Радиотехника. Техника электромагнитных колебаний. Радиотехнические устройства и приборы (усилители, волноводы, генераторы и т.д.). Квантовая электроника. Лазеры, мазеры

Книга известного американского специалиста посвящена пакету программ для разработки печатных плат EAGLE. Автор не просто показывает все особенности и возможности программы, он освещает технологические основы производства печатных плат и представляет способы и оборудование для этого. Изучение материала основано на проектах реальных устройств — Arduino и BeagleBone, которые вполне можно собрать самостоятельно, прочитав книгу. Также большое внимание уделено автоматизации рутинных задач, возникающих перед инженерами.

В энциклопедии помещен материал, терминологический состав которого в основном связан с материалами курсов радиотехнических дисциплин, преподаваемых в вузах. Примерно 2500 статей словаря дают толкование примерно 4000 наиболее часто употребляющихся радиотехнических терминов. Книга может быть использована двояко, как энциклопедия по радиотехнике и как сборник 33 кратких учебников по основным радиотехническим дисциплинам.

Всем известно, что можно прекрасно знать теорию, но, когда дело касается практической части — изготовления и наладки электронных устройств, возникает немало вопросов. Как организовать свое рабочее место? Как выбрать припой и флюс и научиться качественно паять? Как самому изготовить печатную плату и смастерить корпус для прибора? Здесь вы найдете ответы на эти и многие другие вопросы. В книге приводятся схемы и чертежи простых и недорогих устройств, значительно облегчающих работу радиомонтажника; дается множество полезных рекомендаций, которые сопровождаются необходимыми расчетами и теоретическими сведениями, что позволит незамедлительно перейти к самостоятельной работе.

В предлагаемой книге приводится информация о принципах действия и особенностях функционирования некоторых приставок и блоков эффектов, использовавшихся известными гитаристами второй половины ХХ века. Практически все рассмотренные конструкции с успехом применяются музыкантами и в наши дни. В отдельных главах описываются приставки к электрогитаре, обеспечивающие реализацию следующих эффектов: «fuzz», «distortion» и «overdrive»; «tremolo» и «booster»; «volume» и «noise gate»; «wah-wah» и «autowah»; «compressor», «sustainer» и «limiter»; а также «octaver», «pitch shifter», «harmonizer» и «whammy»; «phaser», «rotary-sound», «Leslie» и «flanger»; «reverberator», «delay», «chorus», «hall» и «echo». Приводятся схемотехнические решения, принципиальные схемы, рисунки печатных плат, а также другие сведения, необходимые при самостоятельном конструировании и сборке различных приставок для электрогитары, обеспечивающих так называемое ретро-звучание. Особое внимание уделено методикам расчета отдельных узлов и каскадов.

Книга представляет собой учебное пособие по основам электроники, материал которой структурирован в соответствии с Государственным стандартом и программой по общепрофессиональной дисциплине для вузов «Электротехника и электроника». Материал книги разбит на две части. В первой части рассматривается элементная база, а также основы аналоговой, импульсной и цифровой электроники. Вторая часть посвящена испытанию электронных устройств, смоделированных в программной среде NI Multisim 10. 30-дневную демо-версию Multisim 10 можно скачать на сайте корпорации National Instruments. Схемы электронных устройств, cпроектированные в среде NI Multisim 10 и рассмотренные в книге, размещены на сайте издательства и автора — marchenko.elinf.ru.

В пособии описываются основные устройства, сочетающие как аналоговые, так и цифровые цепи, применяемые в микропроцессорной технике для взаимодействия с аналоговым миром, окружающим процессор. К таким устройствам относятся аналоговые коммутаторы, пороговые устройства (с гистерезисом и без), цифроаналоговые преобразователи и аналого-цифровые преобразователи. Рассмотрены не только принципы действия подобных устройств, но и приведены конкретные примеры их реализации, что позволяет рекомендовать данное пособие для курсового проектирования.

