Импульсная техника

«ИНСТИТУТ ГОСУДАРСТВЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ, ПРАВА И ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»

(ИГУПИТ)

УТВЕРЖДАЮ

Ректор ИГУПИТ

________________________________

«___»________________ 20 г.

Кафедра «Технический сервис»

Автор

Учебно-методический комплекс по дисциплине

ИМПУЛЬСНАЯ ТЕХНИКА

Специальность 080801 «Прикладная информатика (в экономике)»

Утверждено на заседании Учебно-методической комиссии института Протокол № ___ «___» ___________ 20 года Председатель УМК ____________________

Утверждено на заседании кафедры Протокол № ______ «_____» ________________ 20 года Зав. кафедрой ________________________

Москва – 20

Автор-составитель: ,

к. т.н., доцент, доцент кафедры «Технический сервис»

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Импульсная техника» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 080801 «Прикладная информатика (в экономике)» и определяет содержание и структуру указанной дисциплины.

Дисциплина входит в цикл общих математических и естественнонаучных дисциплин (региональный (вузовский) компонент) и является дисциплиной по выбору.

Негосударственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ИНСТИТУТ ГОСУДАРСТВЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ, ПРАВА И ИННВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»

(ИГУПИТ)

СОГЛАСОВАНО: Кафедра «Прикладной информатики и математики» Зав. кафедрой _______ «___»________________ 2013 г.

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе __________________ «___»________________ 2013 г.

Кафедра «Технический сервис»

Автор

Рабочая учебная программа по дисциплине

ИМПУЛЬСНАЯ ТЕХНИКА

Специальность 080801 «Прикладная информатика (в экономике)»

Москва – 2012

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, утвержденного Министерством образования РФ.

Рабочая программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры «Технический сервис»

От «____» ____________ 20__г.

Протокол № _______

Зав. кафедрой _____________

Рабочая программа одобрена Ученым Советом Института государственного управления, права и инновационных технологий

От «____» _____________20__г.

Протокол № ________

Программу разработал: к. т.н., доцент

Согласовано

Начальник информационно-

аналитического отдела

Цели и задачи дисциплины

Цели дисциплины

Целью дисциплины является изучение:

физических основ и разновидностей элементов электронных схем импульсной техники, их принципа действия, основных параметров и характеристик, области применения;

методов сбора, анализа и систематизации отечественной и зарубежной научно-техническую информацию по тематике исследования в области элементов импульсной техники;

тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, в своей профессиональной деятельности;

основных приемов обработки и представления экспериментальных данных;

организации метрологического обеспечения производства материалов и изделий электронной техники;

простейших физических и математических моделей элементов импульсной техники, а также использования стандартных программных средств их компьютерного моделирования.

Задачи дисциплины

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с физическими основами элементов импульсной техники;

дать информацию о принципах действия основных элементов импульсной техники и методах расчета их характеристик;

научить методам расчета, моделирования и исследования параметров и характеристик элементов импульсной техники.

Место учебной дисциплины в профессиональной подготовке выпускника

Учебная дисциплина относится к базовой части профессионального цикла основной образовательной программы подготовки.

Дисциплина базируется на знаниях, полученных при изучении дисциплины «Математика».

.

Требования к уровню освоения дисциплины

В результате изучения дисциплины студенты должны:

знать:

основные источники научно-технической информации по физическим основам элементов импульсной техники;

основы физики элементов импульсной техники;

принципы использования физических эффектов в элементах импульсной техники; в приборах и устройствах на их основе;

принципы действия и методы расчета основных элементов импульсной техники, их преимущества и ограничения;

основные методы и средства измерения параметров и характеристик элементов импульсной техники и методы их моделирования.

уметь:

учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности;

применять методы и средства измерения физических параметров элементов импульсной техники;

применять методы расчета параметров и характеристик, моделирования элементов импульсной техники;

оценивать целесообразность использования различных элементов импульсной техники в конкретных устройствах;

осуществлять выбор элементов импульсной техники в зависимости от требований к электрическим характеристикам, параметрам и условий эксплуатации устройств и элементов микроэлектронных устройств;

аргументировано выбирать и реализовывать на практике эффективную методику экспериментального исследования параметров и характеристик приборов, схем, устройств и установок электроники и наноэлектроники различного функционального назначения.

Виды учебных занятий по дисциплине и их объёмы (в часах)

Вид учебной работы
Очная	Заочная
№№ семестров	2	5
Аудиторные занятия	34	10
Лекции	20	4
Практические и семинарские занятия	14	6
Самостоятельная работа	51	75
ВСЕГО ЧАСОВ НА ДИСЦИПЛИНУ	85	85
Текущий контроль (вид)	Опрос в кол-ве 2	Опрос 1 раз
Курсовая работа (№ семестра)	-	-
Виды промежуточного контроля (экзамен, зачет, №№ семестров)	экзамен 2 семестр	экзамен 5 семестр

Содержание дисциплины

Тема 1. Введение.

