me_edu
ВойтиНачать учиться
Электроника: фундаментальный курс (2–3 года)Шаг 98 из 265 · 0% пройдено
В кабинет
1. Введение: электроника, СИ и приставки
Что изучает электроника8мЕдиницы СИ и кратные приставки8мНаучная (экспоненциальная) запись7мПрактика: приставки и порядки12м
2. Математика для цепей
Степени десяти и проценты7мФункция и график8мПроизводная «на пальцах»8мИнтеграл «на пальцах»8мПрактика: математика12м
3. Заряд, ток, напряжение, мощность
Электрический заряд7мТок: I = q/t8мНапряжение: U = A/q8мМощность и энергия: P = UI, W = Pt8мПрактика: ток, напряжение, мощность12м
4. Закон Ома и сопротивление
Закон Ома: U = IR8мВАХ резистора8мУдельное сопротивление и проводимость7мПрактика: закон Ома12м
5. Законы Кирхгофа и соединения резисторов
Первый закон Кирхгофа (токов)8мВторой закон Кирхгофа (напряжений)8мПоследовательное соединение8мПараллельное соединение8мДелитель напряжения и тока8мПрактика: Кирхгоф и соединения12м
6. Источники, внутреннее сопротивление, согласование
Источник ЭДС и внутреннее сопротивление8мИсточник тока8мСогласование и максимальная мощность8мПрактика: источники12м
7. Методы анализа и теоремы
Метод узловых потенциалов9мМетод контурных токов9мПринцип суперпозиции8мТеоремы Тевенена и Нортона9мПрактика: методы анализа12м
8. Резистор: реальный компонент и нелинейные сопротивления
Что такое резистор и зачем он нужен8мРассеиваемая мощность и тепло8мРяды номиналов E-серии и цветовая маркировка8мРеальные резисторы: ряды E24/E96, типоразмеры SMD, маркировка9мНелинейные сопротивления: термистор и варистор7мПрактика: резистор, мощность, маркировка12м
9. Конденсатор: ёмкость, заряд и энергия
Ёмкость C = Q/U8мТипы конденсаторов и их реальная маркировка9мЭнергия конденсатора W = CU²/28мСоединение конденсаторов6мПрактика: конденсатор, маркировка, соединения12м
10. Катушка индуктивности: ЭДС самоиндукции и энергия
Индуктивность L и ЭДС самоиндукции8мОт чего зависит индуктивность7мЭнергия катушки W = LI²/28мПрактика: индуктивность12м
11. Переходные процессы в цепях RC и RL
Заряд конденсатора через резистор: постоянная времени τ = RC9мРазряд конденсатора7мПереходный процесс в RL: τ = L/R8мСравнение RC и RL и правило «пяти тау»7мПрактика: переходные процессы12м
12. Синусоидальный ток и реактивное сопротивление
Параметры синусоиды: амплитуда, период, частота, фаза8мДействующее (среднеквадратичное) значение Uд = Um/√28мРеактивное сопротивление конденсатора и катушки9мСдвиг фаз в реактивных элементах7мПрактика: переменный ток12м
13. Комплексный метод: импеданс, фазоры и мощность AC
Импеданс Z и фазоры9мТреугольник сопротивлений и фаз7мМощность в цепях переменного тока9мКоэффициент мощности cos φ и его коррекция7мПрактика: импеданс и мощность12м
14. Резонанс в RLC и пассивные фильтры
Резонансная частота f₀ = 1/(2π√(LC))9мПоследовательный и параллельный резонанс, добротность Q8мПассивные фильтры: ФНЧ и ФВЧ на RC9мПолосовой фильтр и крутизна АЧХ9мПрактика: резонанс и фильтры12м
15. Полупроводники: от зонной модели до p-n перехода
Зачем нужны полупроводники9мЗонная модель и собственная проводимость9мПримесная проводимость: n-тип и p-тип8мp-n переход и потенциальный барьер9мПрактика: полупроводники и p-n переход12м
16. Диод: ВАХ, включение и типы
