Розглянуто принципи роботи, властивості типових електронних вузлів і пристроїв, методи аналізу електронних схем, фізичні процеси та принципи побудови схемотехніки напівпровідникових інтегрованих схем. Наведено структурні схеми, параметри та характеристики підсилювачів (каскадів попереднього підсилення, вихідних каскадів підсилювачів, інтегрованих підсилювачів, перетворювачів аналогових сигналів на операційних підсилювачах), частотновибіркових пристроїв, електронних ключів, логічних елементів, комбінаційних і послідовних логічних пристроїв, генераторів імпульсних сигналів, аналого-цифрових і цифро-аналогових імпульсних пристроїв.

Рассмотрены вопросы, касающиеся различных областей знания (электротехники, электроники и математики) для изучения расчетных, проектных и исследовательских методик данного курса. Показаны особенности расчета дифференциальных передаточных функций операторов линейных блоков. Приведено описание адаптированной под лабораторный практикум системы схемотехнического моделирования Micro-Cap V для Windows и всех ее режимных функций, выполнен ее численный анализ; рассмотрены особенности вывода результатов на принтер. Приведена справочная информация для выполнения расчетов и оформления законченных работ. Предложены схемные реализации псевдооперационных блоков для построения любых операционных модулей.

Викладено основи аналогової схемотехніки на транзисторах та інтегральних мікросхемах, описано різні типи підсилювачів і генераторів. Проаналізовано роботу імпульсних пристроїв, формувачів прямокутних імпульсів, мульти- та одновібраторів, блокінг-генераторів, інформаційних перетворювачів, кодувальних та декодувальних пристроїв. Розкрито причини і розглянуто методи розрахунку нелінійних спотворень, висвітлено імпульсні джерела живлення.

Изложены основы аналоговой схемотехники на транзисторах и интегральных микросхемах, описаны различные типы усилителей и генераторов. Проанализирована работа импульсных устройств, формирователей прямоугольных импульсов, мульти- и одновибраторов, блокинг-генераторов, информационных преобразователей, кодировочных и декодировочных устройств. Раскрыты причины и рассмотрены методы расчёта нелинейных искажений, освещены импульсные источники питания.

На підставі загальних позицій розглянуто теорію та принципи побудови аналогових електронних пристроїв (АЕП), фізичні процеси та питання, пов'язані з забезпеченням необхідних загальносистемних параметрів пристрою. Описано основні властивості підсилювальних пристроїв (ПП), проаналізовано вплив зворотного зв'язку на нелінійні спотворення, вхідний і вихідний опір. Викладено питання забезпечення та стабілізації режиму роботи транзистора у ПП, корекції частотних характеристик і регулювання в аналогових підсилювачах. Охарактеризовано активні пристрої обробки сигналів на операційних підсилювачах, аналогові перетворювачі опорів, аналогові помножувачі сигналів. Висвітлено місце АЕП у системі засобів обробки сигналів.

На основе общих позиций рассмотрены теория и принципы построения аналоговых электронных устройств (АЭУ), физические процессы и вопросы обеспечения необходимых общесистемных параметров устройства. Описаны основные свойства усилительных устройств (УУ), проанализировано влияние обратной связи на нелинейные искажения, исходящее и выходящее сопротивление. Изложены вопросы обеспечения и стабилизации режима работы транзистора в УУ, коррекции частотных характеристик и регулирования в аналоговых усилителях. Охарактеризованы активные устройства обработки сигналов на операционных усилителях, аналоговые преобразователи сопротивления, аналоговые умножители сигналов. Освещено место АЭУ в системе средств обработки сигналов.

Приведены общие сведения об усилителях электрических сигналов, операционных усилителях, источниках электропитания, а также о представлении информации двоичными числами, изложены основы теории логических схем. Описаны базовые входные и выходные усилительные каскады на транзисторах, определены разновидности интегральных усилителей. Рассмотрены вопросы применения операционных усилителей в линейных устройствах электроники, использования импульсных источников вторичного электропитания.

Рассмотрены задачи оптимального проектирования аналого-цифровых схем, в частности схем биомедицинских устройств. Предложена методика решения подобных задач, использующая многокритериальный подход. Рассмотрены вопросы получения начальных решений для цифровых частей разрабатываемых схем и обеспечения электромагнитной совместимости аналого-цифровых устройств.

