Podstawy elektroniki i techniki cyfrowej - Roman Krasowski

Opis produktu: Podstawy elektroniki i techniki cyfrowej - Roman Krasowski

Książka została napisana z myślą o studentach informatyki oraz wszystkich, którzy chcą zrozumieć podstawy elektroniki potrzebne w pracy programisty, administratora czy inżyniera IT. Autor w prosty i obrazowy sposób wyjaśnia zagadnienia z zakresu elektryki, elektroniki analogowej i cyfrowej, wspierając się licznymi schematami i rysunkami. To praktyczny przewodnik po elementach, prawach i układach elektronicznych - niezbędna baza wiedzy technicznej dla każdego, kto chce wyróżniać się solidnym przygotowaniem zawodowym.

Dowiesz się m.in.:

• Jak działają diody, tranzystory i wzmacniacze
• Jak interpretować sygnały i schematy
• Na czym opiera się współczesna elektronika

O autorze książki

Roman Krasowski - doktor inżynier elektroniki, specjalista w aparaturze elektronicznej. Współtwórca Instytutu Informatyki AGH, wykładowca elektroniki i budowy komputerów. Odbył liczne staże naukowe, m.in. w Zjednoczonym Instytucie Badań Jądrowych w Dubnej pod Moskwą oraz na Uniwersytecie w Brescii - filii Politechniki Mediolańskiej. Brał udział w ekspedycji naukowo-eksploracyjnej w Andach w Peru oraz w wielu misjach jako ekspert Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej w Wiedniu. Pasjonat podróży kamperem po Europie.

Informacje o książce

• Tytuł: "Podstawy elektroniki i techniki cyfrowej"
• Autor: Roman Krasowski
• ISBN: 9788328925694
• Rok wydania: 2024
• Format: 158 x 235 mm
• Ilość stron: 440
• Wydawnictwo: Helion

Spis treści

Wstęp
Rozdział 1. Podstawowe wiadomości o prawach, elementach i sygnałach używanych w elektronice

1.1. Podstawowe wiadomości o prawach stosowanych w elektronice
1.2. Źródła sygnałów

1.2.1. Źródło napięciowe
1.2.2. Źródło prądowe

1.3. Sygnały

1.3.1. Sygnały sinusoidalne
1.3.2. Inne sygnały
1.3.3. Częstotliwości graniczne i czas narastania
1.3.4. Porównanie sygnałów
1.3.5. Źródła sygnałów
1.3.6. Transmisja mocy - dopasowanie energetyczne obciążenia

1.4. Uogólnione prawo Ohma

1.5. Elementy bierne używane w elektronice

1.5.1. Rezystor
1.5.2. Kondensator
1.5.3. Cewka

1.6. Czwórnikowa reprezentacja obwodu kształtującego
1.7. Dzielnik napięcia zależny od częstotliwości

1.7.1. Wprowadzenie
1.7.2. Filtr dolnoprzepustowy
1.7.3. Filtr górnoprzepustowy

Rozdział 2. Elementy półprzewodnikowe

2.1. Podstawowe własności półprzewodników

2.1.1. Poziomy energetyczne w atomie
2.1.2. Złącze p-n
2.1.3. Charakterystyka prądowo-napięciowa złącza
2.1.4. Wybrane właściwości złącza

2.2. Technologia wytwarzania monolitycznych układów półprzewodnikowych

Rozdział 3. Diody

3.1. Modele diod

3.1.1. Model diody idealnej

3.1.2. Model diody z uwzględnieniem napięcia progowego (dyfuzyjnego)

3.1.3. Model z uwzględnieniem napięcia progowego i rezystancji szeregowej złącza

3.2. Rodzaje diod

3.2.1. Diody prostownicze
3.2.2. Diody uniwersalne
3.2.3. Diody Zenera
3.2.4. Diody pojemnościowe - warikapy
3.2.5. Diody tunelowe
3.2.6. Diody Schottky'ego
3.2.7. Fotodiody
3.2.8. Fototranzystory
3.2.9. Diody elektroluminescencyjne LED (ang. Light-Emitting Diode)

Rozdział 4. Przyrządy półprzewodnikowe objętościowe

4.1. Hallotrony
4.2. Termistory
4.3. Fotorezystory

Rozdział 5. Układy diodowe

5.1. Podstawowe układy pracy (wybrane rozwiązania)

5.1.1. Prostowniki sieciowe

5.1.2. Stabilizatory napięcia

5.1.3. Układy automatycznego strojenia częstotliwości

5.2. Diody przełączające

5.3. Diodowe układy obcinające (przykłady)

5.4. Ogniwa fotowoltaiczne

5.5. Optoizolatory

Rozdział 6. Tranzystory

6.1. Tranzystory bipolarne

6.1.1. Konfiguracje pracy tranzystora
6.1.2. Charakterystyki statyczne
6.1.3. Modele tranzystorów
6.2. Tranzystory polowe - unipolarne
6.2.1. Tranzystor polowy złączowy
6.2.2. Tranzystor polowy z izolowaną bramką

