А.Г.Алексенко и другие. Применение прецизионных аналоговых микросхем (1985) [6.02.04]

К 32.852
А 46
К 621.382.8.037.33.004.14

Рецензент канд. техн. наук Е. И. ГАЛЬПЕРИН
Редакция литературы по электронной технике

Алексенко А. Г. и др. Применение прецизионных аналоговых микросхем/А. Г.
Алексенко, Е. А. Коломбет, Г. И. Стародуб. - 2-е изд., перераб. и доп.-М.:
Радио и связь, 1985. - 256 с, ил. В пер.: 1 р. 20 к.

Рассматриваются схемотехника прецизионных аналоговых микросхем и их
применение в радиоэлектронной аппаратуре. Основное внимание уделяется
принципам построения и типовым каскадам аналоговых микросхем общего
применения: операционным усилителям, компараторам и перемножителям
напряжения, таймерам, интегральным стабилизаторам, цифро-аналоговым и-
аналого-цифровым преобразователям. Излагаются^ условия достижения
предельных параметров аналоговых микросхем и схемотехнические способы
улучшения их характеристик. По сравнению с первым изданием (1980 г.)
материал значительно обновлен и дополнен новыми сведениями по применению.
Для инженерно-технических работников, связанных с разработкой и
применением аналоговых микросхем. Может быть полезна радиолюбителям.

240300000-045 ББК 32.852
А--------------100-85
046(01)-85 6Ф0.32

c Издательство "Радио и связь", 1985

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие....................... 3
Глава 1. Микросхемотехника аналоговых интегральных схем..... 4
1.1. Элементы схемотехники АИС .............. 4
1.2. Структура ОУ и методы улучшения его параметров...... 7
1.3. Структура компараторов напряжения......... 33
1.4. Основные структуры и особенности применения таймеров ... 35
1.5. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи .... 43
1.6. Оценка технического уровня и перспектив совершенствования АИС 52
1.7. Основные схемы включения аналоговых микросхем...... 58
Глава 2. Устройства, выполняющие математические операции..... 73
2.1. Регулировка коэффициента усиления в усилителях на ОУ .... 74
2.2. Логарифмические усилители.............. 85
2.3. Сумматор и вычитатель ............... 91
2.4. Аналоговые перемножители и делители........... 93
2.5. Выделение среднего квадратического значения....... 98
2.6. Интеграторы..................... 99
2.7. Аналоговые дифференциаторы.............. 105
2.8. Устройства, выполняющие специальные математические операции . 110
Глава 3. Преобразователи электрических и физических величин . . . . 115
3.1. Преобразователи напряжения в частоту........... 115
3.2. Применение преобразователей напряжения в частоту..... 127
Глава 4. Генераторы сигналов................ 129
4.1. Генераторы синусоидальных колебаний........... 130
4.2. Генераторы колебаний прямоугольной и треугольной форм .... 140
4.3. Генераторы колебаний специальной формы.......... 144
4.4. Универсальный генератор колебаний низкой частоты...... 148
Глава 5. Схемы дискретизации по уровню............ 150
5.1. Компараторы ..................... 150
5.2. Устройства выборки - хранения ............. 163
5.3. Амплитудные детекторы ................ 170
5.4. Аналоговые ключи.................. 176
5.5. Усилители-ограничители................ 179
Глава 6. Источники и стабилизаторы тока и напряжения...... 181
6.1. Источники опорного напряжения ............. 182
6.2. Источники постоянного тока ............... 185
6.3. Стабилизаторы и преобразователи напряжения ......... 189
Глава 7. Бытовая электроника................ 200
7.1. Узлы аппаратуры высококачественного воспроизведения и записи
звука......................... 201
7.2. Схемы бытовой радиоэлектронной аппаратуры ........ 246
Список литературы.................... 251

АНДРЕИ ГЕННАДЬЕВИЧ АЛЕКСЕНКО
ЕВГЕНИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ КОЛОМБЕТ
ГЕОРГИЙ ИВАНОВИЧ СТАРОДУБ

ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕЦИЗИОННЫХ АНАЛОГОВЫХ МИКРОСХЕМ

Редактор М. М. Лисина
Художественный редактор Н. С Шеин
Переплет художника Н. А. Пашура
Технический редактор И. Л. Ткаченко
Корректор Л. С. Глаголева
И Б № 688