Розглянуто сутність і класифікацію інтегральних мікросхем (ІМС). Розкрито схемотехнічні основи елементів цифрових обчислювальних пристроїв. Наведено інформацію про базові, аналогові, релаксаційні ІМС, інтегральні мікросхеми пам'яті, периферійні серії ІМС, аналого-цифрові та цифро-аналогові перетворювачі. Увагу приділено схемотехніці логічних елементів ІМС, питанням комбінованої та послідовної логіки, генераторам імпульсів, широтно-імпульсним модуляторам, мікросхемам системної логіки, способам обміну інформацією в мікропроцесорній системі.

Рассмотрены сущность и классификация интегральных микросхем (ИМС). Раскрыты схемотехнические основы элементов цифровых вычислительных устройств. Дана информация о базовых, аналоговых, релаксационных ИМС, интегральных микросхемах памяти, периферийных сериях ИМС, аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователях. Уделено внимание схемотехнике логических элементов ИМС, вопросам комбинированной и последовательной логики, генераторам импульсов, широтно-импульсным модуляторам, микросхемам системной логики, способам обмена информацией в микропроцессорной системе.

Розглянуто основні схеми аналогових і цифрових пристроїв на дискретних електронних приладах і інтегральних мікросхемах. Охарактеризовано аналогові пристрої на дискретних компонентах: подільники напруги, випрямлячі, амплітудні обмежувачі, стабілізатори, підсилювачі на біополярних і польових транзисторах, електровакуумних приладах, а також ключі, автогенератори, фотоелектричні та газорозрядні прилади, цифрові індикатори, фотоелектричні та світловипромінювальні прилади, онтрони, лазери. Особливу увагу приділено інтегральним мікросхемам: логічним елементам, тригерам, лічильникам.

Рассмотрены основные схемы аналоговых и цифровых устройств на дискретных электронных приборах и интегральных микросхемах. Охарактеризованы аналоговые устройства на дискретных компонентах: делители напряжения, выпрямители, амплитудные ограничители, стабилизаторы, усилители на биополярных и полевых транзисторах, электровакуумных приборах, а также ключи, автогенераторы, фотоэлектрические и газоразрядные приборы, цифровые индикаторы, фотоэлектрические и светоизлучающие приборы, онтроны, лазеры. Особое внимание уделено интегральным микросхемам: логическим элементам, триггерам, счетчикам.

Висвітлено системні принципи аналізу та проектування електронних схем. Розглянуто особливості побудови різноманітної схемотехніки аналогових пристроїв з використанням сучасної елементної бази. Розкрито принцип зворотних зв'язків і особливості його використання для досягнення необхідних властивостей системи. Увагу приділено аналоговим активним фільтрам, нелінійним і функціональним перетворювачам, генераторам синусоїдальних сигналів. Подано інформацію про демодулятори, електронні комутатори, умови стійкості підсилювачів зі зворотним зв'язком, компенсаційні стабілізатори напруги, перемножувачі аналогових сигналів, сучасні засоби проектування активних фільтрів.

Методология проектирования аналоговых цепей, разработанная на основании применения теории оптимального управления, используется для определения структуры вектора, управляющего процессом оптимизации. Анализ структуры управляющего вектора производится путем использования концепции функции Ляпунова процесса проектирования. Исследование поведения этой функции и ее временной производной позволяет определить оптимальные точки переключения управляющего вектора. Подобный подход позволяет минимизировать полное процессорное время проектирования цепи путем коррекции структуры управляющего вектора по характеристикам начального периода проектирования. Численные результаты процесса оптимизации цепей с произвольным числом транзисторов показывают возможность управления процессом проектирования для минимизации общего процессорного времени.

Рассмотрены особенности организации исследований, проводимых с целью установления групповых признаков, присущих конкретным маркам ААМЗ, выявления характерных признаков различных видов монтажа для их последующей классификации.

Разработан метод получения наибольшей близости амплитудных и фазовых характеристик аналоговых и цифровых фильтров. Обнаружены расхождения в характеристиках некоторых фильтров.

Розглянуто принципи побудови базових схем аналогових електронних пристроїв, які складають практичну основу схемотехніки технічних пристроїв захисту інформації. Висвітлено системні властивості та функціональні особливості застосування базових елементів - транзисторів, операційних підсилювачів, інтегральних схем, підсилювачів, активних фільтрів, компараторів, аналогово-цифрових і цифрово-аналогових перетворювачів. Досліджено місце аналогових електронних пристроїв у системі засобів оброблення сигналів.

Розроблено загальний підхід до побудови перевіряючих тестів для проведення діагностування аналогових пристроїв, що працюють як система автоматичного управління за допомогою динамічного методу. Це надає змогу застосувати динамічний метод діагностування до широкого класу аналогових пристроїв.