Rozdział 7. Klasyfikacja wzmacniaczy

7.1. Wzmacniacz napięciowy

7.2. Wzmacniacz prądowy
7.3. Wzmacniacz transkonduktancyjny
7.4. Wzmacniacz transrezystancyjny
7.5. Wzmacniacz wielostopniowy

Rozdział 8. Układy tranzystorowe

8.1. Zastosowanie parametrów h do analizy wzmacniacza tranzystorowego

8.2. Właściwości wzmacniaczy z tranzystorami bipolarnymi w różnych konfiguracjach

8.2.1. Wzmacniacz w układzie wspólnego emitera (OE)
8.2.2. Wzmacniacz w układzie wspólnego kolektora (OC) - wtórnik emiterowy
8.2.3. Wzmacniacz w układzie wspólnej bazy (OB)

Rozdział 9. Właściwości wzmacniaczy z tranzystorami polowymi

9.1. Układ ze wspólnym źródłem OS (WS)

9.2. Układ ze wspólnym drenem (wtórnik źródłowy) OD (WD)

9.3. Układ ze wspólną bramką

9.4. Układy zasilania tranzystorów unipolarnych

Rozdział 10. Ciekawe układy tranzystorowe

10.1. Tranzystor jako źródło prądowe

10.2. Układ Darlingtona

Rozdział 11. Wzmacniacze szerokopasmowe

11.1. Układ kaskodowy

Rozdział 12. Wzmacniacze różnicowe

12.1. Definicja CMRR (ang. common mode rejection ratio) współczynnik tłumienia sygnału wspólnego

12.2. Wejściowe napięcie niezrównoważenia

12.3. Tranzystory polowe we wzmacniaczu różnicowym

Rozdział 13. Wzmacniacze mocy

13.1. Wtórnik emiterowy

13.2. Komplementarne wtórniki emiterowe pracujące w klasie B

13.3. Komplementarne wtórniki emiterowe w klasie AB

13.4. Wzmacniacze mocy klasy C oraz D

13.5. Stopień mocy we wzmacniaczach operacyjnych

Rozdział 14. Sprzężenie zwrotne - feedback

14.1. Wzmacniacz ze sprzężeniem zwrotnym
14.2. Wpływ ujemnego sprzężenia zwrotnego na właściwości wzmacniaczy

Rozdział 15. Wzmacniacze operacyjne

Rozdział 16. Zastosowanie wzmacniaczy operacyjnych

16.1. Wzmacniacz odwracający fazę

16.2. Wzmacniacz nieodwracający fazy

16.3. Sumator

16.4. Układ odejmujący

16.5. Układ mnożący napięcie przez stały współczynnik

16.6. Generator funkcji - układ logarytmujący

16.7. Generator funkcji wykładniczej

16.8. Źródło prądowe sterowane napięciem

16.9. Źródło prądowe z wykorzystaniem tranzystora

16.9.1. Źródło prądowe sterowane prądem - wtórnik prądowy (lustro prądowe)

16.10. Integrator - układ całkujący

16.10.1. Integrator nieodwracający

16.11. Układy różniczkujące

Rozdział 17. Komparatory

Rozdział 18. Filtry aktywne

18.1. Realizacja filtrów pierwszego rzędu

18.2. Filtry drugiego rzędu

18.3. Filtry pasmowo-przepustowe

Rozdział 19. Układy zasilające

19.1. Transformatory sieciowe

19.2. Prostowniki sieciowe
19.3. Stabilizatory

19.3.1. Stabilizatory impulsowe
19.3.2. Modulator szerokości impulsów - Pulse Width Modulator (PWM)

Rozdział 20. Przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe

20.1. Przetwarzanie - pojęcia podstawowe

20.1.1. Parametry przetwarzania
20.1.2. Źródła błędów
20.1.3. Efekt aliasingu

20.2. Przetworniki analogowo-cyfrowe ADC

20.2.1. Przetworniki typu flash
20.2.2. Przetworniki licznikowe
20.2.3. Przetworniki typu delta-sigma ?? jednobitowe
20.2.4. Przetworniki z podwójnym całkowaniem