Импульсные источники питания в энергетике и технике.

Процессы накопления и преобразования энергии. Накопители энергии – источники импульсных токов. Общие характеристики и области применения различных накопителей энергии. Использование импульсной техники при развитии новых поколений телевизионной, радиовещательной техники, спутниковых радионавигационных систем, радиолокационных систем и др.

Тема 2. Емкостные накопители энергии

Емкостные накопители. Процессы накопления (зарядки). Виды и характеристики зарядных устройств. Разрядные цепи и переходные

процессы в них. Элементы емкостных накопителей. Импульсные конденсаторы, особенности их параметров и конструкций.

Тема 3. Емкостные накопители с предельными параметрами.

Блочный принцип построения. Усиление мощности емкостных накопителей

энергии прерывателем тока на электрически взрываемых проводниках.

Тема 4. Индуктивные накопители энергии

Процессы в зарядных цепях и разрядных контурах. Элементы индуктив - ных накопителей. Катушки индуктивностей. Формирование импульса и эффективность вывода энергии в нагрузку.

Тема 5. Сигналы импульсных устройств

Общие сведения. Стационарный (установившийся) режим и переходной (нестационарный) процессом в электрической цепи. Аналоговые сигналы. Энергия магнитного и электрического поля. Электрическая инерционность реактивных элементов цепи (L и C).

Тема 6. Переходные процессы в электрических цепях

Количественная характеристика длительности переходных процессов в простых электрических цепях, содержащих комбинации R, L и C - постоян - ная времени (τ). Закон изменения напряжения на ёмкости цепи. Закон изме-нения тока, протекающего через ёмкость. Законы коммутации электрических цепей.

Тема 7. Электрические импульсы и их параметры.

Определение электрического импульса. Соотношение между длительностью сигнала и длительностью переходного процесса. Электричес - кие сигналы сложной формы. Видеоимпульсы и радиоимпульсы. Формы видеоимпульсов: прямоугольные; трапецеидальные; остроконечные; пилообразные; треугольные; разнополярные. Параметры одиночного импульса: амплитуда, длительность импульса, активная длительность,

длительность фронта, длительность среза, крутизна фронта, плоская вершина, мощность в импульсе.

Получение радиоимпульсов. Формы радиоимпульсов.

Периодическая последовательность импульсов. Параметры перио - дической последовательности: период повторения, скважность последо - вательности импульсов, коэффициент заполнения, среднее значение (постоянная составляющая) импульсного колебания.

Тема 8. Формирование импульсов.

Линейные и нелинейные цепи. Свойства линейных цепей. Линейные искажения. Свойства нелинейных цепей.

Дифференцирующей цепи. Виды дифференцирующих цепей. Постоянная времени дифференцирующей цепи. Принципиальная схема ёмкостной дифференцирующей цепи. Эпюры напряжений на элементах дифферен - цирующей цепи.

Переходные цепи. Схема переходной цепи. Эпюры напряжений на элементах переходной цепи.

Интегрирующие цепи могут быть двух видов: ёмкостные (RC) и индуктивные (RL). Схемы интегрирующих цепей. Эпюры напряжений на элементах интегрирующей цепи.

Тема 9. Формирование прямоугольных импульсов из синусоиды.

Получение прямоугольных импульсов при двустороннем

симметричном ограничении синусоиды. Способы включения диода и нагрузки. Получение прямоугольных импульсов при двустороннем

симметричном ограничении синусоиды. Последовательный ограничитель с нулевым порогом ограничения снизу. Последовательный ограничитель с нулевым порогом ограничения сверху. Усилитель-ограничитель на транзисторе: схема усилителя-ограничителя и эпюры напряжений.

Распределение часов по темам и видам учебной работы

Очная форма обучения

№ п/п	Наименование и нумерация разделов и тем курса. Виды занятий, их наименование.	Всего часов	Под руководством преподавателя	Самостоят. работа
Аудиторные
Всего часов	Лекции	Практ. Занят.
1.	Введение.	4	3	2	1	1
2.	Емкостные накопители энергии.	7	3	2	1	4
3.	Емкостные накопители с предельными парамет-рами.	7	3	2	1	4
4.	Индуктивные накопители энергии.	7	3	2	1	4
5.	Сигналы импульсных устройств	10	4	2	2	6
6.	Переходные процессы в электрических цепях	12	4	2	2	8
7.	Электрические импульсы и их параметры.	13	5	3	2	8
8.	Формирование импульсов.	13	5	3	2	8
9.	Формирование прямоугольных импульсов из синусоиды.	12	4	2	2	8
	Всего:	85	34	20	14	51

