Wzmacniacze Operacyjne, Półprzewodniki i Układy Cyfrowe - Podsumowanie

Zestaw fiszek obejmujący kluczowe definicje, wzory i parametry z zakresu elektroniki analogowej i cyfrowej.

Wzmacniacz operacyjny

Uniwersalny blok analogowy wzmacniający różnicę napięć między wejściami odwracającym $(−)$ i nieodwracającym $(+)$

Wirtualne zwarcie (Wirtualna masa)

Zjawisko w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego, w którym potencjały na obu wejściach wzmacniacza są równe, czyli $V_{+} = V_{-}$

Wzmacniacz odwracający

Układ o równaniu wyjściowym $V_{out} = -V_{in} \times (\frac{R_2}{R_1})$, gdzie sygnał wyjściowy jest wzmocniony i odwrócony w fazie

Wtórnik (Bufor)

Układ, w którym $V_{out} = V_{in}$, służący do izolacji bloków obwodu dzięki nieskończonej rezystancji wejściowej

Równanie Shockleya

Model nieliniowy opisujący prąd diody wzorem: $I_D = I_S \times e^{(V_D / V_T)}$

Napięcie termiczne ($V_T$)

Parametr wynoszący około $25\text{ mV}$ w temperaturze pokojowej, występujący w równaniu diody

Mostek Graetza

Prostownik dwupołówkowy wykorzystujący cztery diody, pracujący bez potrzeby użycia transformatora z odczepem środkowym

Rezystancja małosygnałowa diody ($r_d$)

Dynamiczny parametr wyznaczany wzorem $r_d = \frac{v_d}{i_d} = \frac{V_T}{I_D}$, zależny od stałego prądu punktu pracy

Transkonduktancja ($g_m$)

Parametr łączący zmianę napięcia wejściowego ze zmianą prądu wyjściowego, dla BJT wynosi $g_m = \frac{I_C}{V_T}$

Przerzutnik SR

Podstawowy układ pamięciowy o wejściach Set i Reset, posiadający stan zabroniony przy $S=1, R=1$

Przerzutnik D (Data/Delay)

Układ eliminujący stan zabroniony, w którym wyjście $Q$ przyjmuje wartość wejścia $D$ w momencie wystąpienia zbocza sygnału zegarowego $CLK$

Przerzutnik JK

Ulepszona wersja SR, która przy wejściach $J=1, K=1$ przechodzi w stan toggle (zmiana na przeciwny)

$V_{CC}$ oraz $V_{EE}$

Oznaczenia zasilania dla tranzystorów bipolarnych (BJT), odpowiednio od strony Kolektora i Emitera

$V_{DD}$ oraz $V_{SS}$

Oznaczenia zasilania dla tranzystorów polowych (MOSFET), odpowiednio od strony Drenu i Źródła

Tranzystor Bipolarny (BJT)

Element sterowany prądem ($I_B$), posiadający trzy końcówki: Bazę (B), Kolektor (C) i Emiter (E)

MOSFET

Tranzystor sterowany napięciem bramki ($V_{GS}$), w którym prąd bramki $I_G$ wynosi zero

Stan aktywny liniowy (BJT)

Obszar pracy, w którym tranzystor wzmacnia sygnał zgodnie ze wzorem $I_C = \beta \times I_B$

Stan nasycenia (BJT)

Stan, w którym napięcie $V_{CE}$ spada do minimum ($\text{ok. } 0.2\text{ V}$), a tranzystor działa jak zamknięty włącznik

Stan nasycenia (MOSFET)

Obszar aktywny, w którym $V_{DS} \text{ >= } V_{GS} - V_{th}$, a prąd drenu zależy kwadratowo od napięcia bramki

NMOS

Tranzystor polowy z kanałem typu N, w którym nośnikami ładunku są szybkie elektrony; włączany logiczną jedynką

PMOS

Tranzystor polowy z kanałem typu P, w którym nośnikami są wolniejsze dziury; włączany logicznym zerem

CMOS

Technologia łącząca komplementarne pary NMOS i PMOS, charakteryzująca się brakiem poboru prądu w stanie statycznym