цифровой.
-
Делитель напряжения: принцип работы и применение
Делитель напряжения: схема понижения входного напряжения (Vin) до выходного (Vout). Принцип работы, применение с резисторами и конденсаторами. Электроника.
-
Логика диодно-транзисторных схем: принципы и применение.
Логика диод-транзистор (DTL): принцип работы, схема и отличия от RTL/TTL. Усиление сигнала транзистором, диодные логические элементы И/ИЛИ.
-
Усилитель-буфер: принципы работы и применение.
Усилитель-буфер: схема для передачи сигнала без потерь, согласования импедансов и защиты источника от нагрузки. Идеален для повышения стабильности цепей.
-
Диак и Сидак: Принципы работы и характеристики двунаправленных диодов.
Диак: двухнаправленный диод, включается при достижении напряжения пробоя (VBO). Особенности, принцип работы, динамическое сопротивление и ток удержания (IH).
-
Оптоизоляторы: Принцип работы и типы
Оптоизоляторы: электронные компоненты для гальванической развязки цепей. Защита от высокого напряжения до 10 кВ, передача сигналов светом. LED, фототранзисторы.
-
Топология электронных фильтров Sallen-Key
Топология фильтра Sallen-Key: простое решение для активных фильтров 2-го порядка. Не требует индукторов, обеспечивает высокую Q и усиление.
-
Усилитель на биполярном транзисторе с общим эмиттером
Усилитель по общей схеме эмиттера: принцип работы, характеристики (усиление тока, сопротивление). Инвертирование сигнала. Электроника, БJT транзисторы.
-
Температурно-независимый источник опорного напряжения.
Напряжение опорного источника, не зависящее от температуры: принцип работы, схема, применение в интегральных схемах. Точность до 25-50 ppm/°C.
-
Усилитель на биполярном транзисторе с общим коллектором
Усилитель общего коллектора (эмиттерный повторитель): схема, принцип работы, применение как буфера напряжения. Низкий выходной импеданс, БJT усилители.
-
Зеркало тока: принципы работы и характеристики.
Зеркало тока: схема копирования тока через активные элементы. Обеспечивает стабильный ток при изменении нагрузки, используется для создания источников тока.
-
Виртуальная земля в электронике: принцип и применение.
Виртуальная земля в электронике: создание стабильного опорного потенциала без прямого заземления. Применение в усилителях и схемах. Теория и практика.
-
Схема выборки-хранения: принцип работы и применение.
Схема выборки-хранения: принцип работы, применение в АЦП и электронике. Устройство для захвата и удержания аналогового сигнала. Ключевые компоненты и функции.
-
Генератор, управляемый напряжением: принципы и характеристики.
Генератор, управляемый напряжением (VCO): принцип работы, применение в FM/PM, фазовой автоподстройке частоты и синтезаторах. Электронные осцилляторы.
-
Согласование и мостовое соединение импедансов в звукотехнике.
Импедансное согласование в звукозаписи: высокое входное сопротивление усилителя для минимизации потерь сигнала и оптимальной передачи напряжения.
-
Мощные полупроводниковые приборы: история и развитие
Мощные полупроводники: применение в силовой электронике, выпрямителях и источниках питания. Ключи и интегральные схемы для широкого диапазона мощностей.
-
Усилитель с противофазным выходом (Усилитель push-pull)
Усилитель push-pull: принцип работы, схема, преимущества. Повышает мощность, скорость и эффективность по сравнению с классом А. Применение в логике TTL/CMOS.
-
Дифференциальная передача TTL: Принцип работы и преимущества
Дифференциальная TTL: надежная передача данных без помех. Реализация RS422/RS485. Отличия от обычной TTL, уровни сигналов, преимущества и применение.
-
Колпицовский генератор: принципы работы и схемотехника.
Колпиццовый генератор: принцип работы, схема и применение LC-генераторов. Подробно о конструкции, настройке частоты и выборе компонентов.
-
Интегратор: принцип работы и области применения.
Интегратор: принцип работы, применение в инженерии и науке. Накопление входного сигнала во времени для получения выходного. Аналоговые и механические типы.
-
Интегральные схемы смешанного типа
Интегральные схемы (ИС): смешанные сигналы, аналоговые и цифровые цепи на одном кристалле. Применение в телефонах, электронике и автомобилях.
-
Генераторы импульсов: принципы работы и применение.
Генератор импульсов: схемы, применение в цифровых цепях. Регулировка частоты, длительности, задержки и уровня импульсов. От пикосекунд до минут!
-
Импульсные диоды обратного восстановления: принципы работы и применение.
Импатт-диод: мощный полупроводниковый прибор для микроволновой электроники (3-100 ГГц+). Осцилляторы, усилители, радары, сигнализации. Высокая мощность!
-
Усилитель с регулируемым коэффициентом усиления (VCA)
Усилитель с переменным коэффициентом усиления (VCA): принцип работы, применение в аудио, синтезаторах и амплитудной модуляции. Контроль усиления напряжением.