Книга написана группой сотрудников компании Texas Instruments Incorporated — одного из ведущих мировых изготовителей операционных усилителей (ОУ). Изложенный материал включает как основы электротехники и вводные понятия об ОУ, так и рассмотрение различных областей применения ОУ, начиная от элементарных схем инвертирующих и неинвертирующих усилителей и сумматоров и до разнообразных генераторов, активных фильтров (включая простые практические методы их расчётов), интерфейсов для АЦП и ЦАП и пр. В книге используется минимум математики, зато много внимания уделено практическим аспектам использования ОУ, включая методы компенсации АЧХ для обеспечения стабильности ОУ, шумы ОУ, особенности применения ОУ в схемах с однополярным питанием и в низковольтных схемах, конструирование печатных плат с ОУ и наиболее распространённые ошибки применения ОУ. Большой интерес представляют главы, в которых рассмотрены ОУ с обратной связью по току, сначала самостоятельно, а затем в сопоставлении с ОУ с ОС по напряжению, а также полностью дифференциальные ОУ. В приложении приведена полезная коллекция схем, иллюстрирующая возможности, реализуемые при использовании ОУ.

В книге известного английского автора поставлена задача научить читателя теории и практике построения высококачественных ламповых усилителей звуковой частоты класса качества High-End. Поскольку на сегодняшний день «ламповый звук» становится все более популярным, причем не только среди меломанов и аудиофилов, но и среди рядовых слушателей музыки, интерес к подобной технике в последние годы сильно возрос. В книге популярным языком изложены, как теория работы ламповых схем (начиная с простейших электрических цепей и заканчивая сложными схемами различных узлов реальной звукоусилительной аппаратуры), так и практические рекомендации по разработке высококачественных аудиоусилителей в любительских условиях, что позволяет существенно снизить затраты на высококачественную бытовую технику.

В предлагаемой книге рассматриваются особенности конструкции ламповых усилителей низкой частоты. В первой главе дан краткий обзор истории изобретения и развития электровакуумных приборов, а также приводится краткая информация о принципах действия и особенностях функционирования электронных ламп, конструктивные особенности, отечественная и европейская системы обозначений. Во второй главе изложены основополагающие сведения об особенностях функционирования усилительного каскада на электронной лампе. Рассмотрению основных схемотехнических решений, применяемых при создании любительской и промышленной низкочастотной усилительной аппаратуры, посвящена третья глава. В четвертой главе рассматриваются практические конструкции ламповых усилителей низкой частоты, выполненных на отечественных и зарубежных приемно-усилительных лампах. При выборе схем ламповых усилителей НЧ, рекомендуемых для повторения, автор особое внимание обращал на соблюдение своеобразной преемственности, т. е. принципа «от простого — к сложному». Приведенные в первых разделах четвертой главы принципиальные схемы простых ламповых УНЧ служат основой для более сложных конструкций, рассматриваемых далее. Таким образом, начинающие радиолюбители, собрав простейший ламповый усилитель, смогут с помощью рекомендованных усовершенствований и дополнений создать высококачественные многоламповые УНЧ.

В книге изложены методы анализа лазерных резонаторов — матричный, геометрической оптики и интегрального уравнения. Рассмотрены резонаторы различных типов, обсуждены вопросы построения их схем, обеспечивающих требуемые свойства лазерного излучения. Описаны методы измерений параметров лазерных излучателей и пучков.

Книга содержит 2000 задач и вопросов по характеристикам и параметрам высокочастотных активных элементов; электромагнитным цепям ВЧ и СВЧ; энергетическим соотношениям в генераторах; ключевым и широкополосным усилителям; устройствам сложения мощностей; умножителям частоты; автогенераторам и синтезаторам частот; передатчикам с амплитудной, однополосной, импульсной и угловой модуляцией; генераторам на пролётных клистронах, магнетронах, митронах, ЛБВ; ламповым, транзисторным и диодным генераторам СВЧ, а также квантовым генераторам. По каждому разделу задачника даны основные расчетные соотношения, приближённые к практическим. Для всех задач приведены решения и ответы. В приложениях помещены справочные материалы и программы расчетов. Задачник рассчитан на студентов, изучающих дисциплины «Устройства генерирования и формирования радиосигналов» или «Радиопередающие устройства», а также смежные дисциплины: «Теория радиотехнических цепей», «Электроника», «Схемотехника», «Устройства СВЧ и антенны», «Теория колебаний» и др. Книга содержит большое количество схем, расчетных формул и примеров расчета и потому будет полезна в качестве справочника студентам при курсовом и дипломном проектировании, инженерно-техническим работникам и квалифицированным радиолюбителям.

