Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто

30% recurring commission
Выплаты в USDT
Вывод каждую неделю
Комиссия до 5 лет за каждого referral

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«УТВЕРЖДАЮ»

Декан факультета

«___ »______________20 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине «Электроника»

Для студентов, обучающихся по специальности (направлению)

230и 090

номер и наименование специальности (направления)

Факультет Автоматики и вычислительной техники

Кафедра Автоматики

Курс 2 Семестр 4

Лекции 34 час. Экзамен 4 сем.

Лабораторные Зачет нет.

работы 17 час.

Практические (семинарские)

занятия час. нет

Контр. работы __

РГР 4 сем. Самостоятельная

Курсовые проекты работа 56 час.

Всего часов 107_

2006 г.

Рабочая программа составлена на основании ГОС ВПО

по направлению 230«Информатика и вычислительная техника»

(наименование)

Индекс регистрационный номер 36 тех/бак от 01.01.2001г.

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Автоматики №1

«31» августа 2006 г.

Программу составили: к. т.н., доц.

Ст. преподаватель

Заведующий кафедрой автоматики д. т.н., проф.

Ответственный за основную

образовательную программу

П Р О Г Р А М М А

дисциплины «Электроника»

для подготовки студентов 2 курса по основной образовательной программе бакалавров по направлению 230«Информатика и вычислительная техника» и дипломированных специалистов по специальности 230«Автоматизированные системы обработки информации и управление», 090«Комплексное обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем», 220«Автономные информационные и управляющие системы», 230«Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» и 230« Программное обеспечение ВТ и автоматизированных систем»).

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

1. В соответствии с требованиями ГОС ВПО бакалавра от 01.01.2001г. и ГОС ВПО дипломированного специалиста от 01.01.2001г. задачей дисциплины «Электроника» является формирование умений и навыков по следующим направлениям деятельности:

- разработка и расчет основных электронных схем и устройств аналогового

и цифрового действия в дискретном и интегральном исполнении;

- проектно-конструкторские работы по созданию и внедрению в производство электронных АСОИУ и ВТ;

- наладка, испытания и техническое обслуживание электронных узлов

различных систем;

- экспериментальное исследование свойств и параметров электронных

устройств различного назначения и уровня сложности.

Содержание дисциплины "Электроника" (ОПД. Ф.02) по ГОС ВПО:

Схемы замещения, параметры и характеристики полупроводниковых приборов; усилительные каскады переменного и постоянного тока; частотные и переходные характеристики; обратные связи в усилительных устройствах; операционные и решающие усилители; активные фильтры; компараторы; аналоговые ключи и коммутаторы; вторичные источники питания; источники эталонного напряжения и тока; цифровой ключ; базовые элементы, свойства и сравнительные характеристики интегральных систем элементов; методы и средства автоматизации схемотехнического проектирования электронных схем.

2. Особенности дисциплины.

2.1. Дисциплина входит в циклы естественнонаучных и

общеобразовательных дисциплин;

2.2. Цель дисциплины.

Роль электроники во всех сферах производственной деятельности современного общества трудно переоценить. Средства электроники стали материальной основой для автоматизации одних из самых трудоемких процессов, а именно процессов переработки информации. Общее повышение производительности труда без его повышения в сфере управления не представляется возможным. Самые крупные научно-технические достижения осуществляются в большой степени благодаря широкому использованию электронных средств измерения, обработки, управления. Особенно возросла роль электроники с развитием технологии микросхемотехники, которая позволяет существенно уменьшить габариты, вес, стоимость, энергопотребление электронной аппаратуры, максимально автоматизировать процесс изготовления электронных устройств, значительно повысить надежность электронных систем управления. Микросхемотехника создала основы современной вычислительной и управляющей техники, привела к разработке и

широкому внедрению нового класса электронных устройств – микро-процессоров, сигнальных процессоров и однокристальных микро-ЭВМ. Являясь элементной базой, основой для построения современных средств автоматики и систем управления, электроника и микросхемотехника самым непосредственным образом оказывает влияние на их развитие. Таким образом курс «Электроника» является одной из основных общетехнических дисциплин в процессе схемотехнической подготовки специалистов к производственной и исследовательской работе в области создания средств и систем автоматики, автоматизированного управления технологическими процессами, научными исследованиями, гибкими производствами.

2.3. В соответствии с учебным планом подготовки бакалавра дисциплина

«Электроника» изучается в течение одного семестра:

4 семестр - «Электроника» ( цикл ОПД, федеральный компонент

Объемы различных форм учебной работы ( в часах ) и виды итогового

контроля уровня профессиональной подготовки:

Всего 4 сем.

На дисциплину

Аудиторная работа 51 51

- лекции 34 34

- лабораторные работы 17 17

- практические занятия

Самостоятельная работа 56 56

- семестровые задания 30 30

- самостоят. изучение разделов 26 26

Виды итогового контроля экзамен

3. Цели дисциплины.