Розроблено перевіряючий тест для аналогового пристрою, що працює як система автоматичного управління за допомогою динамічного методу діагностування. Це дозволяє застосувати динамічний метод діагностування до широкого класу аналогових пристроїв.

Процесс оптимизации аналоговых цепей возможно контролировать на основе обобщенной методологии проектирования. Интегральной функцией, несущей информацию об этом процессе, является функция Ляпунова. Использование концепции функции Ляпунова динамической системы позволило сравнить различные стратегии проектирования по признаку устойчивости и сходимости. Исследование поведения функции Ляпунова и ее производной позволило установить значительную корреляцию между свойствами этой функции и процессорным временем проектирования цепи. Анализ зависимости процессорного времени от точек переключения управляющего вектора позволил установить оптимальную структуру этого вектора. Численные результаты показывают хорошую перспективу подобного подхода при построении квазиоптимального алгоритма проектирования аналоговых цепей.

Обгрунтовано концепцію узагальненого підходу до оптимізації аналогових електронних кіл у разі відмови від дотримання законів Кирхгофа на кожному кроці процедури оптимізації, що дозволило по-новому формалізувати процес проектування та одержати множину різних стратегій оптимізації. Вперше розроблено узагальнену методологію оптимізації електронних кіл на основі теорії управління, одним з головних елементів якої є керувальний вектор, що перерозподіляє витрати процесорного часу між процедурою аналізу кола та процедурою параметричної оптимізації. Вперше сформульовано задачу оптимального за часом схемотехнічного проектування електронних кіл як задачу мінімізації функціонала в теорії оптимального управління динамічних керованих систем. Одержано множину різних стратегій оптимізації схеми, що є структурним базисом процесу проектування, а також основою для пошуку оптимальних або квазіоптимальних стратегій проектування. При цьому задачу знаходження оптимальної за часом стратегії оптимізації кіл сформульовано як задачу пошуку структури керованої динамічної системи з мінімальним часом перехідного процесу. Показано, що традиційний підхід до оптимізації кіл за умов дотримання законів Кірхгофа не є оптимальним за часом і що часовий виграш оптимальної або квазіоптимальної стратегії, у порівнянні із традиційною, зростає у разі збільшення розмірів і складності кола. Виявлено ефект надприскорення процесу оптимізації кіл, що виникає у разі певного вибору початкової точки в просторі змінних. Визначено основні складові частини квазіоптимального алгоритму схемотехнічного проектування кіл: ефект над

прискорення, необхідна послідовність стратегій оптимізації і оптимальний вибір точок перемикання керувального вектора. Вперше введено поняття функції Ляпунова процесу проектування та досліджено її властивості. Доведено наявність строгої кореляції між поведінкою функції Ляпунова процесу проектування й процесорним часом, відповідним до цієї стратегії. Запропоновано структуру алгоритму, що реалізує квазіоптимальну стратегію проектування та дозволяє одержати прискорення процесу схемотехнічного проектування до тисяч разів у порівнянні із традиційним підходом.

Викладено основні відомості про будову та параметри електронних пристроїв на основі напівпровідникових приладів. Увагу приділено принципам побудови, аналізу та функціонуванню електронних пристроїв. Наведено приклади розрахунків типових електронних схем, які найчастіше використовуються в системах автоматики зв'язку та перетворення інформації.

Подано елементи теорії та вивчення засобів і методів застосування аналогових електронних пристроїв для обробки на їх базі сигналів від різних датчиків. Описано структуру пристроїв на біполярних і польових транзисторах, на операційних підсилювачах, основні характеристики, параметри, схеми та фізичні процеси в них. Охарактеризовано властивості транзисторів у колах обробки сигналів. Подано інформацію про підсилювач аперіодичний широкосмуговий з LCR-корекцією амплітудно-частотної, фазочастотної, перехідної характеристик і групового часу затримки. Розглянуто підсилювачі вибірний селективний, вихідний потужний, постійного струму, операційний і малошумний регенеративний. Увагу приділено електроакустичній апаратурі, перетворювачу частоти, детектору амплітудно-модульованих сигналів, обмежувачу сигналів, а також детектору сигналів із кутовою модуляцією частотної та фазової модуляції.

Предложен гибридный алгоритм метода итераций на подпространстве решения частичной обобщенной проблемы собственных значений для симметричных положительно-определенных разреженных матриц блочно-диагональной структуры с окаймлением на гибридных компьютерах с графическими процессорами. Получены коэффициенты эффективности алгоритма. Проведена апробация разработанного алгоритма на тестовых и практических задачах.