Рабочая программа по дисциплине «Физические основы электротехники и электроники», составленная по кредитно-модульно-рейтинговому принципу

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(НОВОЧЕРКАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ)»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине «Физические основы электротехники и электроники»,

составленная по кредитно-модульно-рейтинговому принципу

для направления: 140400 ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

для профилей подготовки (бакалавриат):

№8. «Электромеханика»;

№ 9 «Электрические и электронные аппараты»;

№10. «Электропривод и автоматика»;

№12. «Электрический транспорт»;

№13. «Электрооборудование автомобилей и тракторов»;

№14. «Электрооборудование и автоматика судов»;

№16. «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений»

Новочеркасск 2011 г.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

________________________________________

«Южно-Российский государственный технический университет

(Новочеркасский политехнический институт)»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по ОД

(должность, фамилия, инициалы)

«___» ___________________ 2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

(Б2.3.01.01) «Физические основы электротехники и электроники»

(наименование дисциплины)

Направление подготовки: 140400 «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА»

Профили подготовки:

№8. «Электромеханика»;

№ 9 «Электрические и электронные аппараты»;

№10. «Электропривод и автоматика»;

№12. «Электрический транспорт»;

№13. «Электрооборудование автомобилей и тракторов»;

№14. «Электрооборудование и автоматика судов»;

№16. «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений»

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Электромеханический факультет

Кафедра « Электромеханика »

Курс I

Семестр 2

Лекции 36 (час)	Экзамен 2 (семестр) кол-во_36(час)_1_ЗЕТ(на экз.)
Практические (семинарские) занятия нет (час)	Зачет - (семестр)
Лабораторные занятия 18 (час) Всего аудиторных 54 (час)	Всего самостоятельной работы – 54 (час.), из них: плановая работа нет (час.) курсовой проект – семестр нет (час.) курсовая работа – семестр нет (час.) реферат – семестр нет (час) домашнее задание – семестр нет (час.) контрольная работа (ЗФО) – семестр нет (час.) индивидуальная работа – 40 (час.) домашняя работа – 14 (час)

ИТОГО по дисциплине – 144 (час.)

ИТОГО по дисциплине 4 (ЗЕТ) (с учетом ЗЕТ на экзамен)

2011 г.

Рабочая программа составлена на основании рабочего учебного плана по ФГОС утвержденного ученым советом ЮРГТУ(НПИ) приказом № 4 от 01.01.2001 г.

 

(Наименование типовой программы, дата утверждения)

Примерной программы -___________________________________________________________

наименование программы, дата утверждения

Рабочую программу составил к. т. н., доцент ПОПОВ Е. А.

(ученое звание, степень, должность, фамилия, инициалы)

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Электромеханика»

« 25 » мая 2011 г. Протокол № 6.

Заведующий кафедрой /ПАХОМИН С. А/

(подпись, фамилия, инициалы)

Рабочая программа согласована:

Заведующий кафедрой «Электрические и электронные аппараты» /ПАВЛЕНКО А. В./

наименование выпускающей кафедры, подпись, фамилия, инициалы

«______»________________ 2011 г. Протокол № _______________

Рабочая программа согласована:

Заведующий кафедрой «Электропривод и автоматика» /КРАВЧЕНКО О. А/

наименование выпускающей кафедры, подпись, фамилия, инициалы

«______»________________ 2011 г. Протокол № _______________

Рабочая программа согласована:

Заведующий кафедрой «Электрический транспорт» /КОЛПАХЧЬЯН П. Г/

наименование выпускающей кафедры, подпись, фамилия, инициалы

«______»________________ 2011 г. Протокол № _______________

Рабочая программа согласована:

Заведующий кафедрой «Теоретическая электротехника и электрооборудование»

/ПТАХ Г. К./

наименование выпускающей кафедры, подпись, фамилия, инициалы

«______»________________ 2011 г. Протокол № _______________

Содержание

стр.