Заочная форма обучения

Названия разделов и тем	Всего часов по учебному плану	Виды учеб. занятий	СРС
Ауд. занятия, в том числе
Лек-ции	Прак. сем. заня-тия
Тема 1. Введение.	6			6
Тема 2. Емкостные накопители энергии	8	1	1	6
Тема 3. Емкостные накопители с предельными параметрами.	6			6
Тема 4. Индуктивные накопители энергии	8	1	1	6
Тема 5. Сигналы импульсных устройств	11		1	10
Тема 6. Переходные процессы в электрических цепях	13	1	1	11
Тема 7. Электрические импульсы и их параметры	12	1	1	10
Тема 8. Формирование импульсов.	11		1	10
Тема 9. Формирование прямоугольных импульсов из синусоиды.	10			10
Всего:	85	4	6	75

Темы семинарских занятий

Тема 1. Общие сведения об импульсных сигналах и процессах

Цель семинарского занятия:

изучить понятия - импульс, импульсные устройства и их классификацию.

Основные вопросы:

1.  Определения:

- импульс,

- импульсные устройства.

2. Классификация импульсов:

- по форме,

- по полярности.

3. Параметры реального импульса.

4. Параметры серии импульсов

Рекомендуемая литература:

1. и др. Формирование и генерирование электрических импульсов. Уч. пособие. Елец.: ЕГУ, 2012.-93 с.

2. Душин, основы информационных процессов и систем: учебник./ .- М.: «Дашков и К», 2008.-348 с.

3. Першин, современной радиоэлектроники. Учебное пособие./ .-Ростов н/Д: Феникс, с.

Тема 2. Формирование импульсов линейными цепями.

Цель семинарского занятия:

Изучить элементы преобразования импульсов

Основные вопросы:

1. Линейные элементы

2. Вольтамперная характеристика линейного резистора

3. Условное обозначение операционного усилителя

4. Амплитудная характеристика операционного усилителя

Рекомендуемая литература:

1. Импульсные источники питания от А до Z: / ; Пер. с англ.- К.:" МК-Пресс", СПб.:"Корона Век", 2008.-256 с., ил. 2.Мухлынин техника. (Электр. вид). Игупит,2012.-133с.

2. Першин, современной радиоэлектроники. Учебное пособие./ .-Ростов н/Д: Феникс, с.

Тема 3. Передача импульсов через простейшие цепи

Цель семинарского занятия: рассмотреть воздействие импульса на различные цепи

Основные вопросы:

1. Воздействие прямоугольного импульса на RC - цепь

2. Графики, иллюстрирующие воздействие прямоугольного импульса на RC-цепь.

3. Постоянная времени цепи.

4. Дифференцирующая цепь

5. Интегрирующая цепь.

Рекомендуемая литература:

1. и др. Формирование и генерирование электрических импульсов. Уч. пособие. Елец.: ЕГУ, 2012.-93 с.

2. Душин, основы информационных процессов и систем: учебник./ .- М.: «Дашков и К», 2008.-348 с.

3. Першин, современной радиоэлектроники. Учебное пособие./ .-Ростов н/Д: Феникс, с.

Тема 4. Нелинейные преобразователи импульсов

Цель семинарского занятия: изучить электронные ключи

Основные вопросы:

1. Принцип работы электронного ключа

2. Схема диодного ключа

3. Многовходовые диодные ключевые схемы (совпадения сигналов и объединения сигналов)

4. Транзисторные ключи

Рекомендуемая литература:

1. Импульсные источники питания от А до Z: / ; Пер. с англ.- К.:" МК-Пресс", СПб.:"Корона Век", 2008.-256 с., ил. 2.Мухлынин . (Электр. вид). Игупит,2012.-133с.

2. Першин, современной радиоэлектроники. Учебное пособие./ .-Ростов н/Д: Феникс, с.

Тема 5. Импульсные схемы

Цель семинарского занятия: изучение импульсные схемы

Основные вопросы:

1. Схема транзисторного переключателя тока

2. Мультивибратор в автоколебательном режиме

3. Схема ждущего мультивибратора

4. Мультивибратор в режиме синхронизации

5. Схема мультивибратора на операционном усилителе

Рекомендуемая литература:

1. и др. Формирование и генерирование электрических импульсов. Уч. пособие. Елец.: ЕГУ, 2012.-93 с.

2. Першин, современной радиоэлектроники. Учебное пособие./ .-Ростов н/Д: Феникс, с.