Обзор содержит основную информацию о датчиках Freescale Semiconductor. Представлены краткие теоретические сведения, отражающие общие принципы построения систем и тенденции развития приборов, которые помогут читателю лучше ориентироваться в информационных материалах. Таблицы с основными характеристиками приборов дают возможность предварительно выбрать необходимый тип датчика. Приводится и методика поиска подробной информации на веб-сайте Freescale, а также на сайте издательства, содержащем справочные данные по всем активным датчикам Freescale Semiconductor (Data Sheets) и статьи по их применению (Application Notes).

Альтернативные источники энергии - ветер и солнце являются постоянно возобновляемыми, практически вечными видами энергии. В данной книге автор раскрывает особенности современных преобразователей энергии солнца и ветра, их выбора, строения и установки. Целая глава книги посвящена нетрадиционным радиоэлектронным конструкциям. В приложениях даны справочные данные и другая полезная информация.

Данное издание является практическим пособием по применению различных интерфейсов для подключения аналоговых периферийных устройств к компьютерам, микропроцессорам и микроконтроллерам. Раскрывается специфика применения таких интерфейсов, как I2С, SPI/Microware, SMBus, RS-232/485/422, токовая петля 4-20 мА и др. Дается обзор большого количества современных датчиков: температурных, оптических, ПЗС, магнитных, тензодатчиков и т. д. Подробно описываются контроллеры, АЦП и ЦАПы, их элементы — УВХ, ИОН, кодеки, эн-кодеры. Рассмотрены исполнительные устройства — двигатели, терморегуляторы — и вопросы их управления в составе систем автоматического управления различного типа (релейного, пропорционального и ПИД). Книга снабжена иллюстрациями, наглядно представляющими аппаратные и программные особенности применения элементов аналоговой и цифровой техники.

В монографии проанализированы тенденции использования информационно-коммуникационных технологий в образовании и требования к созданию электронных изданий и ресурсов. Особое внимание уделено компьютерному моделированию объектов и процессов в обучении электротехнике и электронике по программам неэлектротехнических профилей подготовки бакалавров и инженеров. Технология компьютерного моделирования рассматривается как системный метод создания, исследования и использования компьютерных моделей в обучении, в то время как технология компьютерного тестирования — как один из способов оценки уровня учебных достижений студентов. Приведено описание учебно-методического комплекса по электротехнике, разработанного автором совместно со студентами в рамках проектной деятельности и используемого в учебном процессе «МАТИ» — РГТУ имени К.Э. Циолковского. Файлы, содержащие учебно-методический комплекс по электротехнике, можно найти на сайте издательства.

Представляет собой вводный курс в язык VHDL и предназначена для быстрого ознакомления с базовыми концептуальными положениями этого языка. В данной книге приводятся базовые принципы параллельного программирования, положенные в основу языка VHDL, а также принципы организации VHDL-проекта и взаимосвязь компонентов проекта с физическими процессами, протекающими в реальных цифровых устройствах. Содержит многочисленные практические примеры проектирования цифровых устройств, в частности цифровых устройств специального назначения (криптопроцессоров).

