Содержание
К читателю.........................................................................................................................1
Глава 1. Чем отличается ток от напряжения? Азбука электроники......................9
Глава 2. Джентльменский набор. Оборудуем домашнюю лабораторию..............17
Мультиметр....................................................................................................................18
Источник питания..........................................................................................................22
Осциллограф..................................................................................................................24
Глава 3. Хороший паяльник — половина успеха. Инструменты и
технологические советы................................................................................29
Инструменты..................................................................................................................30
Паяльники......................................................................................................................33
Флюсы для пайки...........................................................................................................36
Платы..............................................................................................................................37
Немного о проводах......................................................................................................47
Корпуса...........................................................................................................................49
Глава 4. Тригонометрическая электроника. О частотах, периодах, мощности, переменных напряжениях и токах и немного о сигналах...........................................................51
Мощность.......................................................................................................................56
Что показывал вольтметр..............................................................................................57
Сигналы..........................................................................................................................61
К слову............................................................................................................................61
Глава 5. Электроника без полупроводников. Резисторы, конденсаторы
и схемы на их основе......................................................................................63
Резисторы.......................................................................................................................63
Переменные резисторы................................................................................................67
Параллельное и последовательное соединение резисторов......................................69
Конденсаторы................................................................................................................71
Параллельное и последовательное включение конденсаторов.................................79
Конденсаторы в цепи переменного тока.....................................................................79
Дифференцирующие и интегрирующие цепи.............................................................80
Индуктивности...............................................................................................................82
Глава 6. Изобретение, которое потрясло мир. Диоды, транзисторы
и простейшие схемы на их основе................................................................85
Диоды.............................................................................................................................85
Транзисторы...................................................................................................................87
Ключевой режим работы биполярного транзистора..................................................90
Усилительный режим работы биполярного транзистора...........................................93
Дифференциальный каскад........................................................................................100
Полевые транзисторы.................................................................................................101
Выбор транзисторов....................................................................................................103
Глава 7. Ошеломляющее разнообразие электронного мира. Реле,
стабилитроны, светодиоды........................................................................105
Электромагнитные реле..............................................................................................105
Стабилитроны..............................................................................................................111
Светодиоды..................................................................................................................114
Оптоэлектроника.........................................................................................................118
Глава 8. Подбираем детали. Откуда взять информацию, как грамотно
найти замену и где приобрести..................................................................121
Замена...........................................................................................................................122
Надежность..................................................................................................................129
Где покупать................................................................................................................130
Глава 9. Звуковой усилитель без микросхем. Первые шаги.................................135
Схема............................................................................................................................135
Мощность.....................................................................................................................139
О мощности выходных транзисторов........................................................................ 142
Радиаторы....................................................................................................................143
Проверка и отладка.....................................................................................................147
О мощности и качестве звуковых усилителей..........................................................148
Глава 10. Правильное питание — залог здоровья. О питании
электронных устройств..............................................................................151
Трансформаторы.........................................................................................................152
Простейший нестабилизированный однополярный источник питания..................156
Стабилизаторы.............................................................................................................160
Интегральные стабилизаторы.....................................................................................163
Однополярный регулируемый высокостабильный источник питания...................165
Как правильно питаться..............................................................................................170
Глава 11. Тяжеловесы. Устройства для управления мощной нагрузкой..........173
Базовая схема регулирования напряжения на нагрузке...........................................174
Ручной регулятор мощности......................................................................................179
Устройство плавного включения ламп накаливания................................................186
Помехи..........................................................................................................................188
Глава 12. Слайсы, которые стали чипами. О микросхемах.................................191
Глава 13. А на микросхемах — проще. Звуковые усилители на микросхемах.201
Мощный УМЗЧ...........................................................................................................201
Микроусилитель мощности........................................................................................206
Глава 14. Самые универсальные. Операционные усилители
и их применение...........................................................................................209
Опасные связи..............................................................................................................210
Основные свойства системы с отрицательной обратной связью............................214
Базовые схемы усилителей на ОУ..............................................................................217
Дифференциальные усилители...................................................................................222
Другие распространенные схемы на ОУ...................................................................225
Аналоговый генератор................................................................................................227
Глава 15. Рыбку жалко... Конструируем термостаты...........................................231
Термостат вообще.......................................................................................................233
Термостат для аквариума............................................................................................238
Гистерезис....................................................................................................................243
Терморегулятор "для дома, для семьи".....................................................................245
Прецизионный лабораторный термостат..................................................................249
Глава 16. Как измерить температуру? Электронные термометры.....................257
Основы термометрии..................................................................................................257
Датчики........................................................................................................................259
Средства поверки.........................................................................................................261
Измерение сопротивления образцового термометра...............................................262
Простейшие электронные термометры на батарейке...............................................267
Глава 17. Ошибаются все. Немного о метрологии и ошибках
аналоговых схем..........................................................................................275
Точность и разрешающая способность.....................................................................277
Систематические ошибки...........................................................................................279
Случайные ошибки измерения и их оценка..............................................................280
Регрессия......................................................................................................................286
Классы точности и расчет погрешностей
нашего образцового термометра................................................................................289
Способы снижения погрешностей аналоговых схем................................................292
Глава 18. На пороге цифрового века. Математическая логика
и ее представление в технических устройствах....................................295
Основные операции алгебры Буля.............................................................................297
Булева алгебра на выключателях и реле....................................................................300
То же самое, но на транзисторах и диодах................................................................303
Глава 19. По основанию два. О двоичной и других системах счисления...........307
Позиционные и непозиционные системы счисления.