Тема 6. Триггеры

Цель семинарского занятия: изучение работы триггера и их классификация

Основные вопросы:

1. Схема симметричного триггера на транзисторах

2. Схема RS-триггера на логических элементах « И – НЕ »

3. Триггер Шмитта

4. Т – триггер

Рекомендуемая литература:

1. и др. Формирование и генерирование электрических импульсов. Уч. пособие. Елец.: ЕГУ, 2012.-93 с.

2. Ромаш, устройства информационных систем и автоматики./ , , .- М.: Дашков и К, 2008.-148 с.

3. , Пащук техника – М. Форум, 2005.

Тема 7. Формирование импульсов.

Цель семинарского занятия: изучить способы формирования импульсов.

Основные вопросы:

1. Формирование прямоугольных импульсов из синусоиды

2. Основное преимущество этого метода

3. Схема двухстороннего симметричного ограничителя

4. Диодные ограничители

Рекомендуемая литература:

1. и др. Формирование и генерирование электрических импульсов. Уч. пособие. Елец.: ЕГУ, 2012.-93 с.

2. Ромаш, устройства информационных систем и автоматики./ , , .- М.: Дашков и К, 2008.-148 с.

3. Першин, современной радиоэлектроники. Учебное пособие./ .-Ростов н/Д: Феникс, с.

Самостоятельная работа

Разделы и темы для самостоятельного изучения	Виды и содержание самостоятельной работы
Очная форма обучения
Тема 1. Введение. Л: 1.	1.  Работа с литературой; 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки
Тема 2. Емкостные накопители энергии Л:1, 3., 4.	1.  Работа с литературой; 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки
Тема 3. Емкостные накопители с предельными параметрами. Л:1, 3, 4.	1.  Работа с литературой; 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки
Тема 4. Индуктивные накопители энергии Л:1, 3, 4.	1.  Работа с литературой; 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки
Тема 5. Сигналы импульсных устройств Л: 1, 2, 3, 4.	1.  Работа с литературой; 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки
Тема 6. Переходные процессы в электрических цепях Л:1,2, 3, 4.	1.  Работа с литературой; 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки
Тема 7. Электрические импульсы и их параметры Л:1, 2, 4.	1.  Работа с нормативными документами и законодательной базой; 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки
Тема 8. Формирование импульсов. Дифференцирующие цепи. Интегрирующие цепи. Л:1, 2, 4.	1.  Работа с литературой; 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки
Тема 9. Формирование прямоугольных импульсов из синусоиды. Л:1, 2, 4.	1.  Работа с литературой; 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки
Заочная форма обучения
Тема 1. Введение. Л: 1.	1.  Работа с литературой; 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки
Тема 2. Емкостные накопители энергии Л: 1, 3, 4.	1.  Работа с литературой 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки
Тема 3. Емкостные накопители с предельными параметрами. Л: 1, 3, 4.	1.  Работа с литературой; 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки
Тема 4. Индуктивные накопители энергии Л: 1, 3, 4.	1.  Работа с; литературой 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки
Тема 5. Сигналы импульсных устройств Л: 1, 2, 3, 4.	1.  Работа с литературой; 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки
Тема 6. Переходные процессы в электрических цепях Л: 1, 2, 3, 4.	1.  Работа с литературой; 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки
Тема 7. Электрические импульсы и их параметры Л: 1, 2, 3, 4.	1.  Работа с литературой; 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки
Тема 8. Формирование импульсов. . Дифференцирующие цепи. Интегрирующие цепи. Л: 1, 2, 4.	1.  Работа с литературой; 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки
Тема 9. Формирование прямоугольных импульсов из синусоиды. Л: 1, 2, 4	1.  Работа с литературой; 2.  Конспектирование учебного пособия; 3.  Работа с задачами и вопросами для самопроверки

ЛИТЕРАТУРА

для самостоятельной работы

1. Мухлынин, и генерирование электрических импульсов. Уч. пособие. (Рекомендовано УМО учебных заведений РФ.)/, , .-Елец.: ЕГУ, 2012.-93 с.

2. Сапронов, для бизнес-центров. Учебное пособие./ , , .- РнД.: Феникс, 2009.-442 с.

3. Варламов, электропитания и управления электролизно-водными генераторами/, .- М.: Дашков и К, 201с.

4. Ромаш, устройства информационных систем и автоматики./ , , .- М.: Дашков и К, 2008.-148 с.

5. Першин, современной радиоэлектроники. Учебное пособие./ .-Ростов н/Д: Феникс, с.

Вопросы для самостоятельной работы

1.Емкостные накопители.

2.Процессы накопления (зарядки).