1. Цели и задачи дисциплины, ее место в структуре ООП………………………………….5

1.1. Цели и задачи изучения дисциплины…………………………………………………………5

1.2. Краткая характеристика дисциплины и ее место в учебном процессе…………………....5

1.3. Связь с предшествующими дисциплинами………………………………………………….5

1.4. Связь с последующими дисциплинами………………………………………………………6

1.5. Требования к результатам освоения дисциплины…………………………………………..6

2. Распределение тем, часов занятий по модулям и семестрам…………………….…..7

3. Содержание модулей……………………………………………………………….……8

3.1. Содержание модуля №1………………………………………………………………….……8

3.1.1. Наименование тем лекций, их содержание и объем в часах………………………..……8

3.1.2. практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах…………..…..8

3.1.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах…………………….…………9

3.1.4. Разделы курсового проекта, курсовой работы, реферата, домашнего задания, их содержание и характеристика……………………………………………………………………..…….9

3.1.5. Самостоятельная работа студентов…………………………………………………..…….9

3.1.6. Самоконтроль полученных знаний…………………………………………………...……9

3.1.7. Учебно-методические материалы по модулю……………………………………….…….9

3.2. Содержание модуля №2………………………………………………………………….......10

3.2.1. Наименование тем лекций, их содержание и объем в часах…………………………….10

3.2.2. практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах………………10

3.2.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах………………………………10

3.2.4. Разделы курсового проекта, курсовой работы, реферата, домашнего задания, их содержание и характеристика……………………………………………………………………….....10

3.2.5. Самостоятельная работа студентов……………………………………………………….10

3.2.6. Самоконтроль полученных знаний……………………………………………………......11

3.2.7. Учебно-методические материалы по модулю…………………………………………….11

3.3. Содержание модуля №3………………………………………………………………………11

3.3.1. Наименование тем лекций, их содержание и объем в часах…………………………….11

3.3.2. практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах……………....11

3.3.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах………………………………11

3.3.4. Разделы курсового проекта, курсовой работы, реферата, домашнего задания, их содержание и характеристика…………………………………………………………………………..12

3.3.5. Самостоятельная работа студентов…………………………………………………….…12

3.3.6. Самоконтроль полученных знаний………………………………………………………..12

3.3.7. Учебно-методические материалы по модулю……………………………………………12

4. Учебно-методические материалы и информационное обеспечение дисциплины….12

5. Учебная и производственная практики, НИР…………………………………………13

6. Интерактивные формы организации изучения дисциплины……………………..…13

7. Методические материалы к тестовому контролю знаний студентов……………….14

7.1. Вопросы или контрольные занятия к модулю №1…………………………………………14

7.2. Вопросы или контрольные занятия к модулю №2…………………………………………15

7.3. Вопросы или контрольные занятия к модулю №3…………………………………………15

8. Внеаудиторная самостоятельная работа студентов и подготовка к экзамену……..16

9. Материально-техническое обеспечение дисциплины……………………………….16

10. Календарный план (рейтинг-план)…………………………………………………..16

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЁ МЕСТО В СТРУКТУРЕ ООП

1.1. Цели и задачи изучения дисциплины

Основной целью дисциплины является формирование у студентов прочной теоретической базы по характеристикам и принципу действия основных компонентов электронных схем (резистор, конденсатор, индуктивность, диод, стабилитрон, биполярный и полевой транзисторы, тиристор). Знание классификации и основных областей их применения в электронике, что позволит успешно решать теоретические и практические задачи в их профессиональной деятельности, связанной с проектированием, испытаниями и эксплуатацией электронных устройств.

Задачи дисциплины.

Для достижения поставленной цели необходимо научить студентов:

·  понимать физические принципы работы и использовать характеристики электронных компо-

нентов;

·  применять основные законы для описания и расчетов простых электронных схем;

·  понимать принципы работы простых электронных схем;

·  пользоваться измерительными и регистрирующими приборами для исследования электронных

схем;

·  самостоятельно проводить элементарные испытания электронных схем.

1.2. Краткая характеристика дисциплины и её место учебном процессе

Предлагаемый курс обеспечивает подготовку студентов по

направлению: 140400 «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА»

Профили подготовки:

№8. «Электромеханика»;

№ 9 «Электрические и электронные аппараты»;

№10. «Электропривод и автоматика»;

№12. «Электрический транспорт»;

№13. «Электрооборудование автомобилей и тракторов»;

№14. «Электрооборудование и автоматика судов»;

№16. «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений»

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Курс знакомит студентов с назначением и принципом действия современных электронных компонентов, их характеристиками, областью применения, развивает прикладные знания, необходимые для изучения специальных дисциплин базовой подготовки инженеров-электромехаников.