Книга посвящена применению матричной системы MATLAB в радиотехнических расчетах и в моделировании радиоэлектронных устройств и систем. Впервые описаны новейшие версии MATLAB с пакетами расширения Simulink, Signal Processing Toolbox, Filter Design Toolbox, RF Toolbox и Blockset, Wavelet Toolbox, Control Systems, SimPowerSystems и др. Описаны новейшие пакеты Simscape и SimElectronics моделирования электронных схем. Наряду с функциями командного режима работы описан интерактивный и визуально-ориентированный инструментарий пакетов c графическим интерфейсом пользователя GUI и математическое моделирование систем и устройств в среде Simulink. Описана интеграция MATLAB с современными цифровыми радиоизмерительными приборами и виртуальными лабораториями для управления приборами и обработки реальных осциллограмм.

Рассмотрены физические основы лазерного излучения, устройство и типы лазеров, применяемых в медицине. Предназначено для бакалавров, обучающихся по направлению 12.03.04 «Биотехнические системы и технологии» (профиль «Инженерное дело в медико-биологической практике»), изучающих дисциплину «Инновационное оборудование в медицине».

Излагаются физические основы описания электромагнитных явлений, происходящих в материалах в сверхпроводящем состоянии. Описаны радиофизические измерительные устройства, построенные на эффектах, связанных со сверхпроводимостью. В учебном пособии также рассматриваются элементы физики ЦМД, а именно: дается понятие о доменной границе, рассматриваются возникновение и устойчивость цилиндрических магнитных доменов, критические поля и динамика ЦМД, магнитостатические колебания в ЦМД. И, наконец, в настоящем учебном пособии рассматриваются вопросы экспериментального исследования характеристик твердотельных фильтров СВЧ на поверхностных магнитостатических волнах. Большинство вопросов, подробно рассмотренных в данном пособии, ранее в учебной литературе не рассматривались и освещались лишь в периодических изданиях и трудах научных конференций, которые были практически недоступны студентам. Целесообразность издания настоящего пособия, имеющего междисциплинарный характер, обусловлена необходимостью обеспечения учебного процесса по образовательным программам бакалавриата и специалитета по дисциплинам «Электроника» и «Специальные радиоэлектронные устройства».

В настоящем учебном пособии, состоящем из двух книг, приведён материал, входящий в состав программы курса «Квантовая механика и статистическая физика». В первой части пособия рассматриваются основные положения квантовой механики и теория колебаний различного типа в объёме кристаллических структур диэлектриков, полупроводников и металлов. Рассмотрены также кинетические процессы в различных твердотельных кристаллических структурах, применяемых в полупроводниковой радиоэлектронике. В учебном пособии также имеются контрольные вопросы для проверки уровня освоения материала и справочные базовые соотношения операторного исчисления.

В учебном пособии изложены теоретические основы прикладной теории информации. Особое внимание уделено методам и приемам решения практических задач, наиболее часто встречающихся в радиотехнике. В данное пособие включены разделы для самоконтроля в виде теоретических вопросов и практических заданий.

В учебном пособии представлены материалы лекционных и практических занятий по следующим разделам дисциплины «Основы теории цепей»: «Общие сведения о цепях с распределенными параметрами»; «Режимы работы длинной линии»; «Частотные характеристики длинной линии»; «Переходные процессы в длинной линии».

Учебное пособие является дополнительным учебным материалом для совершенствования иноязычной коммуникативной компетенции студентов 1–2 курсов технического вуза. Пособие включает в себя лексические упражнения, предназначенные как для аудиторной, так и для самостоятельной работы.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 03.03.03 Радиофизика по дисциплине «Радиофизическая электроника», и содержит теоретические основы и рекомендации по выполнению лабораторных работ по изучению принципа действия, параметров и характеристик транзисторных генераторов, а также их практического применения.

Рассмотрены вопросы построения моделей MatLab систем спектрального анализа в пространстве частот Фурье и Меллина, а также модели прикладных систем обработки сигналов при различных видах скремблирования и шифрования с использованием технологии MatLab. Приведены примеры создания рассмотренных алгоритмов в приложениях систем передачи информации.

Соответствует программе курса «Схемотехника радиоэлектронных устройств» для студентов всех форм обучения по направлению «Радиотехника».