3.Виды и характеристики зарядных устройств.

4.Разрядные цепи и переходные процессы в них. Элементы емкостных накопителей.

5. Усиление мощности емкостных накопителей энергии.

6. Процессы в зарядных цепях и разрядных контурах.

7. Элементы индуктивных накопителей.

8. Катушки индуктивностей.

9. Стационарный (установившийся) режим в электрической цепи.

10. Переходный (нестационарный) процесс в электрической цепи.

11. Реактивные элементы цепи (L и C).

12. Длительность переходных процессов в простых электрических цепях, содержащих комбинации R, L и C

13. Закон изменения напряжения на ёмкости цепи.

14.Закон изменения тока, протекающего через ёмкость.

15. Видеоимпульсы и радиоимпульсы.

16. Формы видеоимпульсов: прямоугольные; трапецеидальные; остроконечные; пилообразные; треугольные; разнополярные.

17.Параметры одиночного импульса: амплитуда, длительность импульса, активная длительность, длительность фронта, длительность среза, крутизна фронта, плоская вершина, мощность в импульсе.

18. Получение радиоимпульсов. Формы радиоимпульсов.

19. Периодическая последовательность импульсов.

20. Параметры периодической последовательности.

21. Свойства линейных цепей. Линейные искажения.

22. Свойства нелинейных цепей.

23. Дифференцирующие цепи. Виды дифференцирующих цепей.

24. Постоянная времени дифференцирующей цепи.

25. Принципиальная схема ёмкостной дифференцирующей цепи.

26. Эпюры напряжений на элементах дифференцирующей цепи.

27. Интегрирующие цепи.

28. Емкостные (RC) и индуктивные (RL) интегрирующие цепи.

29. Эпюры напряжений на элементах интегрирующей цепи.

30. Получение прямоугольных импульсов при двустороннем

симметричном ограничении синусоиды.

31. Способы включения диода и нагрузки.

32. Получение прямоугольных импульсов при двустороннем

симметричном ограничении синусоиды.

33. Последовательный ограничитель с нулевым порогом ограничения снизу.

34. Последовательный ограничитель с нулевым порогом ограничения сверху.

35. Усилитель-ограничитель на транзисторе.

36. Схема усилителя-ограничителя и эпюры напряжений.

Учебно-методическое обеспечение дисциплины

основная литература:

1. Мухлынин, и генерирование электрических импульсов. Уч. пособие. (Рекомендовано УМО учебных заведений РФ.)/, , .-Елец.: ЕГУ, 2012.-93 с.

2. Сапронов, для бизнес-центров. Учебное пособие./ , , .- РнД.: Феникс, 2009.-442 с.

3. Варламов, электропитания и управления электролизно-водными генераторами/, .- М.: Дашков и К, 201с.

4. Ромаш, устройства информационных систем и автоматики./ , , .- М.: Дашков и К, 2008.-148 с.

5. Першин, современной радиоэлектроники. Учебное пособие./ .-Ростов н/Д: Феникс, с.

дополнительная литература:

1. Брамер, техника./, . – М.: Форум, 20с.

2. Фролкин, устройства./ – М.:Машиностроение, 1966.-254 с.

3. Душин, основы информационных процессов и систем:учебник./ .- М.: «Дашков и К», 2008.-348 с.

4. Щербакова, техника и информационные технологии: учебное пособие /.-М.:Академия, 2012.-304 с.

5. Новиков в цифровую схемотехнику / . - М.: Бином, 2007.-334 с.

6. Информатика и информационные технологии: учебное пособие/ Под ред. - 5-е изд. - М.: ЭКСМО, 2011.-704 с.

7. Маниктала, С. Импульсные источники питания от А до Z: / С. Маниктала; Пер. с англ.- СПб.:"Корона Век", 200с.

Материально-техническое обеспечение дисциплины

1.Требования к аудиториям (помещениям, кабинетам) для проведения занятий с указанием соответствующего оснащения:

1. Компьютерное и мультимедийное оборудование в учебных кабинетах и лекционных аудиториях – Аудитории 310, 115, 123, 422.

TECHPOD – 7CD5B34:

-  Дисковод: HL-DT-ST DVD RAM GE20NU10 USB Device

-  EDE ATA/ATAPI контроллеры: Intel(R) ICH10D/D0 SATA ACHI Controller

-  Видеоадаптер: Intel(R) Q45/Q43 Express Chipset

-  Дисковые устройства: WDC WD1600AAJS-60B4A0

-  Звуковыеустройства: SoundMax Integrated Digital HD Audio

-  Клавиатура: HP KB-0316

-  Мышь: HP M-SBF96

-  Процессор: Pentium(R) Dual-Core CPU E5GHz

-  Сетевыеплата: Intel(R) 82567LM-3 Gigabit Network Connection

-  ОЗУ: 972 МБ

Проектор: BENQ

Microsoft Windows XP Professional версия 2002 Service Pack 3

Мультимедийная аудитория 220 (межкафедральная учебно-исследовательская лаборатория)

ПК DEPO Neos – (Intel Seleron G530 2,4 GHz, 1,8 Gb ОЗУ, ЖМД 100Gb, Монитор Sumsung S19A300N, клавиатура Logitech, мышь Logitech,) – 5 компл.