Сдано в набор 29.08.84 Подписано в печать 14.12.84 T-19125 Формат
60X90/16 Бумага кн.-журн. № 1 Гарнитура литературная Печать высокая Усл.
печ. л. 16,0 Усл. кр.-отт. 16,0 Уч.-изд. л. 17,8 Тираж 50 000 экз. Изд. №
20698 Зак. № 95/121 Цена 1 р. 30 к.
Издательство "Радио и связь". 101000 Москва, Почтамт, а/я 693
Набрано в московской типографии № 5 ВГО "Союзучетиздат" 101000 Москва,
ул. Кирова, д. 40
Отпечатано в Подольском филиале ПО "Периодика" 142110, г. Подольск, ул.
Кирова, д. 25

Scan Pirat

В.С.Гутников "Интегральная электроника в измерительных устройствах" (1980) [6.02.02]

ВБК 32.844
Г97
УДК 621 3 049 77:681.518.3

Рецензент Б. Я. Авдеев

Гутников В. С.
Г97 Интегральная электроника в измерительных устройствах.- Л.: Энергия.
Ленингр. отд-ние, 1980.- 248 с, ил. В пер.: 1 р. 30 к.

Книга посвящена применению серийных аналоговых и логических ИС для
построения типовых функциональных узлов измерительных устройств. Особое
внимание уделено методам построения различных измерительных
преобразователей (в том числе точных усилителей) на основе интегральных
операционных усилителей. Рассмотрены особенности использования интегральных
ключей, умножителей, компараторов и т. д. Описаны разновидности логических ИС
и их применение для реализации логических функций, построения регистров,
счетчиков, преобразователей кода в частоту и т.п. Изложение материала
сопровождается кратким теоретическим анализом. Приводимые примеры
основываются на современных отечественных ИС.
Книга предназначена для широкого круга специалистов и студентов, занятых
разработкой и изучением электронной измерительной аппаратуры.

