Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский университет
‟Высшая школа экономикиˮ»
Московский институт электроники и математики Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики»
Факультет информационных технологий и вычислительной техники
Программа дисциплины
Элементы электронных систем
для специальности 230101.65 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети».
Автор программы: , *****@***ru
Одобрена на заседании кафедры «Информационно-
коммуникационные технологий» «___»____________ 20 г.
Зав. кафедрой ______________
Рекомендована секцией УМС «Электроника» «___»____________ 20 г.
Председатель __________________________
Утверждена УС факультета информационных технологий
и вычислительной техники «___»_____________20 г.
Ученый секретарь________________________
Москва, 2012
Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы.
1. Цели и задачи дисциплины.
Целью изучения дисциплины являются элементы электронных систем: активные и пассивные, дискретные и интегральные элементы, электромагнитные устройства, контактные устройства, элементы индикации и устройства отображения информации.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
В результате изучения дисциплины студенты должны:
- знать:
- физические основы функционирования элементов электронных систем;
- систему параметров элементов, основные режимы работы, обозначения в технической документации;
- перспективы развития элементной базы электронных систем;
- уметь:
- анализировать параметры элементов электронных систем с точки зрения физических основ их функционирования;
- обоснованно использовать современную элементную базу;
- иметь представление:
- о построении основных узлов современных ЭВМ и новых решениях, существующих в этой области.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры 5 | |
Общая трудоемкость дисциплины | 170 | 170 | |
Аудиторные занятия | 85 | 85 | |
Лекции | 34 | 34 | |
Семинары | |||
Лабораторные работы (ЛР) | 51 | 51 | |
Самостоятельная работа | 85 | 85 | |
Курсовой проект (работа) | |||
Зачет | зачет | ||
Экзамен |
4. Содержание дисциплины.
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий.
№ п/п | Раздел дисциплины | Лекции | Семинары | ЛР |
1. | Основные сведения об элементах электронных систем | * | * | |
2. | Резисторы | * | * | |
3. | Конденсаторы | * | * | |
4. | Полупроводниковые приборы и интегральные микросхемы | * | * | |
5. | Коммутационные устройства электронных систем | * | * | |
6. | Электромагнитные элементы | * | * | |
7. | Электромашинные устройства электронных систем | * | * | |
8. | Элементы индикации и устройства отображения информации | * | * | |
9. | Печатные платы | * | * |
4.2. Содержание разделов дисциплины
№ темы | Наименование раздела | Количество часов |
1. | Основные сведения об элементах электронных систем. Классификация элементов, особенности их применения. Требования к элементам: функциональные, конструктивно-технологические, эксплуатационные и экономические. Понятие о системах параметров элементов. Ряды номинальных значений элементов. | 12 |
2. | Резисторы. Классификация резисторов. Условные графические обозначения, маркировка и запись в технической документации. Электрические и конструктивные параметры. Влияние условий эксплуатации и режимов на параметры резисторов. | 8 |
3. | Конденсаторы. Классификация конденсаторов. Условные графические обозначения, маркировка и запись в технической документации. Электрические и конструктивные параметры. Особенности оксидных конденсаторов, их конструкции и области применения. | 8 |
4. | Полупроводниковые приборы и интегральные микросхемы. Диоды. Классификация диодов. Условные графические обозначения и маркировка. Электрические параметры импульсных, выпрямительных диодов и диодов Шоттки. Транзисторы. Классификация биполярных и полевых транзисторов. Условные графические обозначения, маркировка. Конструкции корпусов и особенности монтажа транзисторов. Интегральные микросхемы. Основные типы микросхем. Параметры корпусов микросхем и способы монтажа в аппаратуре. Влияние условий эксплуатации на параметры микросхем. | 8 |
5. | Коммутационные элементы электронных систем. Классификация коммутационных элементов. Физические процессы в электрических контактах, эквивалентные схемы замещения. Параметры коммутационных элементов. Конструкции, конструктивно-технологические параметры. | 6 |
6. | Электромагнитные устройства электронных систем. Трансформаторы. Типы трансформаторов. Электромагнитные процессы в трансформаторах. Эквивалентные схемы и расчетные соотношения. Конструкции трансформаторов. | 6 |
7. | Электромашинные элементы электронных систем. Классификация электрических машин, используемых в электронных системах. Шаговые двигатели и бесконтактные двигатели постоянного тока. Принцип действия, характеристики и параметры. Способы управления и особенности применения двигателей в электронных системах. | 6 |
8. | Элементы индикации и устройства отображения информации. Классификация. Светотехнические величины, параметры зрения. Информационные параметры элементов индикации. Полупроводниковые элементы индикации. Принцип действия, конструкции, схемы управления знакосинтезирующими и матричными индикаторами. Жидкокристаллические элементы. Физические процессы в жидкокристаллических элементах, принцип действия, конструкции, схемы управления знакосинтезирующими и матричными индикаторами. Газоразрядные индикаторы. Физические процессы в газоразрядных индикаторах, принцип действия, конструкции, схемы управления газоразрядными панелями. Проекционные устройства отображения информации. Принцип действия, конструкции, схемы управления проекционными устройствами. Особенности применения проекционных устройств. Устройства отображения информации на основе электронно-лучевых приборов. Конструкция электронно-лучевой трубки. Типы цветных электронно-лучевых трубок. Структурная схема монитора и способы формирования изображения. | 20 |