ПК FORUM – (Intel Core i5 3,1 GHz, 4 Gb ОЗУ, ЖМД 1 Tb, Монитор Sumsung S19A300N, клавиатура Defender, мышь Logitech,) – 1 компл.

Осциллограф универсальный C1-114/1 – 1 шт.)

Осциллограф универсальный Uni-T UT-2025 – 5 шт.

Осциллограф универсальный Uni-T UT-9010C – 6 шт.

Блок питания (выпрямитель) HY3005 – 10 шт.

Принтер HP LaserJet P1102 – 1 шт.

Сканер Must Page Express 2400 – 1 шт.

Микроскоп METAM-P1 – 1 шт.

Паяльная станция JLT-01 – 2 шт.

Методические указания для студентов

Изучение дисциплины «Импульсная техника» осуществляется студентами на основе знаний, полученных по таким дисциплинам, как «Математика», а также других знаний.

Основные фундаментальные положения импульсной техники раскрываются на лекциях. На первой вводной лекции преподаватель даст перечень основной и дополнительной литературы, укажет источники поиска литературы, определит систему текущих и промежуточных контролей.

На семинарские и практические занятия выносятся разделы, темы, требующие особого участия преподавателя в их успешном усвоении. Самостоятельная работа студентов организуется для закрепления и дополнительной проработки вопросов изучаемых тем. Контроль усвоения студентами вынесенных на самостоятельную работу положений осуществляется в ходе устных и письменных опросов на семинарских занятиях.

Для успешной самостоятельной работы студент должен ознакомиться с наименованием тем и вопросов,

Для подготовки к семинарскому занятию нужно опираться на план семинарского занятия, тексты лекций по соответствующим темам.

В процессе изучения дисциплины студенты должны уяснить, что:

задачи, стоящие перед импульсной техникой, выдвигаются потребностями практики в связи с множеством различных применений импульсных методов;

импульсная техника является составной частью радиоэлектроники и служит, в частности, базой радиолокации, телевидения, радионавигации, многоканальной связи, компьютерной техники и др.;

к областям науки и техники, где эффективно используются импульсные методы, относятся также телеуправление, измерение электрических и неэлектрических величин, кодированная радиосвязь, промышленная автоматика;

импульсная техника занимается изучением методов и средств получения и преобразования импульсов, а также управления ими.

В последние несколько десятилетий импульсная техника обогатилась новой областью – цифровой техникой – основой электронных цифровых вычислительных машин, станков с ЧПУ, роботов, сотовых телефонов, цифрового телевидения и т. п. С развитием цифровой техники на новую качественную ступень перешли средства связи, радиолокация, управление предприятиями и целыми отраслями народного хозяйства, комплексов для обработки различных видов информации.

Импульсная техника решает разнообразные задачи, основными из которых являются:

- Формирование импульсов с помощью линейных и нелинейных электрических цепей. При этом из синусоидальных колебаний и различных импульсов формируются импульсы необходимой формы, длительности и полярности.

- Генерирование импульсов релаксационными генераторами с самовозбуждением и с посторонним запуском. Параметры генерируемых импульсов определяются типом генератора и параметрами его схемы.

-Управление импульсами, что включает синхронизацию генераторов импульсов и временнýю задержку импульсов, т. е. вопросы, связанные с управлением временным положением импульсов, а также вопросы счёта импульсов.

Изучение дисциплины завершается сдачей экзамена.

Методические рекомендации для преподавателей

Основными видами учебных занятий по учебной дисциплине выступают лекции.

Лекции имеют цель: дать систематизированные основы научных знаний по дисциплине; сконцентрировать внимание студентов на наиболее сложных узловых проблемах.

В ходе чтения лекций следует обращать внимание на содержание и методику применяемых в преподавании приемов и средств активизации учебной деятельности студентов.

Перечень литературы дан в данном УМКД.

Самостоятельная работа студентов, как правило, организуется на основе выделения таких вопросов изучаемых тем, усвоение которых требует самостоятельного изучения. Контроль усвоения студентами вынесенных на самостоятельную работу положений осуществляется в ходе устных и письменных опросов на семинарских занятиях.