Представлены современные подходы к модернизации существующих производств в различных секторах экономики на конкретных примерах компоновки средств доставки лазерного излучения (портальных, роботизированных, орбитальных). Приведены лучшие мировые практики производства лазерных технологических комплексов, компонентов интеллектуальной оснастки и реализации на их основе гибких производственных ячеек. Пособие призвано сформировать базовые компетенции у специалистов, участвующих в принятии решений по модернизации производства посредством создания на предприятии безлюдных зон, построенных на базе лазерных технологий.

Рассмотрены сварка композиционных материалов и гибридные лазерные технологии сварки. Особое внимание уделено сварке концентрированными источниками энергии металлических композиционных материалов, упрочненных частицами, а также гибридной лазерно-дуговой и лазерно-плазменной сварке.

Рассмотрены методы расчета пространственных параметров гауссова пучка, формируемого устойчивыми зеркальными и зеркально-линзовыми резонаторами и оптической системой. Дан пример выполнения расчета. Приведены условие и варианты домашнего задания по дисциплине «Лазерная оптика», критерии его оценки и вопросы для защиты домашнего задания.

Представлена методика оценки показателей надежности электромагнитных электрорадиоэлементов с учетом их конструктивного исполнения, технологии изготовления и изменения характеристик материалов в условиях эксплуатации. Показано, что в процессе длительной эксплуатации сопротивление электрической изоляции существенно изменяется, и это приводит к снижению надежности аппаратуры. Рассмотрены причины отказов электромагнитных компонентов (магнитопроводов, обмоток, ферритовых материалов), приведены результаты исследования их надежности.

Изложены основы аналоговой электроники. Рассмотрены базовые элементы электронных устройств: полупроводники, диоды, биполярные и полевые транзисторы. Даны основы усилительной техники на биполярных и полевых транзисторах, операционных усилителей, генераторов гармонических и импульсных сигналов, активных фильтров и вторичных источников питания.

Рассмотрены основные темы курса «Электроника». Приведены краткие теоретические сведения, примеры расчета и проектирования электронных устройств, контрольные вопросы, сформулированы программы выполнения лабораторных работ по каждой теме и требования к оформлению отчета. Все работы могут выполняться с применением как реальных элементов электроники и реальной измерительной аппаратуры, так и программ-симуляторов, таких как Proteus, Electronics Workbench, Microсap и т. п.

Рассмотрены вопросы, связанные с разработкой твердотельных усилителей для аналоговых трактов радиотехнических систем. Определена область применения транзисторных усилителей, указаны особенности их построения. Приведен алгоритм расчета усилителей в соответствии с основными системными требованиями, даны примеры расчета.

Представлены основные понятия и выражения, необходимые для расчета пространственных параметров гауссова пучка, формируемого устойчивыми двухзеркальными резонаторами и оптической системой. Рассмотрен пример выполнения домашнего задания по дисциплинам «Основы квантовой электроники», «Физические основы лазеров» и «Лазеры», приведены критерии его оценки, а также условия и варианты домашнего задания.

Кратко рассмотрены основные механизмы испарения вещества под действием импульсов лазерного излучения на непрозрачные среды. Приведено описание методики экспериментального определения порога лазерной абляции.

Кратко рассмотрены основные механизмы разрушения прозрачных сред под действием импульсов лазерного излучения. Приведено описание методики экспериментального определения порога пробоя прозрачных диэлектриков.

Рассмотрены возможности спутниковых многолучевых зеркальных и линзовых антенн, а также особенности построения бортовых цифровых многолучевых антенных решеток на основе крупноапертурных зеркальных и линзовых излучателей. Приводятся результаты оптимизации структуры и характеристик крупноапертурных излучателей, а также антенных решеток из них. Показаны преимущества многолучевых крупноапертурных излучателей при построении антенных решеток для глобальных систем спутниковой связи и возможные схемотехнические и конструктивные решения по построению цифровых антенных решеток.

Кратко рассмотрены основные механизмы разрушения прозрачных сред под действием импульсов лазерного излучения. Приведено описание методики экспериментального определения порога пробоя прозрачных диэлектриков.