Вольт-амперная характеристика диода9мУравнение диода и пороговое напряжение8мТипы диодов и их назначение8мРеальные детали: что лежит в ящике у электронщика9мСхема: светодиод с токоограничивающим резистором9мПрактика: диод и его ВАХ12м
17. Выпрямители: одно-, двухполупериодный и мостовой
Однополупериодный выпрямитель8мДвухполупериодный выпрямитель со средней точкой8мМостовой выпрямитель (схема Греца)9мПрактика: выпрямители12м
18. Сглаживающие фильтры и пульсации
Ёмкостный фильтр: как конденсатор сглаживает пульсации8мРасчёт ёмкости и оценка пульсаций8мСхема: RC-фильтр для дочистки пульсаций9мПрактика: фильтры и пульсации12м
19. Стабилитрон и параметрический стабилизатор
Стабилитрон: рабочий участок обратной ветви9мПараметрический стабилизатор и опорное напряжение8мСхема: параметрический стабилизатор на BZX55C5V19мПрактика: параметрический стабилизатор12м
20. Линейные стабилизаторы: 78xx и LDO
Линейный стабилизатор: принцип и КПД9мРассеиваемая мощность и LDO8мСхема: интегральный стабилизатор 5 В на 78059мПрактика: линейные стабилизаторы12м
21. Импульсные преобразователи: ШИМ, buck, boost, flyback
ШИМ и почему импульсники эффективнее линейных9мТопологии: buck, boost, инвертирующий, flyback9мПрактика: импульсные преобразователи12м
22. Аккумуляторы и питание устройств
Типы аккумуляторов и их напряжения9мЁмкость, C-rate и расчёт времени работы8мЗарядные алгоритмы и защита8мПрактика: аккумуляторы и питание12м
23. Биполярный транзистор: устройство и режимы
Что такое биполярный транзистор8мКонкретные приборы: NPN и PNP в металле8мТри режима работы8мТоки и первый закон Кирхгофа6мКоэффициент усиления по току β (h21э)8мПрактика: токи и β12м
24. Схемы включения: ОЭ, ОК, ОБ
Зачем три схемы включения7мОбщий эмиттер (ОЭ)8мОбщий коллектор (ОК) — эмиттерный повторитель8мОбщая база (ОБ)7мПрактика: выбор схемы12м
25. Смещение и рабочая точка покоя
Зачем нужна рабочая точка7мНагрузочная прямая8мСмещение делителем напряжения и термостабилизация8мПрактика: расчёт точки покоя12м
26. Малосигнальная модель и усиление каскада ОЭ
Большой и малый сигнал6мКрутизна и сопротивление эмиттера7мУсиление каскада ОЭ8мПрактика: усиление ОЭ12м
27. Полевые транзисторы: JFET и MOSFET
Полевой транзистор: управление полем8мMOSFET: обогащение и обеднение7мВАХ и крутизна полевого транзистора8мMOSFET как ключ и как усилитель7мПрактика: полевые транзисторы12м
28. Транзистор в ключевом режиме
Транзистор как электронный ключ7мРеальная схема ключа на NPN-транзисторе9мКаталог транзисторов: какой прибор для какой задачи9мBJT или MOSFET: ток против напряжения8мУправление реле и индуктивной нагрузкой8мШИМ-нагрузка и потери на ключе8мПрактика: ключевой режим12м
29. Многокаскадные усилители и частотная характеристика
Зачем несколько каскадов7мСогласование каскадов7мЧастотная характеристика: нижняя и верхняя границы8мДиаграмма Боде и спад усиления8мПрактика: каскады и АЧХ12м
30. Обратная связь: ООС, ПОС и устойчивость
Что такое обратная связь8мЧто даёт отрицательная обратная связь7мПоложительная ОС и условие генерации8мУстойчивость усилителя с ООС7мПрактика: обратная связь12м
31. Операционный усилитель: идеальный и реальный
Что такое ОУ и зачем виртуальный ноль8мРеальный ОУ: чем он отличается от идеального8мЦоколёвка реального ОУ: LM358 (DIP-8)8мКонкретные ОУ: LM358, TL072, NE5532, OP07 — что выбрать8мПрактика: параметры ОУ12м