Уровни обучения "иметь представление", "знать" реализуются в ходе каждой лекции, на семинарских занятиях, при организации самостоятельной работы студентов.

Контроль качества знаний студентов осуществляется в течение семестра посредством проведения опросов.

Изучение дисциплины проводится в течение семестра и завершается контролем в виде сдачи экзамена.

Экзамен представляет собой заключительный этап усвоения учебного материала по дисциплине. Он позволяет преподавателю проверить качество полученных студентами знаний, умений и навыков в будущей практической деятельности.

Экзамен проводится по вопросам, перечисленным в Программе учебной дисциплины и Методических указаниях по изучению дисциплины «Импульсная техника» и охватывает весь пройденный материал. Уровень знаний оценивается в соответствии с общими требованиями ГОС ВПО.

Материалы текущего контроля знаний студентов

Примерные задачи

1. Амплитуда импульса равна 11 кВ, длительность импульса 1 мкс. Определить крутизну фронта импульса, если считать длительность фронта равной 20 % длительности импульса.

2.Амплитуда прямоугольных импульсов, имеющих частоту следования 1250 Гц и скважность 2300, равна 11 кВ. Определить крутизну фронта и среза, если считать длительность фронта и среза равной 20 % от длительности импульса.

3.Определить постоянную времени цепи, состоящей из конденсатора ёмкостью 5000 пФ и активного сопротивления 0,5 Мом.

4.Определить постоянную времени цепи, состоящей из индуктивности 20 мГн и активного сопротивления 5 кОм.

5.Определить среднюю мощность радиопередающего устройства РЛС, имеющую следующие параметры: импульсная мощность 800 кВт; длительность зондирующего импульса 3,2 мкс; частота следования зондирующих импульсов 375 Гц.

6.Конденсатор ёмкостью 400 пФ заряжается от источника постоянного напряжения 200 В через сопротивление 0,5 Мом. Определить напряжение на конденсаторе через 600 мкс после начала заряда.

7.К цепи, состоящей из конденсатора ёмкостью 10 пФ и сопротивления 2 Мом, подключён источник постоянного тока с напряжением 50 В. Определить ток в момент включения и через 40 мкс после включения.

8.Конденсатор, заряженный до напряжения 300 В, разряжается через сопротивление 300 Мом. Определить величину разрядного тока через время t = 3τ после начала разряда.

9.Какое потребуется время для заряда конденсатора ёмкостью 100 пФ до напряжения 340 В, если напряжение источника 540 В и сопротивление цепи заряда 100 кОм?

10.Цепь, состоящая из индуктивности 10 мГн и сопротивления 5 кОм, подключена к источнику постоянного напряжения 250 В. Определить ток, протекающий в цепи через 4 мкс после включения.

11.Определить, будет ли цепь дифференцирующей, если R = 1 МОм и

С = 10 пФ. На вход цепи подаётся прямоугольный импульс длительностью 150 мкс.

12.На цепь, состоящую из конденсатора ёмкостью 200 пФ и сопротивления 0, 25 МОм, подан прямоугольный импульс. Определить, на сколько длительность импульса, снимаемого с конденсатора, больше длительности входного импульса. Сопротивлением источника импульсов напряжения пренебречь. Длительность импульса определяется на нулевом уровне.

13. Определить длительность импульсов на выходе дифференцирующей цепи, состоящей из конденсатора ёмкостью 20 пФ и сопротивления 50 кОм, если на вход цепи подаются прямоугольные импульсы. Длительность импульса определяется на нулевом уровне.

14.На вход последовательного диодного ограничителя приложено синусоидальное напряжение с амплитудой 100 В. Определить напряжения положительной и отрицательной полуволн на выходе ограничителя и на диоде, если Rн = 20 кОм, сопротивление открытого диода Rд. откр. = 200 Ом, а Rд. закр. =20 МОм.

15.На вход параллельного диодного ограничителя приложено синусоидальное напряжение амплитудой 100 В. Определить напряжения положительной и отрицательной полуволн на выходе ограничителя и на диоде, если Rн = 20 кОм, сопротивление открытого диода Rд. откр. = 200 Ом, а Rд. закр. =20 МОм.

16.Синусоидальное напряжение ограничивается на уровне Uогр. Определить длительность фронта ограниченного напряжения, если синусоидальное напряжение имеет амплитуду Um и частоту f.

17.Синусоидальное напряжение с частотой 20 кГц ограничивается сверху на уровне 20 В. Определить амплитуду синусоидального напряжения, необходимую для получения длительности фронта ограниченного напряжения 2 мкс.