9. | Печатные платы. Типы печатных плат. Конструкции, технологии изготовления, электрические параметры, способы монтажа элементов. Защита печатных узлов от дестабилизирующих воздействий. | 8 |
4.3. Понедельный план лекционных и практических занятий
Неделя | Форма занятия | Тема занятия | Кол-во часов |
1 | лекция | Основные сведения об элементах электронных систем. Классификация элементов, особенности их применения. Требования к элементам: функциональные, конструктивно-технологические, эксплуатационные и экономические. | 2 |
лаб. работа | Изучение способов защиты элементов ЭС от воздействия дестабилизирующих факторов. | 4 | |
2 | лекция | Основные сведения об элементах электронных систем. Понятие о системах параметров элементов. Ряды номинальных значений элементов. | 2 |
лаб. работа | Изучение рядов номинальных значений ЭЭС. | 4 | |
3 | лекция | Резисторы. Классификация резисторов. Условные графические обозначения, маркировка и запись в технической документации. | 2 |
4 | лекция | Резисторы. Электрические и конструктивные параметры. Влияние условий эксплуатации и режимов на параметры резисторов. | 2 |
лаб. работа | Изучение конструкций, маркировки, условных графических обозначений различных типов резисторов. | 4 | |
5 | лекция | Конденсаторы. Классификация конденсаторов. Условные графические обозначения, маркировка и запись в технической документации. | 2 |
6 | лекция | Конденсаторы. Электрические и конструктивные параметры. Особенности оксидных конденсаторов, их конструкции и области применения. | 2 |
лаб. работа | Изучение конструкций, маркировки, условных графических обозначений различных типов конденсаторов. | 4 | |
7 | лекция | Полупроводниковые приборы и интегральные микросхемы. Диоды. Классификация диодов. Условные графические обозначения и маркировка. Электрические параметры импульсных, выпрямительных диодов и диодов Шоттки. Транзисторы. Классификация биполярных и полевых транзисторов. Условные графические обозначения, маркировка. Конструкции корпусов и особенности монтажа транзисторов. | 2 |
8 | лекция | Интегральные микросхемы. Основные типы микросхем. Параметры корпусов микросхем и способы монтажа в аппаратуре. Влияние условий эксплуатации на параметры микросхем. | 2 |
лаб. работа | Изучение полупроводниковых приборов и корпусов интегральных микросхем. | 4 | |
9 | лекция | Коммутационные элементы электронных систем. Классификация коммутационных элементов. Физические процессы в электрических контактах, эквивалентные схемы замещения. Параметры коммутационных элементов. Конструкции, конструктивно-технологические параметры. | 2 |
лаб. работа | Коммутационные элементы электронных систем. | 4 | |
10 | лекция | Электромагнитные устройства электронных систем. Трансформаторы. Типы трансформаторов. Электромагнитные процессы в трансформаторах. Эквивалентные схемы и расчетные соотношения. Конструкции трансформаторов. | 2 |
лаб. работа | Исследование электрических характеристик импульсных трансформаторов | 4 | |
11 | лекция | Электромашинные элементы электронных систем. Классификация электрических машин, используемых в электронных системах. Шаговые двигатели и бесконтактные двигатели постоянного тока. Принцип действия, характеристики и параметры. Способы управления и особенности применения двигателей в электронных системах. | 2 |
лаб. работа | Исследование электрических характеристик электромашинных устройств электронных систем. | 4 | |
12 | лекция | Элементы индикации и устройства отображения информации. Классификация. Светотехнические величины, параметры зрения. Информационные параметры элементов индикации. | 2 |
13 | лекция | Полупроводниковые элементы индикации. Принцип действия, конструкции, схемы управления знакосинтезирующими и матричными индикаторами. Жидкокристаллические элементы. Физические процессы в жидкокристаллических элементах, принцип действия, конструкции, схемы управления знакосинтезирующими и матричными индикаторами. | 2 |
лаб. работа | Изучение полупроводниковых элементов индикации. | 4 | |
14 | лекция | Газоразрядные индикаторы. Физические процессы в газоразрядных индикаторах, принцип действия, конструкции, схемы управления газоразрядными панелями. Проекционные устройства отображения информации. Принцип действия, конструкции, схемы управления проекционными устройствами. Особенности применения проекционных устройств. | 2 |
лаб. работа | Изучение жидкокристаллических элементов индикации. | 4 | |
15 | лекция | Устройства отображения информации на основе электронно-лучевых приборов. Конструкция электронно-лучевой трубки. Типы цветных электронно-лучевых трубок. Структурная схема монитора и способы формирования изображения. | 2 |
лаб. работа | Изучение устройств отображения информации на основе электронно-лучевых приборов. | 4 | |
16 | лекция | Печатные платы. Типы печатных плат. Конструкции, технологии изготовления. | 2 |
17 | лекция | Печатные платы. Электрические параметры печатных плат, способы монтажа элементов. Защита печатных узлов от дестабилизирующих воздействий. | 2 |
лаб. работа | Изучение конструкций, параметров и технологии печатных плат электронных систем. | 4 |
5. Лабораторный практикум.