32. Базовые схемы на ОУ
Инвертирующий и неинвертирующий усилитель8мИнвертирующий усилитель: схема и номиналы8мПовторитель (буфер) и сумматор8мПрактика: расчёт усилителей12м
33. Интегратор, дифференциатор, компаратор и триггер Шмитта
Интегратор и дифференциатор на ОУ8мКомпаратор и триггер Шмитта (гистерезис)8мКомпаратор на ОУ: схема включения8мПрактика: интегратор и пороговые схемы12м
34. Активные фильтры
Активный ФНЧ Саллена–Ки против пассивного фильтра8мФВЧ и полосовой фильтр7мПрактика: фильтры12м
35. Генераторы колебаний
Условие генерации и RC-генератор (мост Вина)8мLC-, кварцевый и релаксационный генераторы8мПрактика: генераторы12м
36. Фазовая автоподстройка частоты (ФАПЧ / PLL)
Структура и принцип работы PLL8мПрименения ФАПЧ8мПрактика: ФАПЧ12м
37. Сигналы и системы: Фурье, Лаплас, передаточная функция
Спектр сигнала: ряд и преобразование Фурье8мПреобразование Лапласа, H(s), диаграммы Боде и устойчивость8мПрактика: сигналы и системы12м
38. ЦАП и АЦП: квантование, разрядность, Котельников
ЦАП: как из числа сделать напряжение (R-2R)8мАЦП и квантование: разрядность и шаг8мЧастота дискретизации и теорема Котельникова (Найквиста)8мПрактика: ЦАП и АЦП12м
39. Системы счисления и двоичная арифметика
Зачем цифровой технике двоичная система6мПеревод чисел: десятичная ⇄ двоичная7мВосьмеричная и шестнадцатеричная системы6мДвоичное сложение и дополнительный код7мПрактика: системы счисления12м
40. Булева алгебра и минимизация функций
Переменные, операции и основные законы7мТаблица истинности, СДНФ и СКНФ6мМинимизация картами Карно7мПрактика: булева алгебра12м
41. Логические вентили и их таблицы истинности
Вентили И, ИЛИ, НЕ7мИсключающее ИЛИ (XOR) и сравнение7мУниверсальный базис И-НЕ (NAND)7мРеальная микросхема: 74HC00 (четыре 2И-НЕ)8мСемейство 74HCxx: какая микросхема за что отвечает7мПрактика: логические вентили12м
42. Комбинационные схемы: сумматоры, шифраторы, мультиплексоры
Полусумматор и полный сумматор7мШифраторы и дешифраторы6мМультиплексор, демультиплексор, компаратор7мАрифметико-логическое устройство (АЛУ)7мПрактика: комбинационные схемы12м
43. Триггеры: RS, D, JK, T
Память на один бит: защёлка и триггер7мD-триггер и временная диаграмма7мJK- и T-триггеры7мРеальная микросхема: 74HC74 (два D-триггера)7мПрактика: триггеры12м
44. Регистры, счётчики и делители частоты
Регистры: хранение и сдвиг6мСчётчики: асинхронные и синхронные7мДелители частоты7мПрактика: регистры и счётчики12м
45. Конечные автоматы: Мили и Мур
Что такое конечный автомат7мГраф состояний и реализация7мСинхронизация и метастабильность7мПрактика: конечные автоматы12м
46. Логические семейства и микросхемы памяти
Уровни логического 0 и 1, помехоустойчивость7мСемейства ТТЛ и КМОП7мМикросхемы памяти: SRAM, DRAM, ROM, Flash7мПрактика: семейства логики и память12м
47. От логики к процессору: МП, МК и архитектуры
Что такое микропроцессор и микроконтроллер8мФон Нейман и Гарвард: две архитектуры7мВнутренняя архитектура реального МК: AVR ATmega328P8мПроверка: МП, МК и архитектуры12м
48. Устройство ЦП и цикл команды
Внутри центрального процессора8мЦикл команды: выборка — декодирование — исполнение8мПроверка: ЦП и цикл команды12м
49. Шины, адресное пространство и стек
