Записки программиста

Пришло время для очередного книжного обзора. Книги я сейчас читаю в основном об электронике. По тэгу «Литература» вы найдете предыдущие мои рецензии. Там есть книги и на другие темы, если электроника вас не очень интересует.

Radio Frequency Transistors: Principles and Practical Applications. Second Edition
Norman Dye, Helge Granberg

Взгляд на транзисторы с перспективы производителей транзисторов, в основном в контексте ВЧ усилителей.

Как читать даташиты и какой параметр что означает. Ликбез по классам усилителей, видам модуляции и какой класс для каких видов модуляции используется. Почему существует так много разных корпусов для транзисторов и какое влияние корпус оказывает на отвод тепла, импеданс устройства, стоимость, и другие свойства. Преимущества и недостатки single-ended усилителей, усилителей с параллельно включенными транзисторами, push-pull усилителей, а также способы согласования импеданса, используемые в этих схемах.

Книгу одобряю. Читается легко и интересно.

Электроника шаг за шагом
Рудольф Сворень

Классическая книга по электронике. Первое издание датировано 1979-м годом. Это обновленная версия книги, вышедшая в 2020-м году.

Объясняется, что такое ток, напряжение и сопротивление, закон Ома, как пользоваться амперметром и вольтметром, как работают конденсаторы, катушки индуктивности, транзисторы и, конечно же, электронные лампы. Далее делается переход к более интересным темам — усилителям, различным видам модуляции, и т.д.

Книжка приятная. По формату чем-то напоминает школьный учебник. Но если вы уже прочитали пару вводных книжек по электронике, то вряд ли узнаете много нового.

The Art of Electronics, Third Edition
Paul Horowitz, Winfield Hill

AoE считается чем-то вроде библии в мире электроники. Третье издание вышло в 2015-м году. Книга большая, почти 1200 страниц.

Ориентирована на подготовленного читателя. Чтобы по достоинству оценить AoE, вы уже должны знать, что такое h_FE и f_T, импеданс и как осуществляется его согласование, спаять пару генераторов и усилителей, и быть в курсе про коэффициент шума и THD.

Из книги, помимо прочего, вы узнаете, что такое дробовой шум (shot noise), как работают регуляторы напряжения, ЦАП, АЦП и ФАПЧ (PLL), каковы плюсы и минусы SRAM и DRAM. Или, например, что EEPROM- и Flash-память работают на феномене квантовой механики под названием туннелирование Фаулера-Нордгейма (Fowler-Nordheim tunneling).

AoE ни в коем случае не является учебником. Это попытка структурировать опыт авторов в решении задач, с которыми они сталкивались на практике. Многие из этих задач были весьма специфичны и требовали, например, очень глубокого понимания внутреннего устройства современных операционных усилителей. Рядовому радиолюбителю, которому в жизни ничего кроме LM741 / TL081, LM358 и NE5532 не нужно, да и в запасах все равно нет, AoE может показаться не слишком интересной. Но если вы занимаетесь электроникой профессионально, вам точно нужно иметь копию данной книги.

The Art of Electronics: The X Chapters
Paul Horowitz, Winfield Hill

Дополнительные главы к AoE. Решил сразу прочитать, пока материал первой книги не успел забыться.

Из книги вы узнаете, какой толщины должна быть дорожка на двухсторонней печатной плате, чтобы волновое сопротивление линии получилось около 50 Ом, при условии, что вторая сторона платы играет роль ground plane. Для обычного материала FR-4 рекомендуется брать толщину, равную 1.7 толщины печатной платы.

Здесь вы найдете формулы для расчета индуктивности катушки из ее физических размеров, а также введение в математический расчет фильтров. Узнаете, что помимо enhancement и depletion mode МОП-транзисторов бывают «in-betweeen» mode, то есть, не относящиеся ни к первым, ни ко вторым. В качестве примера приводится Zero Threshold™ МОП-транзистор ALD210800A (даташит [PDF]). Наконец, вы узнаете, как нарисовать на осциллографе аттрактор Лоренца, используя три операционных усилителя, а также что такое радиометр Крукса и почему его сложно сфотографировать.

Субъективно, «The X Chapters» оказались куда интереснее оригинального AoE. Читать можно, как отдельную книгу.

The ARRL Antenna Book for Radio Communications, 24th Edition. Vol 3: Antennas for VHF through Microwave and Specialty Antennas
ARRL Inc.

Третий том из четырех. Сюда вошли антенны для УКВ, такие как GP, J-pole, волновые каналы, прямоугольники Моксона, логопериодические, дисконусные и спиральные антенны. Просто и понятно объясняются волноводы, рупорные и параболические антенны. Приводятся инструкции по изготовлению антенны Вивальди и патч-антенны. Сюда же вошли схемы согласования импеданса и балуны для УКВ, а также укороченные и «невидимые» антенны.

Из книги вы узнаете, что для meteor scatter в диапазоне 2 метра оптимальным является волновой канал из 10-12 элементов (длина бума 1.8-2.5λ). Большее число элементов означает более узкий лепесток на ДН антенны, что усиливает сигнал, но делает его менее стабильным для данного вида прохождения.