1.3. . Связь с предшествующими дисциплинами

Курс базируется на школьном курсе «Физика» и дисциплинах «Введение в специальность и профиль» и «Высшая математика».

Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студентов:

знать:

·  основные физические явления и законы электротехники и их математическое описание;

·  основные понятия и методы линейной алгебры, дифференциального и интегрального исчисления,

уметь:

·  решать физические задачи;

·  применять полученные знания для объяснения условий протекания физических выявлять явлений в природе

·  выявлять физическую сущность явлений и процессов в устройствах различной физической природы и выполнять применительно к ним простые технические расчеты;

·  применять изученные математические методы при решении инженерных задач;

владеть:

·  основополагающими физическими понятиями, закономерностями,

законами и теориями; уверенное пользование физической терминологией и символи-

кой;

·  основными методами научного познания, используемыми в физике: наблюдение, описание, измерение, эксперимент; умение обрабатывать результаты

·  методами анализа физических явлений в технических устройствах и системах;

№ п/п	Наименование дисциплины и ее разделы	Уровень знания	Номера тем изучаемой дисциплины	Шифр компетенции
1	Физика (школьный курс): электрическое и магнитное поле; ток, напряжение, сопротивление.			_
2	Высшая математика: Дифференциальное исчисление.	2	5,6	ПК-1,2,3
3	«Введение в специальность и профиль»: История развития электротехники и физических законов.	1	2,3	ПК-2 ОК-1

1.4. Связь с последующими дисциплинами, фундаментализация, гуманитаризация и интеграция естественных, гуманитарных и технических знаний

Знание дисциплины «Физические основы электротехники и электроники» необходимо для последующего изучения дисциплин:

1.Электроника и микропроцессорная техника для профиля №8, №9, №10, №12, №13, №14, №16.

1.5. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у обучаемого следующих компетенций:

·  способность разрабатывать простые схемы аналоговой, импульсной и цифровой электроники для электроэнергетических и электротехнических объектов (ПК-9);

·  способность использовать методы анализа и моделирования линейных и нелинейных цепей постоянного и переменного тока электронных устройств (ПК-11);

·  готовность обосновывать принятие конкретного технического решения при создании схем управления устройств силовой электроники электроэнергетического и электротехнического оборудования (ПК-14);

·  способность рассчитывать электронные схемы и элементы для вторичных цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов (ПК-15);

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

·  назначение, принцип работы, устройство и типы пассивных компонентов электрических цепей: резистора, конденсатора, индуктивности;

·  принципы работы основных полупроводниковых приборов (диод, стабилитрон, биполярный и полевой транзисторы, тиристор);

·  устройство и принцип работы базовых схем включения диода, стабилитрона, транзистора, тиристора;

·  виды электрических сигналов в электронных схемах.

Уметь:

·  "прочитать" принципиальную схему простого электронного устройства

·  определить основные структурные элементы схемы, понять принцип ее работы;

·  производить выбор схемотехнического решения и компонентов схемы;

·  пользоваться измерительными приборами, осциллографом, генератором для проверки и настройки электронных схем.

Владеть: навыками элементарных расчетов и испытаний простых электронных

схем.

2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМ, ЧАСОВ ЗАНЯТИЙ И ЗАЧЕТНЫХ ЕДИНИЦ ПО

МОДУЛЯМ И СЕМЕСТРАМ

Рис.1. Модульное построение дисциплины

№ семестра	Номера	Количество часов аудиторных занятий	Самостоятельна работа студентов	Итого
модулей	тем	Лекции	Практ. занятия.	Лаб. занятия	Всего	План.	Инд.	Дом.	Всего	Экз.	час
II	1	1 2 3	4 4 4	-	2 2 2	18	-	14	4	18	-	36
2	4 5	6 6	-	2 2 2	18	-	13	5	18	-	36
3	6 7 8	4 4 4	-	2 4	18	-	13	5	18	36	72
Итого 2-й семестр	36	-	18	54	-	40	14	54	36	144
ВСЕГО	36	-	18	54	-	40	14	54	36	144

3. СОДЕРЖАНИЕ МОДУЛЕЙ

II СЕМЕСТР

3.1. Содержание модуля 1 (36 часов)

3.1.1. Наименование тем лекций, их содержание и объём в часах

Тема 1. Введение в курс. (2 часа, УЗ - 1), ПК-11

Фундаментальные основы дисциплины и основополагающие интеграционные связи с другими дисциплинами. Краткий исторический обзор развития современной электроники. Роль электроники в современном развитии электромеханики и энергетики.