-
Клапп-генератор: принцип работы и схемотехника
Генератор Клаппа: схема, принцип работы и история создания LC-генератора с высокой стабильностью частоты. Разработка Клаппа и Гурие.
-
Удвоители напряжения: принципы работы и схемы реализации.
Удвоитель напряжения: схемы, принцип работы и применение диодов и транзисторов для повышения DC/AC напряжения в два раза. Электроника и схемотехника.
-
Подключения питания интегральных схем
Питание интегральных схем: назначение выводов, обозначения VDD, VSS и другие. Подключение к цепям питания в электронике и проектировании IC.
-
Асинхронные цифровые схемы: принципы и перспективы
Асинхронные схемы: принципы работы, преимущества и применение в цифровой электронике. Бесклочевые схемы без глобального тактового сигнала.
-
Резисторы подтяжки и опускания: обеспечение определенного состояния сигнала.
Резисторы подтяжки (Pull-up/Pull-down) в электронике: назначение, принцип работы, применение с переключателями и транзисторами. Обеспечение стабильного сигнала.
-
Чопперные схемы: принцип работы и применение в электронике.
Чоппер – это электронное устройство для преобразования постоянного напряжения. Эффективный контроль мощности, низкие потери, высокая частота переключения.
-
Метод малого сигнала в анализе электронных схем
Анализ электронных схем малым сигналом: линеаризация нелинейных элементов для упрощения расчётов. Моделирование, AC-эквиваленты, методы анализа схем.
-
Дифференциальная токовая логика и области её применения.
Логика с токовым управлением (CML/SCL): принцип работы, применение в цифровых схемах и высокоскоростной передаче данных (до 3.125 Гбит/с).
-
Дискретные электронные компоненты и их классификация
Электронные компоненты: определение, отличия от электрических элементов, назначение и характеристики. Datasheet – техническая документация. Основы электроники.
-
Трёхстабильный буфер в цифровой электронике
Тристоевые буферы в цифровой электронике: высокое, низкое состояние и высокое сопротивление. Обеспечивают совместное использование шины несколькими устройствами.
-
Постоянная составляющая сигнала: определение и применение.
Среднее значение сигнала: определение, DC-смещение, DC-компонента в обработке сигналов. Важно для электроники и схемотехники усилителей.
-
Источник тока Видлара: Принцип работы и применение
Источник тока Видлара: схема, применение в операционных усилителях (741), особенности и принцип работы. Подробное описание и патент 1967 года.
-
Пробой на защелку в MOSFET-схемах
Замыкание в MOSFET-схемах: причины, механизм возникновения (паразитная тиристорная структура), последствия и необходимость перезагрузки для устранения.
-
Усилитель класса D: принцип работы и история развития
Усилитель класса D: принцип работы, схема и преимущества. Высокая эффективность (более 90%) благодаря импульсному режиму работы транзисторов. История создания.
-
Каскодный усилитель: принцип работы и применение.
Каскодный усилитель: двухкаскадная схема для повышения пропускной способности, входного импеданса и изоляции в электронных цепях. Применение в транзисторах и лампах.
-
Элемент Мюллера C: описание и реализации
Элемент Мюллера C: описание логической схемы, используемой в асинхронных вычислениях. Принцип работы, история создания и связь с другими элементами.
-
Метастабильность в цифровых электронных системах
Метастабильность в электронике: неустойчивое состояние цифровых схем, приводящее к сбоям и непредсказуемому поведению. Причины и последствия.
-
Источники опорного напряжения: типы, применение и точность
Эталон напряжения: стабильный источник опорного напряжения для электроники. Применение в АЦП, ДАП, измерительных системах. Высокая точность и стабильность.
-
Умножители ёмкости: принципы работы и применение.
Умножитель ёмкости: схемы и применение. Активные и пассивные методы увеличения ёмкости конденсаторов с использованием транзисторов и автотрансформаторов.
-
Вольт-амперная характеристика: описание и применение.
Вольт-амперная характеристика (ВАХ): зависимость тока от напряжения в цепи. Используется в электронике для анализа и моделирования поведения устройств.
-
Логический элемент И-НЕ (NAND)
Логическая схема NAND: принцип работы, таблица истинности, применение в цифровой электронике. Реализация любых логических функций с помощью NAND-элементов.
-
Ground bounce
-
Применение и особенности операционных усилителей.
Операционные усилители: схемы, применение с отрицательной обратной связью, эквивалентная схема, параметры и ограничения реальных ОУ. Оптимизация для работы.
-
Сумматор с выбором переноса: архитектуры и оптимизация
Сумматор с выбором переноса: быстрое сложение двоичных чисел в электронике. Принцип работы, структура (сумматоры переноса и мультиплексор), преимущества.
-
Лавинные транзисторы: принцип работы, история и современные исследования.
Аваланчный транзистор: принцип работы, характеристики и применение в высокоскоростных схемах. Быстрое переключение, отрицательное дифференциальное сопротивление.