20.3. Przetworniki cyfrowo-analogowe DAC

20.3.1. Przetworniki typu ważone R
20.3.2. Przetworniki typu R-2R

Rozdział 21. Układy cyfrowe - podstawowe pojęcia, definicje

21.1. System binarny i algebra Boole'a

21.2. Układy cyfrowe

21.3. Sygnał cyfrowy

21.4. Podstawowe parametry układu cyfrowego

21.4.1. Szybkość działania

21.4.2. Moc pobierana/rozpraszana

21.4.3. Odporność na zakłócenia

21.4.4. Elastyczność łączeniowa

21.4.5. Skala integracji

Rozdział 22. Podstawowe funktory logiczne

22.1. Negacja - NOT, NIE; inwerter, negator

22.2. Suma logiczna - OR, LUB

22.3. Suma logiczna zanegowana (negacja sumy logicznej) - NOR, LUB-NIE

22.4. Iloczyn logiczny - AND, I

22.5. Iloczyn logiczny zanegowany (negacja iloczynu logicznego) - NAND, I-NIE

22.6. Suma modulo - XOR, EXCLUSIVE-OR, WYŁĄCZNIE-LUB

Rozdział 23. Funkcje większej ilości zmiennych

Rozdział 24. Upraszczanie funkcji metodą tablic Karnaugha

Rozdział 25. Podstawowe techniki realizacji

25.1. DTL (ang. Diode-Transistor Logic) / RTL (ang. Resistor-Transistor Logic)

25.2. TTL - Transistor Transistor Logic

25.2.1. Inne funktory logiczne realizowane w technologii TTL

25.2.2. Różne ciekawe rozwiązania powstałe na bazie technologii TTL

25.2.3. Zasady sterowania i układy sprzęgające

25.3. Technologia MOS - Metal Oxide Semiconductor

25.3.1. Realizacja podstawowych funktorów logicznych w technologii MOS

25.3.2. Realizacja podstawowych funktorów logicznych w technologii CMOS

25.3.3. Porównanie struktur wykonanych w technologii TTL oraz CMOS

Rozdział 26. Przerzutniki

26.1. Przerzutniki bistabilne

26.1.1. Przerzutniki typu RS

26.1.2. Przerzutniki typu D

26.1.3. Przerzutniki typu JK

26.1.4. Realizacja różnych odmian

26.1.5. Podsumowanie wiadomości o przerzutnikach bistabilnych

26.2. Przerzutniki monostabilne

26.2.1. Detektor zbocza impulsu jako najprostsza realizacja

26.2.2. Realizacja umożliwiająca kształtowanie długości impulsu

26.2.3. Realizacja jako układ scalony

26.2.4. Timer 555

26.3. Przerzutniki astabilne - generatory fali prostokątnej

26.3.1. Przerzutniki astabilne - realizacja na kondensatorze

26.3.2. Przerzutniki astabilne - realizacja z użyciem bramek zlinearyzowanych

26.3.3. Realizacja stabilnego generatora drgań z użyciem kwarcu

26.3.4. Generator przebiegu prostokątnego stabilizowany rezonatorem kwarcowym

Rozdział 27. Złożone, sekwencyjne układy cyfrowe

27.1. Liczniki

27.1.1. Liczniki asynchroniczne

27.1.2. Liczniki synchroniczne

27.1.3. Liczniki zliczające do dowolnego n

27.2. Liczniki rewersyjne

27.2.1. Mikrooperacja

27.3. Wybrane scalone liczniki firmowe

27.4. Generator sekwencji

27.5. Detektor sekwencji

Rozdział 28. Hazard

Rozdział 29. Automaty stanów skończonych FSM

29.1. Automaty Moore'a oraz Mealy'ego

29.1.1. Automat Moore'a

29.1.2. Automat Mealy'ego

29.2. Projekt detektora sekwencji 110

29.2.1. Realizacja projektu jako automat Moore'a

29.2.2. Realizacja projektu jako automat Mealy'ego

Rozdział 30. Rejestry

30.1. Rejestry przesuwne

30.1.1. Rejestr SISO

30.1.2. Rejestr SIPO

30.1.3. Rejestr PISO

30.1.4. Rejestry równoległe PIPO

30.2. Rejestry uniwersalne

Rozdział 31. Multipleksery

Rozdział 32. Demultipleksery/dekodery

Rozdział 33. Konwertery kodów

Rozdział 34. Złożone kombinacyjne układy cyfrowe - przykłady

34.1. Klawiatura 64-stykowa

34.2. Sekwencyjne wyświetlanie cyfr

Rozdział 35. Układy arytmetyczne

35.1. Sumatory

35.1.1. Sumator dwójkowy - półsumator
35.1.2. Pełny sumator

35.2. Subtraktory (układy odejmujące)
35.3. Sumowanie wielobitowe - metody przyspieszania sumowania

35.3.1. Antycypowanie przeniesień
35.3.2. Sumowanie szeregowe

Rozdział 36. Kody zapisu liczb ze znakiem

36.1. Komplementer (układ realizujący przeniesienie do jeden U1)

36.2. Komplementer do dwóch U2

Rozdział 37. Układy stosowane w jednostkach wykonawczych procesorów

37.1. Sumator dziesiętny BCD

37.2. Komparatory

37.3. Układy generowania i kontroli parzystości

37.4. Jednostki arytmetyczno-logiczne ALU

Rozdział 38. Programowalne struktury logiczne - układy PLD (ang. Programmable Logic Devices)

38.1. Układy SPLD

38.2. Układy CPLD

38.3. FPGA - Field programmable Gate Array - programowalne matryce bramkowe

38.3.1. Konfigurowalne bloki logiczne

38.3.2. Moduły logiczne

38.4. Programowanie za pomocą języków opisu sprzętu - HDL (ang. Hardware Description Language)

38.5. Podstawowe elementy - jednostki projektowe VHDL

38.6. Przykład kompletnego opisu

38.7. Diagram przepływu

38.7.1. Symulacja funkcjonalna

38.7.2. Synteza

38.7.3. Programowa realizacja - Software Implementation

38.7.4. Symulacja czasowa (ang. timing simulation)

38.7.5. Device programming (downloading)

Literatura

Skorowidz