Литература раздел 4 [1,3,4]

Тема 2. Основные понятия и законы электротехники (6 часов, УЗ – 2), ПК-11

Напряжение, ток, сопротивление, мощность в электрических цепях. Основные законы для электрических цепей: закон Ома, законы Кирхгофа. Резисторы: последовательное и параллельное включение резисторов, делитель напряжения. Источники тока и напряжения. Эквивалентное сопротивление источника и нагрузки. Нелинейные резисторы, терморезисторы

Литература раздел 4 [1,3,4,]

Тема 3. Сигналы и преобразование сигналов в электрических цепях (4 часа, УЗ – 2),

ПК-11

Сигналы в электрических цепях: синусоидальные, импульсные, дискретные, измерение сигналов. Конденсаторы, последовательное и параллельное включение конденсаторов. RC – цепи, заряд и разряд конденсатора, постоянная времени. Дифференцирующие и интегрирующие цепи. Индуктивности и трансформаторы, резонансные схе­мы и фильтры.

Литература раздел 4 [1,3,7,8]

3.1.2 Практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах.

Учебным планом не планируются.

3.1.3. Лабораторные работы, их наименование и объем в часах

Наименование тем занятий	Количество часов	Форма контроля	Сроки контроля	Номер компетенции	Литература
1. Изучение измерительных приборов: осциллографа, генератора, цифрового вольтметра, блока питания	2	Отчёт	Во время проведения лаб. Занятий	ПК-9, 11	10
2. Исследование прохождения сигналов прямоугольной формы через RC-цепи	2	Отчёт	Во время проведения лаб. занятий	ПК-9, 11	10
3. Исследование RC-цепей в качестве фильтров высоких и низких частот	2	Отчёт	Во время проведения лаб. занятий	ПК-9, 11	10

3.1.4. Курсовой проект, курсовая работа, реферат, домашнее задание, их содержание и характеристика.

Учебным планом не планируются.

3.1.5. Самостоятельная работа студентов

Всего (час)	Плановая работа (час.)	Индивидуальная работа (час.)	Домашняя работа (час.)
18	-	14	4

1. Домашняя раб. – 4 ч. :- подготовка к лекциям -3 ч.; - подготовка к лаб. раб. – 1 ч.

2. Индивидуальная самостоятельная работа студентов (СРС):

- самоконтроль -2 ч.;

- конспектирование разделов вынесенных на самостоятельное изучение – 7 ч.;

- темы вынесенные на самостоятельное изучение – 7 ч.

Тема № 1. История развитие электроники - от электронной лампы до нанотранзистора –

3 часа.

Тема № 2. Нелинейные резисторы, терморезисторы – 2 часа.

- самостоятельное изучение разделов тем:

Тема № 3.Типы и конструкции современных пассивных компонентов электронных схем –

2 часа.

3.1.6. Самоконтроль полученных знаний

№ модуля	Уровень	№ тем	Подведение и проведение рейтинг-контроля, час	Всего на контроль модуля
1	2	Текущий	Промежуточный	Итоговый	2
Тестовый контроль по модулю	Защита плановой лабораторной работы	Допуск к зачёту
1	1	1	-
2
3

3.1.7. Учебно-методические материалы по модулю

Литература 4 [ 1,3,4,7,8,10 ] 3.2. Содержание модуля 2 (36 часа.)

3.2.1. Наименование тем лекций, их содержание и объём в часах

Тема 4. Основы физики полупроводников (6 часов, УЗ – 2),ПК-9.

Основы физики полупроводников: носители заряда в полупроводниках, их взаимодействие. Полупроводниковые переходы и контакты. Диод, вольт-амперная характеристика диода. Стабилитрон, вольт-амперная характеристика стабилитрона. Диод Шоттки.

Литература раздел 4 [1,2,4,9]

Тема 5. Применение диодов и стабилитронов (6 часов, УЗ – 2),ПК-14

Электронные схемы на основе диодов и стабилитронов. Выпрямители одно - и двухполупериодные. Фильтрация в выпрямителях. Ограничители напряжения. Парамет­рический стабилизатор напряжения. Индуктивности и диодная защита.