-
Искажение переключения в усилителях класса B
Искажение при переключении (crossover distortion) в усилителях класса B: причины, механизм возникновения и отличия от фильтров кроссовера в акустике.
-
Электронные символы и условные обозначения в схемах.
Электронные символы: пиктограммы для обозначения элементов схем (резисторы, транзисторы, батареи). Стандарты, условные обозначения, GND.
-
Блокирующий генератор: принцип работы и применение.
Блокирующий генератор: простое устройство на транзисторе/лампе для создания импульсов. Применение: светодиоды, сигнализация, стробоскоп, практика азбуки Морзе.
-
Транзистор 2N3055: История и характеристики
2N3055: мощный NPN транзистор, разработанный RCA в 1960-х. Общее применение, hometaxial/эпитаксиальная база, популярность и характеристики зависят от производителя.
-
Черные ворота: легендарные конденсаторы для аудио техники.
Высококачественные электролитические конденсаторы Black Gate (Rubycon, Япония) для аудио. Обзор, характеристики, надежность и почему они сняты с производства.
-
Эффект Миллера в электронике
Эффект Миллера в электронике: увеличение входной ёмкости усилителя из-за обратной связи. Влияет на частотные характеристики транзисторов и ламп.
-
Роберт Видлар: Инженер и пионер интегральных схем
Роберт Видлар (1937-1991) – американский инженер-электроник, пионер в разработке линейных интегральных схем (ИС). Биография и вклад в электронику.
-
Парa Шиклаи: Комplementарнaя схема включения биполярных транзисторов.
Парa Шиклаи: комплементарная схема из двух биполярных транзисторов (NPN и PNP). Аналог Дарлингтона, обеспечивает усиление тока. Подробности здесь!
-
Модель Гуммеля-Пуна: Параметры и характеристики биполярного транзистора
Модель Гуммеля-Пуна: описание биполярного транзистора, используемое в SPICE. Учитывает зависимость параметров транзистора от тока. Основа для Ebers-Moll.
-
Логическая схема Исключающее ИЛИ (XOR)
Логическая схема XOR (исключающее ИЛИ): принцип работы, таблица истинности, применение в цифровой электронике. Реализует логическое неравенство.
-
Логический элемент XNOR: описание и характеристики
Логическая схема XNOR: принцип работы, таблица истинности, эквивалентность логическому ИЛИ-НЕ. Узнайте о гейте исключающего ИЛИ и его применении!
-
Логический элемент И-НЕ (NOR)
Логическая схема И-НЕ (NOR): принцип работы, таблица истинности, применение в цифровой электронике. Функциональная полнота и альтернатива другим логическим элементам.
-
Усилитель заряда: принцип работы и применение
Усилитель заряда: принцип работы, схема и применение. Преобразует ток в напряжение, пропорциональное заряду. Изобретен Уолтером Кистлером в 1950 году.
-
Фазовый генератор сдвига: принцип работы и схемы реализации
Генератор сдвига фазы: принцип работы, схема, применение в аудио. Создание синусоидального сигнала с помощью RC-цепей и усилителя.
-
Схемы переключения полярности: H-мост и его применение.
H-мост: схема управления направлением тока. Применение в робототехнике, инверторах, контроллерах моторов и преобразователях напряжения. Подробно о H-мостах.
-
Ограничители и отсекатели сигналов в электронике
Ограничитель (клиппер) в электронике: схемы, предотвращающие превышение сигнала заданного уровня. Выбор части сигнала, удаление пиков. Принцип работы.
-
Генератор сигнала сброса при включении питания (PoR)
Генератор сброса при включении питания (PoR) – периферийное устройство для микроконтроллеров, обеспечивающее стабильный старт и известный начальный режим.
-
Лестничные резисторные цепи и цифро-аналоговое преобразование.
Лестничная резисторная цепь: простое и недорогое решение для цифро-аналогового преобразования (ЦАП). Конфигурация R-2R, история и применение.
-
Логика на диодах: Конструкция И и ИЛИ элементов
Логика на диодах: создание И и ИЛИ элементов с помощью диодов и резисторов. Простота и дешевизна, но ограничена в каскадном соединении и усилении.
-
Интегральная инжекционная логика на биполярных транзисторах
Интегральная инжекционная логика (I2L): быстродействие TTL при низком энергопотреблении CMOS. Транзисторы БJT, высокая помехоустойчивость, разработка 1971 года.
-
Выходы с открытым коллектором/стоком в интегральных схемах
Открытый коллектор/сток/эмиттер в интегральных схемах: принцип работы, применение как транзисторного ключа, логические уровни и подключение линий.
-
Методология проектирования динамических логических схем.
Динамическая логика в интегральных схемах: методология проектирования, преимущества (скорость, площадь) и недостатки. Применение в CPU и MOS-технологиях.
-
Зеркало тока Уилсона: принципы работы и особенности реализации.
Зеркало тока Уилсона: схема для точного копирования входного тока. Применение в качестве источника/поглотителя тока с постоянным смещением. Электроника.
-
High impedance
-
Molecular logic gate
-
Flash ADC