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ |
1. | 1 | Изучение способов защиты элементов ЭС от воздействия дестабилизирующих факторов. |
2. | 1 | Изучение рядов номинальных значений ЭЭС. |
3. | 2 | Изучение конструкций, маркировки, условных графических обозначений различных типов резисторов. |
4. | 3 | Изучение конструкций, маркировки, условных графических обозначений различных типов конденсаторов. |
5. | 4 | Изучение полупроводниковых приборов и корпусов интегральных микросхем. |
6. | 5 | Коммутационные элементы электронных систем. |
7. | 6 | Исследование электрических характеристик импульсных трансформаторов |
8. | 7 | Исследование электрических характеристик электромашинных устройств электронных систем. |
9. | 8 | Изучение полупроводниковых элементов индикации. |
10. | 8 | Изучение жидкокристаллических элементов индикации. |
11. | 8 | Изучение устройств отображения информации на основе электронно-лучевых приборов. |
12. | 9 | Изучение конструкций, параметров и технологии печатных плат электронных систем. |
6 Порядок формирования оценок по дисциплине
Текущий и промежуточный контроль первого семестра:
· Q1дом. зад. – оценка за домашнее задание. Оценка выставляется по десятибалльной шкале при условии сдачи задания в срок и по пятибалльной шкале в ином случае.
· Q1кон. раб – оценка по десятибалльной шкале за письменную контрольную работу.
· Q1вопрос1, Q1вопрос2 – оценки за ответ на вопросы на устном экзамене. Каждый ответ оценивается по пятибалльной шкале.
· Q1промеж. – промежуточная оценка за 1 семестр формируется по десятибалльной шкале из оценок текущего контроля и баллов за вопросы на устном экзамене
Промежуточная оценка по дисциплине за 1 семестр рассчитывается по формуле:
Qпромеж. = 0,5Q1дом. зад + 0,2Q1кон. раб + 0,3(Qвопрос1 + Qвопрос2)
Способ округления оценки: арифметический. На пересдаче студенту не предоставляется возможность получить дополнительный балл для компенсации оценки за текущий контроль.
Текущий и итоговой контроль второго семестра:
· Q2дом. зад – оценка за домашнее задание. Оценка выставляется по десятибалльной шкале при условии сдачи задания в срок и по пятибалльной шкале в ином случае.
· Q2кон. раб – оценка по десятибалльной шкале за контрольную работу.
· Qитоговая - итоговая оценка по дисциплине формируется по десятибалльной шкале из оценок текущего контроля и оценки промежуточного контроля 1 семестра.
Итоговая оценка Qитоговая по дисциплине рассчитывается по формуле:
Qитоговая = 0,5 (0,6Q2дом. зад + 0,4Q2кон. раб) + 0,5Qпромеж.
Способ округления оценки: арифметический.
7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
7.1. Рекомендуемая литература
1. , Зеленский функциональной электроники и электро-радиоэлементы. М.: Радио и связь, 1989.
2. , Гусев . М.: Высшая школа, 1991.
3. , Троицкий отображения информации. М.: Высшая школа, 1985.
4. и др. Расчет элементов цифровых устройств. М.: Высшая школа, 1991.
5. , Сафонов (Физические основы конструкций конден-саторов. - М.: МИЭМ, 1989.
6. , Асмаков 2006. Компьютер Пресс рекомендует. – СПб.: Питер, 2006. – 397 с.
7. , , Панов электронной аппаратуры на основе поверхностного монтажа компонентов. – М.: НТ Пресс, 2006. – 384 с.
7.2. Презентации
1. Жидкокристаллические дисплеи.
2. Соединители, применяемые в видеоаппаратуре.
7.3. Средства обеспечения освоения дисциплины
Лабораторные стенды, специализированные программы Pc-Lab 2000 фирмы Velleman Instruments для поддержки электронных измерительных приборов.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Лаборатория “Электроника” кафедры ИКТ, ПЭВМ, электронные измерительные приборы и лабораторные стенды для проведения лабораторных работ.