Литература раздел 4 [1,2,4,9]

3.2.2 Практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах.

Учебным планом не планируются.

3.2.3. Лабораторные работы, их наименование и объем в часах

Наименование тем занятий	Количество часов	Форма контроля	Сроки контроля	Номер компетенции	Литература
1. Исследование вольт-амперных и динамических характеристик диода	2	Отчёт	Во время проведения лаб. Занятий	ПК-9, 11	10
2. Исследование схем выпрямителей с применением диодов	2	Отчёт	Во время проведения лаб. занятий	ПК-9, 11	10
3. Исследование сглаживающих фильтров в схемах выпрямления	2	Отчёт	Во время проведения лаб. занятий	ПК-9, 11	10

3.2.4. Курсовой проект, курсовая работа, реферат, домашнее задание, их содержание и характеристика.

Учебным планом не планируются.

3.2.5. Самостоятельная работа студентов

Всего (час)	Плановая работа (час.)	Индивидуальная работа (час.)	Домашняя работа (час.)
18	-	13	5

1. Домашняя раб. – 5 ч. :- подготовка к лекциям -3 ч.; - подготовка к лаб. раб. – 2 ч.

2. Индивидуальная самостоятельная работа студентов (СРС):

- самоконтроль -2 ч.;

- конспектирование разделов вынесенных на самостоятельное изучение – 5 ч.;

- темы вынесенные на самостоятельное изучение – 6 ч.

Тема № 4. Полупроводниковые переходы и контакты – 2 часов.

Тема № 5 Выпрямители одно - и двухполупериодные – 2 часов.

- самостоятельное изучение темы:

Тема №5. Специальные схемы выпрямления и умножения напряжения – 2 часа.

3.2.6. Самоконтроль полученных знаний

№ модуля	Уровень	№ тем	Подведение и проведение рейтинг-контроля, час	Всего на контроль модуля
2	2	Текущий	Промежуточный	Итоговый	2
Тестовый контроль по модулю	Защита плановой лабораторной работы	Допуск к зачёту
4	1	1	-
5

3.2.7. Учебно-методические материалы по модулю

Литература 4 [1,2,4,9,10]

3.3. Содержание модуля 3 (36 часа)

3.3.1. Наименование тем лекций, их содержание и объём в часах

Тема 6. Биполярные транзисторы (4 часов, УЗ – 2), ПК-15

Биполярные транзисторы, устройство и принцип действия, способы включения. Коэффициент усиления потоку, статические вольт-амперные характеристики. Электронные схемы на биполярных транзисторах: усилитель с общим эмиттером, выбор (смещение) рабочей точки, нагрузочная характеристика; усилитель с общим коллектором (эмиттерный повторитель); дифференциальный усилитель. Биполярный транзисторный ключ.

Литература раздел 4 [1,2,4,7,9]

Тема 7. Полевые транзисторы (4 часа, УЗ – 3),ПК15

Полевые транзисторы, устройство и принцип действия, способы включения. Статические вольт-амперные характеристики. Электронные схемы на полевых транзисторах: усилитель с общим истоком, выбор рабочей точки (смещение), истоковый повторитель, источник тока на полевом транзисторе. Полевой транзистор в качестве ключа.

Литература раздел 4 [3]

Тема 8. Тиристоры, JGBT-транзисторы (4 часа, УЗ – 2),ПК-15

Тиристор, вольт-амперная характеристика, схема включения и способы управления. JGBT-транзистор, устройство и принцип работы, вольт-амперные характеристики, схема включения и способы управления.

Литература раздел 4 [1,2,4,6,9]

3.3.2 Практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах.

Учебным планом не планируются.

3.3.3. Лабораторные работы, их наименование и объем в часах

Наименование тем занятий	Количество часов	Форма контроля	Сроки контроля	Номер компетенции	Литература
1. Исследование проходных статических характеристик биполярного транзистора	2	Отчёт	Во время проведения лаб. занятий	ПК-9, 11,	10
2. Исследование биполярного транзистора в динамических режимах работы	4	Отчёт	Во время проведения лаб. занятий	ПК-9, 11	10

3.3.4. Курсовой проект, курсовая работа, реферат, домашнее задание, их содержание и характеристика.