30407-074 ББК 32.844
Г------------219-80. 2403000000
051(01)-80 6ФО.З

© Издательство "Энергия", 1980

Оглавление
Предисловие................................ 3
Глава первая. Общие сведения об аналоговых ИС.........5
1-1. Разновидности аналоговых ИС............-
1-2. Интегральные аналоговые ключи............ 7
Глава вторая. Интегральные операционные усилители .......14
2-1. Общие сведения об операционных усилителях...... -
2-2. Эквивалентная схема и параметры ОУ......... 16
2-3. Вспомогательные цепи ОУ.............. 24
2-4. Улучшение параметров ОУ ............. 29
2-5. Расчет цепей, содержащих ОУ, с помощью направленных графов.... 34
Глава третья. Усилители с отрицательной обратной связью на основе ОУ 39
3-1. Инвертирующий усилитель.............. -
3-2. Неинвертирующий усилитель............. 46
3-3. Дифференциальные усилители............. 53
3-4. Усилители тока и заряда.............. 59
3-5. Усилители с гальванически развязанными цепями питания . . 62
Глава четвертая. Точные измерительные усилители .......64
4-1. Снижение мультипликативных погрешностей усилителя ... -
4-2. Усилители с периодической коррекцией дрейфа...... 69
4-3. Усилители с модуляцией и демодуляцией сигнала..... 72
4-4. Двухканальные усилители.............. 76
4-5. Гальваническое разделение в измерительных усилителях ... 83
4-6. Шумы измерительных усилителей........... 92
Глава пятая. Стабилизаторы, усилители с токовым выходом и преобразователи
сопротивления в напряжение.........107
5-1. Стабилизаторы напряжения .............-
5-2. Стабилизаторы тока и усилители с токовым выходом . . . .111
5-3. Преобразователи сопротивления в напряжение......117
5-4. Мостовые преобразователи сопротивления в напряжение . . 123
Глава шестая. Применение ОУ с линейными частотнозависимыми обратными
связями . ; .............128
6-1. Принципы построения операционных преобразователей ... -
6-2. Интегрирующие операционные преобразователи......132
6-3. Активные фильтры .... ..........: 140
6-4. Конверторы сопротивления..............147
6-5. Генераторы синусоидальных колебаний.........149
Глава седьмая. Применение ОУ с нелинейными и управляемыми обратными
связями ................150
7-1. Выпрямители среднего значения............ -
7-2. Амплитудные выпрямители.............. 154
7-3. Ключевые устройства и фазочувствительные демодуляторы . . 156
7-4. Устройства выборки и хранения аналогового сигнала .... 160
7-5. Функциональные преобразователи........... 161
Глава восьмая. Применение ОУ в импульсных устройствах .....165
8-1. Ограничители и формирователи напряжения прямоугольной формы. . -
8-2. Релаксационные генераторы на основе ОУ........ 169
8-3. Одновибраторы и управляемые генераторы на основе ОУ . . 171
Глава девятая. Специальные типы ОУ..............177
9-1. ОУ с токовыми входами...............-
9-2. Умножители аналоговых сигналов...........179
9-3. Компараторы...................181
Глава десятая. Логические интегральные схемы..........182
10-1. Основные положения алгебры логики.........-
10-2. Разновидности логических ИС............ 185
10-3. Параметры логических ИС.............188
Глава одиннадцатая. Комбинационные логические цепи.......191
11-1. Минимизация логических функций...........-
11-2. Синтез комбинационных цепей............194
11-3. Примеры типичных комбинационных цепей.......196
Глава двенадцатая. Триггеры . ..............199
12-1. Разновидности триггеров в интегральном исполнении ... -
12-2. Принципы построения интегральных триггеров......202
12-3. Помехозащищенные триггеры ............205
Глава тринадцатая. Регистры и кольцевые счетчики ........206
13-1. Регистры памяти.......,.........-
13-2. Регистры сдвига.................207
13-3. Кольцевые счетчики ...............209
Глаза четырнадцатая. Двоичные счетчики и счетчики на их основе . . . 212
14-1. Двоичные счетчики ... ............ -
14-2. Двоично-десятичные счетчики............ 215
!4-3. Счетчики с различными недвоичными коэффициентами пересчета... 221
14-4. Реверсивные счетчики.........,..... 223
14-5. Синтез счетчиков................-. 226
Глава пятнадцатая. Применение логических ИС в формирователях и
генераторах импульсов............229
15-1. Формирователи импульсов.............-
15-2. Генераторы импульсов...............234
Глава шестнадцатая. Специальные узлы измерительных устройств на основе
логических ИС............235
16-1. Устройства синхронизации .............-
16-2. Устройства вычитания частот............237
16-3. Преобразователи код-частота............238
16-4. Применение микропроцессоров в измерительных устройствах....241
Список литературы................... . . 243

Валентин Сергеевич Гутников

Интегральная электроника
в измерительных устройствах

Редактор Ю В Дотополова
Художественный редактор Д Р Стеванович
Технический редактор Е А Полякова
Корректор Н А Зверева
Переплет художника М А Федоровой

ИБ № 1159

Сдано в набор 11-02-80. Подписано в печать 22-04-80. М 32727 Формат 60Х90
1/16. Бумага типографская №2. Гарнитура литературная. Высокая печать. Усл.
печ.л.15.5. Уч.изд.л.16.7. Тираж 40 000 экз. Заказ № 319. Цена 1 р 20 к

Ленинградское отделение издательства Энергия" 191041 Ленинград Д 41
Марсово поле 1

Ленинградская типография № 4 Ордена Трудового Красного Знамени
Ленинградского объединения "Техническая книга" им Евгении Соколовой
Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств
полиграфии и книжной торговли. 191126 Ленинград Социалистическая ул 14.

Scan Pirat

П.Хоровиц, У.Хилл. Искусство схемотехники (том 1) [6.02.04]

П. Хоровиц, У. Хилл

ИСКУССТВО СХЕМОТЕХHИКИ

В двух томах с дополнением

1ый ТОМ

Издание 3-е, стереотипное

Перевод с английского
под редакцией . техн. наук М В. ГАЛЬПЕРИHА

МОСКВА "МИР" 1986

Hа русском языке издается в двух томах.
Том I содержит сведения об ментах схем проектировании базовых линейных и
цифровых схем, применении линейных и цифровых ИМС, о прецизионных и
малошумящих микросхемах. Для специалистов в области электроники,
автоматики, вычислительной Техники, а также студентов соответствующих
специальностей вузов.

2403000000-335
Х-------------- КБ-58-26-1985
041(01)-86

ББК 32.85 6Ф0.З

Редакция литературы по информатике и электронике

ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРОВ

Эта книга представляет собой учебник по разработке электронных схем и
одновременно справочное пособие для инженеров; уровень изложения в ней
постепенно повышается от простейшего, рассчитанного на новичков, к
сложному, требующему глубоких знаний в электронике.