Особенно понравился раздел 15.5, посвященный вертикалам и диполеям со сплошным рефлектором, например, из листового алюминия. Рефлектор по форме напоминает книгу, раскрытую под углом 90°, 60° или 45°. Несколько таких антенн можно соединить по кругу, используя общий рефлектор. В результате получаем направленную антенну с переключаемой ДН. Это проще, чем делать поворотное устройство, а также позволяет «поворачивать» антенну моментально.

Radio Wave Propagation, Volume 3
Marcel De Canck (ON5AU)

Этот том посвящен истории открытия и изучения ионосферы, а также влиянию космической погоды на прохождение. Какие бывают ионозонды, их сильные и слабые стороны, и как читать производимые ими ионограммы. Еще из книги вы узнаете, что примерно происходит внутри Солнца, и что человечество до сих пор не до конца понимает в его работе. Тут наиболее ярким примером является проблема нагрева солнечной короны (coronal heating problem).

Последние главы резюмируют поведение различных диапазонов в зависимости от время года, время суток и SSN. Как и предыдущие тома, этот радует обилием наглядных цветных иллюстраций.

W1FB’s Design Notebook
Doug DeMaw

Книга 1990-го года, в некотором смысле продолжение «W1FB’s QRP Notebook» и «W1FB’s Antenna Notebook», и то ли сиквел, то ли спин-офф «Solid State Design for the Radio Amateur».

В сущности, это коллекция любимых схем автора — генераторов, смесителей, усилителей, фильтров, АРУ, УНЧ и всякого такого. За 30 лет материал немного потерял актуальность. В частности, двухзатворные полевые транзисторы сейчас доступны только в виде миниатюрных SMD компонентов, да и КПЕ становится проблематично достать. Тем не менее, интересно наблюдать за ходом мысли автора, например какие параметры компонентов он считает важными, как оценивает стабильность генераторов переменной частоты и что рекомендует для ее повышения, какие диоды и какой уровень LO рекомендует для смесителей, и так далее. Имеется приложение с несколькими статьями о кварцевых полосовых фильтрах из журнала QST.

Считаю, что книгу полезно прочитать после SSD и EMRFD для закрепления материала. Без предварительного прочтения этих книг вряд ли что-то будет понятно. А еще лучше прочитать ее после изготовления пары собственных трансиверов.

More QRP Power
ARRL Inc.

Книга 2006-го года, представляет собой сборник статей из журналов QST и QEX. Позиционируется, как продолжение книг «QRP Power» и «QRP Classics», вышедших в 1996-м и 1990-м годах соответственно.

Книга рассказывает, как работать с SMD компонентами и делать корпуса из фольгированного текстолита. В нее вошло несколько проектов QRP трансиверов, передатчиков и приемников, в том числе пара регенеративных. Также в книге вы найдете проекты антенн, тюнеров, КСВ-метров, зарядных устройств и всякого такого.

Мне книга показалась слабоватой. В ней оказалось не так много проектов, которые хотелось бы повторить. Что же до вертикалов, диполей, простых СW-передатчиков и приемников прямого преобразования, по этим темам есть и более удачные книги.

The Low Power SPRAT Book
Radio Society of Great Britain

Компиляция лучших статей из первых 150-и выпусков журнала SPRAT за 1974-2012 годы. Статьи описывают самодельные приемники, передатчики, трансиверы, телеграфные ключи, антенны, СУ, и всякое такое. Много «экспериментальных» конструкций, в стиле как сделать трансивер на одном транзисторе, или питаемый от одной пальчиковой батарейки, или трансивер, практически целиком сделанный на логических инверторах CD4069 и полевых транзисторах BS170.

Типичная статья представляет собой схему и фотографию устройства, плюс несколько абзацев сопроводительного текста. Никакой воды. Этим статьи из SPRAT выгодно отличаются от статей из QST. Книга очень хороша, прочитал на одном дыхании.

International QRP Collection
Radio Society of Great Britain

Книга 2009-го года. Сборник статей по теме QRP из журналов QST, RadCom, SPRAT, Break-In, Lo-Key, The Canadian Amateur, Practical Wireless и с персональных сайтов радиолюбителей. Плюс пара оригинальных статей.

Сюда вошли одновременно статьи о самодельных трансиверах, обзоры QRP-трансиверов от Yaesu и ICOM, несколько инструкций об установке антенн на велосипеды, а также рассказы о путешествиях радиолюбителей по горам. Целевая аудитория книги решительно непонятна. Меня, к примеру, в первую очередь интересовали самоделки. Но в соответствущих статьях не нашлось ничего такого, чего нет в тех же SSD и EMRFD. При этом какая-нибудь схема на одном транзисторе может быть разжевана аж на два журнальных разворота.

В общем, «International QRP Collection» меня не впечатлила.

На сегодня это все. Как обычно, буду рад вашим вопросам, дополнениям, а также рекомендациям, что бы такого интересного почитать.

Дополнение: Рецензии на прочитанные книги: 26-ой десяток

Метки: Литература.