Учебным планом не планируются.

3.3.5. Самостоятельная работа студентов

Всего (час)	Плановая работа (час.)	Индивидуальная работа (час.)	Домашняя работа (час.)
18	-	13	5

1. Домашняя раб. – 5 ч. :- подготовка к лекциям -3 ч.; - подготовка к лаб. раб. – 2 ч.

2. Индивидуальная самостоятельная работа студентов (СРС):

- самоконтроль -2 ч.;

- самостоятельное изучение тем:

Тема № 6. Типы и конструкции, классификация биполярных транзисторов – 3 часа.

Тема № 7. Типы и конструкции, классификация полевых транзисторов – 4 часа.

Тема № 8. Типы и конструкции, классификация тиристоров и симисторов – 4 часа.

3. Подготовка к экзамену 36 ч.

3.2.6. Самоконтроль полученных знаний

№ модуля	Уровень	№ тем	Подведение и проведение рейтинг-контроля, час	Всего на контроль модуля
3	2	Текущий	Промежуточный	Итоговый	2
Тестовый контроль по модулю	Защита плановой лабораторной работы	Допуск к экзамену
6	1	1	-
7
8

3.2.7. Учебно-методические материалы по модулю

Литература 4 [1,2,4,6,7,9,10]

4. Учебно-методические материалы и информационное обеспечение дисциплины

Основная:

1.  Немцов и электроника: учебник для вузов - Серия: Электротехника для высш. учеб. заведений/ М.: Высш. шк., 20с.

2.  Новожилов и электроника: учебник. – М.: Гардарики, 2008. – 653с.

3.  Бабичев и электроника: учебник для вузов, в 2 т. Серия: Горная электромеханика/ МГГУ. - М: Изд-во МГГУ, 20с.

Дополнительная

4.  Искусство схемотехники : Пер. с англ. / П. Хоровиц, У. Хилл. - 5-е изд., перераб. - М. : Мир, 19с.

5.  Искусство схемотехники. -6 изд.. - М.: Мир, 20с.: ил.. - Пер. изд.: The Art of Electronics/Horowitz P., Hill W.. - Cambridge, 1989.

6.  Бобылев основы электроники: учеб. пособие для вузов / 3-е изд., испр. - М.; МГГУ, 2005. – 290 стр.

7.  Глазенко и основы электроники: учеб. пособие для вузов /2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. школа., 199с.

8.  Немцов и электроника: учебник для вузов/ М: Изд-во МЭИ, 20с.

9.  Савилов и электроника: курс лекций/ М.: Дашков и К, 2008. –

324 с.

Печатные и рукописные методические указания, рекомендации, инструкции по изучению дисциплины (разработанные в ЮРГТУ(НПИ)) в том числе и электронные

К лабораторным занятиям

10. , Попов указания к лабораторным работам по курсу "Физические основы электроники": Новочеркасск, 2011, (обеспеченность студентов 25 : 25)

К курсовой работе

Учебным планом не планируется.

5. УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА ПО ДИСЦИПЛИНЕ, КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Учебным планом не планируется.

6. ИНТЕРАКТИВНЫЕ ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Модуль	Вид аудиторных занятий	Вид интерактивной формы проведения занятий	Тема	Часы (%)
Интерактивные занятия лекционного типа (не менее 20% и не более 40% аудиторных занятий) По плану лекций – 36 часов
1	лекция	Творческое задание	Тема № 2. Основные величины и законы электрических цепей. Установить взаимосвязь между величинами тока, напряжения, мощности и их зависимость от параметров электрической цепи	1
1	лекция	Творческое задание	Тема № 3. Сигналы в электрических цепях. Установить взаимосвязь информационных параметров от вида сигналов и способа передачи информации	1
2	лекция	Творческое задание	Тема № 4. Вольт-амперная характеристика полупроводникового перехода (диода). Проанализировать состояние p-n перехода в зависимости от величины и знака напряжения приложенного к переходу.	1
2	лекция	Интерактивное выступление Методика «Дерево решений»	Тема № 5. Выпрямители в электронных схемах Оценить преимущества и недостатки различных схем выпрямления с точки зрения сложности схемы и выходных параметров	2
3	лекция	Интерактивное выступление. методика «мозговой штурм»	Тема № 6. Статические вольт-амперные характеристики биполярного транзистора. Сформулировать зависимость выходных параметров транзистора от величины входного сигнала управления	3
3	лекция	Интерактивное выступление. методика «мозговой штурм»	Тема №7. Источник тока на полевом транзисторе. Сформулировать идею независимости тока стока от величины приложенного напряжения	2
ВСЕГО лекционного типа (от 36 часов)	10 (37%)
ВСЕГО от аудиторных занятий (от 54 часов)	10 (20%)

7. МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ К ТЕСТОВОМУ КОНТРОЛЮ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ

7.1. Вопросы к модулю №1 (темы 1 – 3)

Что такое ток в электрической цепи? Что такое напряжение на участке электрической цепи? Что такое сопротивление участка электрической цепи? Как формулируется закон Ома для участка электрической цепи? Как формулируется 1 закон Кирхгофа? Как формулируется 2 закон Кирхгофа? Чем отличается последовательное соединение резисторов от параллельного? Чем отличается источник тока от источника напряжения? Какова роль электроники в совершенствовании электромеханических устройств? Чем отличается аналоговая электроника от цифровой? Какие приборы и устройства образуют элементную базу электроники? Какие виды сигналов применяются в электронных устройствах? Какие временные и амплитудные параметры характеризуют импульсный сигнал? Какие существуют способы измерения сигналов? Что такое постоянная времени RC цепи? Как дифференцирующая цепь преобразует прямоугольный импульс? Как интегрирующая цепь преобразует прямоугольный импульс? Как влияет постоянная времени RC цепи на форму прямоугольного импульса,

подаваемого на ее вход?

Как работает фильтр высокой частоты на основе RC цепи?

7.2. Вопросы к модулю №2 (темы 4– 5)

Какие материалы применяются для изготовления полупроводников? Что такое собственная проводимость полупроводника? Что такое примесная проводимость полупроводника? Какие виды носителей электрического заряда используются в полупроводниках? Как устроен полупроводниковый p-n переход? Как зависит проводимость p-n перехода в зависимости от приложенного напряжения? Какой вид имеет вольт-амперная характеристика диода? Как обозначаются выводы диода? Какие параметры используются для выбора диода? Какой вид имеет вольт-амперная характеристика стабилитрона? Что называется выпрямителем? Какие существуют виды выпрямителей? Каково назначение сглаживающего фильтра в выпрямителе? Какими параметрами оценивается работа сглаживающего фильтра в выпрямителе? Как зависит выходное напряжение выпрямителя от схемы и величины входного

напряжения?

Как зависит выходное напряжение выпрямителя от величины емкости сглаживающего фильтра? Как работает схема параметрического стабилизатора? Как работает диодный ограничитель напряжения?

7.3. Вопросы к модулю №3 (темы 6– 8)

1.  Какие виды полупроводниковых структур существуют для биполярных транзисторов?

2.  Чем отличаются схемы подключения источника сигнала и источника питания для биполярных транзисторов разных структур?

3.  Для чего предназначен транзистор?

4.  Как принцип работы усилителя с общим эмиттером?

5.  Что такое динамическая вольт-амперная характеристика транзистора?

6.  Как выбрать положение рабочей точки на динамической вольт-амперной

характеристике транзистора?

7.  Какие существуют режимы работы (состояния) транзистора в зависимости от

положения рабочей точки?

8.  Что такое активный режим работы транзистора и чем он задается?

9.  Что такое начальное смещение рабочей точки транзистора и какие существуют

способы ее задания в схеме с общим эмиттером?

10.  Как зависит выходное напряжение в усилителе с общим эмиттером в зависимости положения рабочей точки?

11.  Как устроена схема с общим коллектором и почему она называется эмиттерным

повторителем?

12.  Для каких целей применяется схема эмиттерного повторителя?

13.  Как работает последовательный стабилизатор напряжения с использованием эмиттерного повторителя?

14.  Что такое транзисторный ключ?

15.  Какие режимы работы биполярного транзистора используются при работе

транзисторного ключа?

16.  Что такое форсировка работы транзисторного ключа?

17.  Как устроен полевой транзистор?

18.  Какие виды структур полевых транзисторов существуют?