Десятичная система.....................................................................................................309
Двоичная система........................................................................................................313
Шестнадцатеричная система......................................................................................314
Перевод из одной системы счисления в другую.......................................................315
Байты............................................................................................................................317
Запись чисел в различных форматах.........................................................................318
Двоичная арифметика.................................................................................................320
Отрицательные числа..................................................................................................321
Дробные числа.............................................................................................................324
Глава 20. Математическая электроника или игра в квадратики.
Устройство логических микросхем и двоичные операции.................327
Сравнение основных характеристик ТТЛ и КМОП.................................................328
Двоичный сумматор на логических микросхемах....................................................338
Обработка двоичных сигналов с помощью логических элементов........................346
Глава 21. Закодированные. Коды, шифры и дешифраторы.................................349
Различные двоичные коды..........................................................................................351
Код для управления цифровыми индикаторами.......................................................353
Двоичный/десятичный дешифратор..........................................................................362
Глава 22. Страхуемся от ошибок. Как хранить и передавать информацию
без искажений...............................................................................................365
Экономичные коды.....................................................................................................368
Передача в линии с помехами....................................................................................370
Глава 23. Импульсные устройства. Генераторы, формирователи
и одновибраторы.........................................................................................375
Генераторы...................................................................................................................376
Кварцы..........................................................................................................................381
Формирователи импульсов.........................................................................................383
Одновибраторы............................................................................................................387
Глава 24. Электронные счеты. Триггеры, счетчики, регистры.........................391
Самый простой............................................................................................................392
D-триггеры...................................................................................................................395
Регистры.......................................................................................................................397
Счетчики.......................................................................................................................400
Цифровой лабораторный генератор..........................................................................407
Частотомер...................................................................................................................410
Глава 25. Откуда берутся цифры. Цифроаналоговые
и аналого-цифровые преобразователи....................................................425
Оцифровка....................................................................................................................428
ЦАП..............................................................................................................................430
АЦП..............................................................................................................................436
Глава 26. Продолжаем измерять температуру. Конструируем цифровой
термометр.....................................................................................................449
АЦП 572ПВ2 и ПВ5....................................................................................................450
Практическая схема термометра................................................................................455
Глава 27. Метеорологическая лаборатория. Измерение физических величин......463
Измеряемые параметры..............................................................................................463
Давление.......................................................................................................................464
Влажность....................................................................................................................467
Ветер.............................................................................................................................468
Глава 28. Лечение амнезии. О памяти и ее разновидностях.................................477
Устройство ЗУ.............................................................................................................478
ROM..............................................................................................................................480
RAM..............................................................................................................................488
Глава 29. Как работает микропроцессор. Анатомия микропроцессора.............491
Глава 30. Знакомство с микроконтроллером.
Микроконтроллер Atmel AVR 8515.........................................................501
Глава 31. Персональный компьютер вместо паяльника.
О программировании МК..........................................................................515
Железо..........................................................................................................................516
Софт..............................................................................................................................518
Программирование......................................................................................................520
Программирование UART..........................................................................................531
Глава 32. Изобретаем велосипед. Настольные часы
на микроконтроллере.................................................................................537
Схема............................................................................................................................541
Программа....................................................................................................................547
Глава 33. Шампунь и кондиционер в одном флаконе. Как соединить
часы с термометром....................................................................................551
Программа....................................................................................................................556
Глава 34. Заставить камни заговорить. Микроконтроллер и голосовая
сигнализация................................................................................................569
Глава 35. Страна советов. Некоторые полезные схемы........................................577
Схема мультивибратора на транзисторах..................................................................577
Чувствительный детектор...........................................................................................578
Электронное реле........................................................................................................580
Схема реле с управлением одной кнопкой................................................................581
Датчик воды.................................................................................................................582
Детектор электромагнитного поля.............................................................................583
ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................................................587
Приложение 1. Резисторы............................................................................................589
Международная цветная маркировка резисторов.....................................................589
Таблица номиналов резисторов и конденсаторов
с допуском 5% (ряд Е24) и 10% (ряд Е12)................................................................590
Таблица номиналов 1%-ных резисторов (ряд Е96)................................................590
Приложение 2. Стандартные обозначения и размеры некоторых
гальванических элементов..............................................................591
Приложение 3. Классы усилителей............................................................................592
Приложение 4. Справочные данные компонентов.................................................599
Диоды...........................................................................................................................600
Транзисторы.................................................................................................................604
Электронные реле и оптроны.....................................................................................613
Микросхемы.................................................................................................................617
Приложение 5. Соответствие наименований зарубежных и отечественных
микросхем КМОП................................................................................626
Приложение 6. Программа часов...............................................................................627
Приложение 7. Текст процедур для работы с интерфейсом I2С...........................638
Приложение 8. Перевод некоторых часто встречающихся терминов................643
Принятые обозначения................................................................................................649
Физические величины и их единицы измерения по умолчанию.............................649
Приставки и множители для образования десятичных кратных
и дольных единиц........................................................................................................650
Некоторые буквенные обозначения в электрических схемах..................................650
Литература.....................................................................................................................655
Предметный указатель................................................................................................657