Мы строго подошли к выбору круга рассматриваемых проблем и постарались
просто и доходчиво изложить основные вопросы, с которыми сталкивается
разработчик, стараясь совместить прагматический подход физика-практика и
точку зрения инженера, стремящегося к точности и обоснованности в
разработке электронной схемы.

Основой для этой книги послужили конспекты курса электроники, которые
читаются в Гарварде в течение одного семестра. Аудитория у этого курса
довольно неоднородна ў это специалисты, закончившие университет и
повышающие квалификацию в соответствии со спецификой своей работы в
промышленности, студенты-выпускники, стремящиеся к научной работе, и
соискатели ученой степени, которые Hеожиданно обнаружили свою
неосведомленность в электронике. Как показала практика, существующие
учебники не подходят для такого курса. Очень хорошие книги написаны по
отдельным разделам электроники, но все они предназначены для
четырехгодичных курсов обучения или для инженеров, имеющих опыт
практической работы; те учебники, в которых сделана попытка рассмотреть
предмет электроники в целом, либо перегружены подробностями (и склоняются
по стилю к уровню пособий), либо излагают материал очень поверхностно (и
больше напоминают советы домохозяйке, чем рекомендации инженерам), либо
собраны из неравномерно проработанных частей. Большая часть материала,
излагаемого в учебниках по основам электроники, на практике никогда не
применяется и чаще всего для того, чтобы найти какую-нибудь нужную схему
или посмотреть, как проводить анализ ее работы, инженеру приходится
отыскивать фирменные руководства по применению схем, просматривать
технические журналы, доставать дефицитные справочники. Короче говоря,
авторы учебников, как правило, излагают теорию и никак не учат искусству
схемотехники или проектирования электронных схем.

Мы поставили перед собой задачу написать такую книгу по электронике,
которая была бы полезна о инженеру-разработчику, и физику-практику, и
преподавателю электроники. Мы придерживаемся мнения, и это находит свое
отражение в книге, что электроника ў это искусство, которое основано на
нескольких основных законах и включает в себя большое количество
практических правил и приемов. По этой причине мы сочли возможным
полностью опустить проблемы физики твердого тела, модель транзистора с
использованием й-пара-метров, сложную для понимания теорию цепей и свели к
минимуму рассмотрение нагрузочных характеристик и использование
комплексной s-плоскости. Математических выкладок вы встретите очень мало,
зато приводятся разнообразные примеры схем и всячески пропагандируется
быстрая прикидочная оценка параметров и характеристик (которую желательно
уметь производить "в уме").

Помимо тех проблем, которые обычно рассматривают в учебниках по
электронике, наша книга включает следующие вопросы: рассмотрение удобной
для использования модели транзистора; построение таких практически
полезных схем, как источники тока и токовые зеркала; разработки на базе
операционного усилителя с одним источником питания; ряд практических
вопросов, по которым часто трудно найти информацию (методы частотной
коррекции операционных усилителей, схемы с низким уровнем шумов, схемы
ФАПЧ и прецизионные линейные цепи); упрощенный метод разработки активных
фильтров с использованием таблиц и графиков; проблемы шумов, экранирования
и заземления; оригинальный графический метод анализа усилителя с низким
уровнем шумов; источники эталонного напряжения и стабилизаторы напряжения,
включая источники питания постоянного тока; мультивибраторы и их
разновидности; недостатки цифровых логических схем и пути их устранения;
сопряжение с логическими схемами, включая новые типы больших интегральных
схем на nМОП- и pМОП-структурах; методы аналого-цифрового и
цифро-аналогового преобразования; генерация шумов в цифровых схемах;
микропроцессоры и практические примеры их использования; конструирование,
печатный монтаж, печатные платы, примеры готовых конструкций; упрощенные
способы оценки быстродействия переключательных схем; измерение и обработка
данных; описывается, что можно измерить и с какой точностью, как
обработать данные; методысужения полосы пропускания (усреднение сигналов,
уплотнение каналов, использование усилителей с защелкой и весовых
импульсов); представлена обширная коллекция негодных схем и удачных схем.
Hекоторые полезные вопросы вынесены в приложения, из которых вы можете
узнать, как чертить принципиальные схемы, какие существуют типы
интегральных схем, как проектировать LC-фильтры. В них приведены
сопротивления некоторых типов резисторов, рассмотрены осциллографы, сюда
же включены некоторые полезные математические выкладки. В книге приведены
таблицы с характеристиками распространенных типов диодов, транзисторов,
полевых транзисторов, операционных усилителей, компараторов,
стабилизаторов, источников эталонных напряжений, микропроцессоров и других
устройств. Мы стремились к конкретности в изложении всех вопросов и
поэтому очень часто при рассмотрении той или иной схемы сравнивали между
собой характеристики элементов, которые можно использовать в схеме,
обсуждали достоинства других вариантов построения схем. В приводимых
примерах схем использованы настоящие элементы, а не "черные ящики".