19.  Чем отличается принцип управления полевого транзистора от биполярного?

20.  Как устроен усилитель с общим истоком на полевом транзисторе?

21.  Как задается начальное смещение в схеме усилителя с общим истоком?

22.  Как устроен истоковый повторитель на полевом транзисторе?

23.  Как устроен источник тока на полевом транзисторе?

24.  Как устроен ключ на полевом транзисторе?

8. ВНЕАУДИТОРНАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ

№	Наименование	Всего, час.
1.	Подготовка к лекциям	11
2.	Подготовка к лабораторным занятиям	3
3.	Подготовка к практическим занятиям	-
4.	Подготовка к семинарским занятиям	-
5.	Плановая работа	-
6.	Индивидуальная работа	40
7.	Подготовка к экзамену
ИТОГО	54

9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие лекционной учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций. Аудитория для проведения лабораторных работ. Лабораторные стенды для исследования электронных схем. Лабораторные источники напряжения с защитой от короткого замыкания. Двухлучевые осциллографы. Цифровые вольтметры, универсальные мультиметры. Генераторы сигналов синусоидальной, прямоугольной и треугольной формы.

10. ФОРМА КАЛЕНДАРНОГО ПЛАНА (РЕЙТИНГ - ПЛАН)

	По дисциплине Физические основы электротехники и электроники	Самостоятельная работа: домашняя ____14___ час. индивидуальная _ 40 час. плановая ____ ____час.	Срок контроля
Зачет - более 50 баллов	Для бакалавров, обучающихся по направлению 140400 «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА» Профиль № 8,9,10,12,13,14,16	Лекции ___ 36 ___ час. Лаб. работы __18___ час.
Незачет - менее 50 баллов	На весенний семестр 2011/2012 г.	Практ. занятия___час. Семинар ___─____ час.
	Лектор _________________________	ИТОГО: ___ ___ час.
Название модуля	Лекции Тема (балл)	лабораторные работы №___ балл	Практи- Ческие занятия (балл)	самостоят. работа (балл)	Рубежный контроль	Максимальный балл модуля
Модуль 1	0 баллов	0-6 баллов	_	0-3 баллов	0-11 баллов	P1max=20
	1. Введение в курс. 2. Основные понятия: напряжение, ток, сопротивление, мощность в электрических цепях. 3. Сигналы в электрических цепях.	1.Измерительные приборы и способы измерения электрических величин в цепях. 2. Исследование прохождения сигналов прямоугольной формы через RC-цепи	_	Изучение тем	Тестирование, плановая защита лабораторных работ		15¸20 марта
Модуль 2	0 баллов	0-6 баллов	_	0-3 баллов	0-11 баллов	P2max=20
	1. Основы физики полупроводников. Диоды и стабилитроны. 2. Электронные схемы на основе диодов и стабилитронов.	1. Исследование вольт-амперной х-ки диода. 2. Исследование схем выпрямления на диодах.	_	Изучение тем	Тестировние, плановая защита лабораторных работ		15¸20 апреля
Модуль 3	0 балов	0-6 баллов	_	0-3 баллов	0-11 баллов	P2max=20
	1. Биполярные транзисторы. 2. Полевые транзисторы. 3. Тиристоры.	1.Исследование характеристик биполярного диода. 2. Исследование работы биполярного транзистора в активном и ключевом режимах.	_	Изучение тем	Тестирование, плановая защита лабораторных работ		15¸20 мая
экзамен	0-40 баллов	─	_			Pэкзmax= 40
Всего по дисциплине Р	0-40 баллов	0-18 баллов	_	0-9 баллов	0-33 баллов	Pmax= 100

Приложение 1

Виды учебной деятельности и формы контроля,

обеспечивающие определенный уровень усвоения

1-й уровень «УЗНАВАНИЕ»	2-й уровень «ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ»	3-й уровень «ПРИМЕНЕНИЕ»
- лекции; - самостоятельная работа над курсом;	- лекции; - лабораторные работы без элементов исследований; - рефераты; - зачеты; - самостоятельная работа над курсом;	- лекции; - практические (семинарские) занятия; - лабораторные работы с элементами исследований; - выполнение курсовых проектов и их защита; - самостоятельная работа студентов по выполнению обязательных заданий; - экзамены; - производственная практика; - выступления с докладами на конференциях.