Представлены ключевые положения теории детерминированных и случайных сигналов, основы теории случайных процессов. Особое внимание уделено разбору спектральных представлений сигналов, применяемых в радиоэлектронике и приборостроении.

Во второй части пособия рассмотрены модели различных радиотехнических (электрических) сигналов, методы проведения спектрального и корреляционного анализа, принципы дискретизации и классической модуляции; даны примеры расчета линейных и нелинейных радиотехнических цепей.

Рассмотрены основные этапы изготовления печатных плат, материалы, оборудование, физико-химические закономерности процессов. Приведены необходимые справочные данные, примеры расчетов параметров при сборке и монтаже функциональных узлов, показатели для оценки технологичности конструкций электронных блоков.

Учебное пособие направлено на развитие навыков чтения, а также навыков устной речи на основе переработки оригинальных текстов профессиональной тематики и выполнения коммуникативно-ориентированных упражнений. Современные аутентичные тексты делают пособие актуальным для использования в качестве основного материала на занятиях по английскому языку.

Приведены основы теории, расчёта и моделирования схем автогенераторов, сведения о принципе действия кварцевых резонаторов, их электрических и эксплуатационных характеристиках. Даны описания моделей кварцевых резонатора и автогенератора с результатами моделирования. Представлены варианты заданий и примеры расчётов.

Рассмотрены основные принципы построения функциональных элементов аналоговой части устройств релейной защиты и автоматики, выполненных на базе операционных усилителей. Для анализа работы операционных схем использовано понятие идеального операционного усилителя, что позволило в достаточно простой форме представить работу изучаемых устройств.

Настоящее пособие посвящено теоретическому изучению и экспериментальному исследованию наиболее распространенных функциональных узлов аналоговой схемотехники. Особенность экспериментального исследования в том, что для измерения параметров и характеристик изучаемых узлов используются так называемые виртуальные приборы (ВП).

Изложены методы автоматизированного проектирования умножителей частоты на диодах с накоплением заряда, работающих в полосе частот, в сосредоточенном и распределенном (сосредоточенно-распределенном) геометрическом элементном базисе. Рассмотрены примеры проектирования топологии умножителя частоты на диоде с накоплением заряда. Предназначено для закрепления знаний по соответствующим дисциплинам и получения практических навыков проектирования микроволновых функциональных узлов с использованием современных профессиональных программных продуктов для студентов радиотехнических специальностей.

Изложены методы автоматизированного проектирования СВЧ-фильтров, дискретных фазовращателей и линейных транзисторных усилителей, работающих в полосе частот, в сосредоточенном и распределенном (сосредоточенно-распределенном) геометрическом элементном базисе. Рассмотрены примеры проектирования топологий СВЧ-фильтра, дискретного фазовращателя и линейного транзисторного усилителя на полевом транзисторе. Предназначено для закрепления знаний по соответствующим дисциплинам и получения практических навыков проектирования микроволновых функциональных узлов с использованием современных профессиональных программных продуктов для студентов радиотехнических специальностей.

Настоящее пособие содержит основные требования, предъявляемые к оформлению курсовых проектов (работ), отчетов по практике, расчетно-графических заданий и рефератов.

Рассмотрены предложенные авторами методы синтеза малоточечных геометрических моделей распределенных радиолокационных объектов. В частности, разработан математический аппарат, позволяющий по функциям распределения плотности автокорреляции и взаимной корреляции квадратурных составляющих эхосигналов по поверхности объекта синтезировать его одномерную или двумерную геометрическую модель, состоящую из двух-девяти точек. Получены условия физической реализуемости моделей для разных типов объектов. Представлен обобщенный алгоритм синтеза геометрических моделей, а также алгоритм имитации эхосигналов на их основе. Корректность полученных результатов подтверждена результатами цифрового моделирования.

Настоящее пособие содержит базовые теоретические сведения о синтезе широкополосных согласующих цепей методами Боде–Фано и Юлы, задания и методические рекомендации для выполнения расчетно-графического задания по дисциплине «Вопросы согласования в микроволновой технике».