Три шины процессора8мКарта памяти и стек8мПроверка: шины, память, стек12м
50. Система команд и ассемблер
Из чего состоит система команд8мПростая программа на ассемблере (концептуально)7мПроверка: команды и ассемблер12м
51. Прерывания, таймеры и ШИМ
Прерывания: вектор, приоритеты, обработчик8мТаймеры, счётчики и ШИМ8мПроверка: прерывания, таймеры, ШИМ12м
52. Ввод-вывод: GPIO, АЦП и ЦАП
Распиновка МК и порты GPIO8мЦоколёвка реального чипа: выводы ATmega328P8мАЦП и ЦАП: мост между аналоговым и цифровым8мПроверка: GPIO, АЦП, ЦАП12м
53. Последовательные интерфейсы: UART, SPI, I2C, CAN, USB
UART — асинхронный обмен8мSPI — быстрый синхронный обмен8мI2C — две линии и адресация; коротко о CAN и USB8мПроверка: последовательные интерфейсы12м
54. Программирование МК: тулчейн, прошивка, отладка, ОСРВ
Тулчейн и прошивка8мОтладка и основы ОСРВ8мПроверка: тулчейн, отладка, ОСРВ12м
55. ПЛИС и языки описания аппаратуры (HDL)
Чем ПЛИС отличается от микроконтроллера8мЯчейки, LUT и синтез8мРеальные ПЛИС: Lattice iCE40 и Xilinx Artix-78мПрактика: ПЛИС и HDL12м
56. Системы на кристалле (СнК) и закон Мура
Что такое система на кристалле8мЗакон Мура и его пределы8мВнутри современной СнК: блок за блоком8мСовременная плата: как монтируют модуль СнК8мПрактика: СнК и закон Мура12м
57. Цифровая обработка сигналов (DSP)
Дискретные сигналы и спектр8мЦифровые фильтры: КИХ и БИХ8мЧем считают DSP: процессоры TMS320 и команда MAC8мПрактика: DSP12м
58. Силовая электроника: GaN и SiC
Почему GaN и SiC лучше кремния8мИнверторы, преобразователи и управление двигателями8мПрактика: силовая электроника12м
59. РЧ/СВЧ электроника, антенны и связь
Модуляция: от AM/FM до QAM и OFDM8мАнтенны и линии связи8мПрактика: РЧ и связь12м
60. Проектирование печатных плат (PCB) и ЭМС
Слои, трассировка и целостность сигналов8мЭМС, заземление и развязка8мПрактика: печатные платы12м
61. Процессорные архитектуры: конвейер, RISC-V, ИИ-ускорители
Конвейер, кэш и многоядерность8мCISC, RISC и открытая архитектура RISC-V8мАппаратные ускорители ИИ: NPU и TPU8мПрактика: архитектуры12м
62. Передовые направления: MEMS, гибкая электроника, фотоника, квантовые приборы
MEMS и сенсоры; гибкая и носимая электроника8мФотоника и квантовая электроника: куда движется отрасль8мПрактика: передовые направления12м
Импульсные преобразователи: ШИМ, buck, boost, flyback · Импульсные преобразователи: ШИМ, buck, boost, flyback

Практика: импульсные преобразователи

Закрепите тему: решите задания и проверьте себя. Можно перерешивать сколько угодно раз.

1

Понижающий (buck) преобразователь: U_вых = D·U_вх. Какой коэффициент заполнения D нужен, чтобы из 12 В получить 5 В? Округлите до сотых.

2

Почему импульсный преобразователь эффективнее линейного при большой разнице напряжений?

3

Какая топология поднимает напряжение (например, из 3,7 В сделать 5 В)?

4

Чем особенно ценен обратноходовой (flyback) преобразователь в зарядниках?

5

Повышающий (boost): U_вых = U_вх/(1 − D). Из 3,7 В при D = 0,26 какое напряжение получится, В? Округлите до целого.

6

Импульсный преобразователь отдаёт 5 В·2 А = 10 Вт при КПД 90 %. Сколько ватт он потребляет от входа? Округлите до десятых.

Назад

Обсуждение

Войдите, чтобы участвовать в обсуждении.

Пока нет сообщений.