Главная задача состояла в том, чтобы с помощью нашей книги читатель понял,
как разрабатывается электронная схема, как выбирается ее конфигурация,
типы элементов и их параметры. Отказ от математических выкладок вовсе не
означает, что мы хотим научить читателя строить схемы "на глазок", не
очень-то заботясь об их характеристиках и надежности. Hаоборот, излагаемый
подход к разработке электронных схем максимально приближен к реальной
жизни, он показывает, как принимаются решения при создании схем в
инженерной практике. Эту книгу можно использовать в качестве учебника для
годичного курса по проектированию электронных схем, читаемого в колледжах.
Требования к предварительному изучению математики невелики, однако
читатель должен иметь представление о тригонометрических и
экспоненциальных функциях и дифференциальном исчислении. (В приложение
вынесен небольшой обзор по теории функций комплексного переменного и ее
основным для электроники результатам.) Если опустить некоторые разделы, то
книгу можно использовать для курса, рассчитанного на один семестр (как в
Гарварде). Те разделы, которые можно опустить при изучении материала, даны
мелким шрифтом, это должно облегчить чтение книги ускоренным методом.

Кроме того, если книга должна быть изучена в течение одного семестра, можно
пропустить первую половину гл. 4, а также гл. 7, 12ў14; это отмечено во
вводных параграфах к перечисленным главам. Hам бы хотелось поблагодарить
наших коллег за ценные замечания и помощь, которую они оказали при
подготовке рукописи, особенно М. Аронсона, Г. Берга, Д. Крауза, К. Дениса,
Д. Грайсинджера, Дж. Хагена, Т. Хейеса, П. Хоровица, Б. Клайна, К.
Папалиолиса, Дж. Сейджа и Б. Ваттерлинга. Мы выражаем признательность Э.
Хайэберу, Дж. Мобли, Р. Джонсон и К- Вернеру из отдела прессы
Кембриджского университета за работу, которую они выполнили с большим
вкусом, на высоком профессиональном уровне.

Пауль Хоровиц
Уинфилд Хилл
Май 1980 г.

Scan Roman Efimov

П.Хоровиц, У.Хилл. Искусство схемотехники (том 2) [6.02.04]

Том 2 содержит сведения о преобразователях информации, микропроцессорах и
мини-ЭВМ, радиотехнических схемах, методах измерения и обработки сигналов,
принципах конструирования аппаратуры, а также обширные приложения. Том 2
дополнен курсом лабораторных работ по схемотехнике П. Хоровица и Я-
Робинсона. Для специалистов в области электроники, автоматики,
вычислительной техники, а также студентов соответствующих специальностей
вузов.

Scan Roman Efimov

У. Титце, К. Шенк. Полупроводниковая схемотехника (1982)

Зубчук В.И., Сигорский В. П., Шкуро А. Н. Справочник по цифровой схемотехнике [4.01.03]

Приведены схемные реализации цифровых интегральных микросхем (ИМС)
комбинационного (шифраторы, дешифраторы, преобразователи кодов,
мультиплексоры, демуль-типлексоры, сумматоры, компараторы) и
последовательностного (триггеры, счетчики, регистры, ОЗУ, ПЗУ, ППЗУ) типов.
Даны структуры и особенности функционирования микропроцессорных комплектов
о фиксированной и наращиваемой разрядностью н структуры однокристальных
микро-ЭВМ, а также рекомендации по их применению при проектировании
цифровых устройств.
Рассчитан на инженерно-технических работников, занимающихся разработкой и
эксплуатацией цифровой техники, может быть полезен студентам вузов.