18.На последовательный диодный ограничитель подаются отрицательные прямоугольные импульсы с амплитудой 100 В. Начертить схему ограничителя и определить, какое постоянное напряжение надо подать на анод диода, чтобы на выходе получить амплитуду импульсов не более 50 В.

19.Синусоидальное напряжение с амплитудой 20 В ограничивается сверху с помощью последовательного диодного ограничителя. Какое постоянное напряжение следует подать на анод кристаллического диода, чтобы угол отсечки тока равнялся 60º. Начертить схему ограничителя и форму напряжения на нагрузке и на диоде.

20.Начертить схему контура ударного возбуждения для получения незатухающих колебаний. Объяснить назначение элементов схемы и начертить эпюры напряжений на элементах схемы.

21.Сформулируйте условия генерирования релаксационных колебаний.

22. Начертите по памяти схему симметричного мультивибратора и объясните назначение его элементов.

23. Объясните назначение элементов спусковой схемы с эмиттерной связью.

24. Почему у симметричного мультивибратора отсутствуют состояния устойчивого равновесия?

25. Объясните, почему у триггера два устойчивых состояния равновесия.

26. Прямоугольные импульсы можно получить из синусоиды и с помощью триггера Шмитта. В каком случае фронты прямоугольных импульсов будут иметь бóльшую крутизну и почему?

27. Каким образом в блокинг-генераторе выполняется условие баланса фаз?

28. Какая связь между интегрирующей цепью и генератором пилообразного напряжения?

29. Объясните, в чём смысл линеаризации пилообразного напряжения и какими способами она осуществляется?

30. Объясните работу генератора линейно изменяющегося тока и назначение его элементов.

Примерный перечень вопросов, выносимых на экзамен

1. Формирование импульсных сигналов линейными и нелинейными электрическими цепями

2. Назначение и классификация электронных ключей.

3. Транзисторный ключ с ОЭ.

4. Быстродействие транзисторного ключа. Рациональный выбор параметров элементов.

5.Назначение логических элементов.

6. Классификация логических элементов.

7. Параметры логических элементов.

8. Примеры схемного исполнения логических элементов.

9. Примеры схемного исполнения логических элементов

10. Общие сведения о триггерах, назначение, условное обозначение.

11. Общие принципы построения и работы регистров.

12. Назначение и основные параметры счетчиков импульсов.

13. Виды импульсных сигналов и способы их представления. 14.Восстановление постоянной составляющей Uo в интегрирующей цепи. Пояснить форму напряжения.

14. Спектральная характеристика импульсного сигнала.
15. Динамические и статические характеристики электрических цепей. 16. Переходные процессы в RC – цепи, способы включения этих цепей.
17. Электронные ключи. Применение ключей с ускоряющим конденсатором. Схема. Принцип действия.

18. Объясните назначение элементов спусковой схемы с эмиттерной связью.

19. Типы мультивибраторов. Почему у симметричного мультивибратора отсутствуют состояния устойчивого равновесия?

20. Объясните, почему у триггера два устойчивых состояния равновесия.

21. Прямоугольные импульсы можно получить синусоиды и с помощью триггера Шмитта. В каком случае фронты прямоугольных импульсов будут иметь бóльшую крутизну и почему?

22. Каким образом в блокинг-генераторе выполняется условие баланса фаз?

23. Какая связь между интегрирующей цепью и генератором пилообразного напряжения?

24. Объясните, в чём смысл линеаризации пилообразного напряжения и какими способами она осуществляется?

25. Способы представления цифровой информации, область применения цифровых сигналов.

26. Триггер симметричный. Назначение элементов схемы. Принцип действия.

27. Способы представления импульсного сигнала. Пояснить математический и спектральный способы представления сигнала.

28. Воздействие реального прямоугольного импульса на дифференцирующую цепь. Определить амплитуду и время импульса на выходе цепи.

29. Линейные и нелинейные цепи, их характеристика.
30. Основные логические элементы в импульсных устройствах. Реализация логических элементов.
31. Виды электрических импульсов, их основные параметры.

32. Типы интегральных триггеров, условное изображение интегральных триггеров на электрических схемах.

33. Воздействие реального прямоугольного импульса (tи < т) на дифференцирующую цепь. Привести схему. Объяснить форму выходного импульса. Определить амплитуду и время импульса на выходе цепи.
34. Спектральная характеристика гармонического и прямоугольного сигнала

35 . Нелинейные и активные элементы импульсных цепей, их основные характеристики.

36. Формирователи импульсов, определение, назначение. Примеры схем для построения формирователей импульсов с заданными параметрами.

37. Генератор линейно изменяющегося напряжения и тока.

38. Триггеры, принцип действия, схемная реализация.

39. Триггер в автоколебательном режиме. Принцип действия.