- студент должен иметь представление:

1)о новейших разработках элементов и устройств электроники;

2) об областях и основах применения интегральных микросхем (ИМС)

развиваемых серий;

3) о состоянии и перспективах развития элементной базы;

- студент должен знать:

4) физические структуры и модели электронных элементов;

5) принцип действия, основные характеристики и сравнительные

свойства цифровых и аналоговых ИМС;

6) области применения основных электронных узлов;

7) методы расчета электронных схем;

8) серии и конкретные типономиналы ИМС в процессе

проектирования;

- студент должен уметь:

9) решать задачи анализа электронных схем;

10) решать задачи синтеза электронных схем и их экспериментального

исследования;

11) выбирать для расчета показателей схемы конкретный метод,

сравнивать результаты, полученные различными методами,

оценивать их точность;

12) прогнозировать изменение параметров при изменении условий

функционирования;

13) определять показатели устройств в ходе контрольных испытаний;

14) налаживать, испытывать и обслуживать электронные устройства;

15) работать на контрольно-измерительной и регистрирующей

аппаратуре, испытательных стендах;

16) осуществлять самооценку и самоконтроль при расчете схем.

4. Основные исходные профессиональные и интеллектуальные навыки,

умения, знания, необходимые для изучения дисциплины:

- высшая математика - дифференциальное, интегральное,

операционное исчисления;

- физика - физика твердого тела;

- электротехника - анализ цепей постоянного тока, переходные

процессы;

- теоретические основы ВТ - алгебра логики, двоичная арифметика, синтез простейших комбинационных и последовательностных схем.

5. Обеспечение последующих дисциплин образовательной программы:

- организация ЭВМ и систем;

- схемотехника;

- сети ЭВМ и телекоммуникации;

- микропроцессорные системы;

- кодирование и передача информации.

6. Содержание дисциплины.

6.1. Наименование тем, их содержание и объем в часах лекционных

занятий (в скобках указаны номера целей дисциплины).

4 семестр - 34 час.

6.1.1. Полупроводниковые диоды - 1 час.

ВАХ идеального диода. Отличие реальных и идеальных характеристик. Влияние температуры на характеристики и параметры диода. Статические, динамические и предельные параметры диодов. Эквивалентные схемы диода. Емкости диода. Типы пробоев в диоде. Разновидности диодов. Применение диодов.

6.1.2. Биполярные транзисторы – 3 часа.

Основные определения. Процессы в плоскостном транзисторе. Токи во внешних цепях транзистора. Статические характеристики транзистора в различных схемах включения. Различие идеальных и реальных статических характеристик. Статические параметры транзистора. Эквивалентные схемы транзисторов ОЭ, ОБ, ОК. Сравнительный анализ схем включения транзисторов. Транзистор как четырехполюсник. H-параметры транзистора.

6.1.3. Полевые транзисторы - 2 часа.

Принцип действия и конструкция полевого транзистора с управляющим

p-n переходом. Полевые транзисторы с изолированным затвором. Статические характеристики и параметры полевых транзисторов. Эквивалентные схемы и частотные свойства полевых транзисторов. Аналоговые ключи и коммутаторы.

6.1.4. Основные понятия, свойства и элементы усилительных устройств -

1 час.

Определение усилителя. Классификация усилителей. Основные параметры и характеристики усилителя. Частотная, фазовая и переходная характеристики усилителя. Амплитудная характеристика и динамический диапазон. Выходная мощность и к. п.д. Нелинейные искажения. Режимы работы усилительных элементов.

6.1.5. Основные положения теории обратных связей - 1 час.

Основные определения. Виды обратных связей. Влияние вида

обратной связи на характеристики и параметры усилителя - коэффициенты усиления, АЧХ, ФЧХ, переходную характеристику, входное и выходное сопротивления, динамический диапазон, устойчивость.

6.1.6. Предварительные каскады УНЧ – 2 часа.

Принципы построения, работы и анализ каскадов предварительного усиления на биполярных транзисторах в ОСЧ, ОНЧ, ОВЧ. УНЧ как усилитель импульсов. Каскады предварительного усиления на полевых транзисторах.

6.1.7. Каскады с обратной связью - 1 час.

Эмиттернный повторитель. Параметры и характеристики эмиттерного повторителя. Динамический диапазон. Способы повышения входного сопротивления ЭП.

6.1.8. Выходные каскады УНЧ - 1 час.

Режимы работы и особенности мощных каскадов. Энергетические соотношения в режимах А, В. Бестрансформаторные выходные каскады на транзисторах одного и разного типа проводимости.

6.1.9. Структура операционных усилителей - 1 час.

Дифференциальный каскад. Коэффициенты усиления и входные

сопротивления. Выходные каскады ОУ. Частотная коррекция и балансировка ОУ. Основные параметры интегральных ОУ широкого применения.

6.1.10. Анализ линейных звеньев на ОУ - 3 часа.

Масштабирующие ОУ. Повторитель напряжения. Суммирующий ОУ.

Дифференциальный ОУ. Стабилизаторы напряжения на ОУ. Преобразователи "напряжение-ток". Вторичные источники питания. Источники эталонного напряжения и тока.

6.1.11. Анализ нелинейных звеньев на ОУ - 3 часа.

Компараторы. Логарифмирующий и антилогарифмирующий ОУ. Схемы умножения, деления, умножения-деления на ОУ.

6.1.12. Анализ частотнозависимых звеньев на ОУ - 3 часа.

Интеграторы на ОУ. Требования к ОУ в схемах интеграторов.

Дифференцирующий ОУ. Усилитель низкой частоты на ОУ. Активные фильтры на ОУ.

6.1.13. Транзисторные инверторы - 3 часа.

Статические и динамические режимы насыщенного ключа на биполярном транзисторе. Ключ с форсирующей емкостью. Ненасыщенный ключ.

6.1.14. Базовые логические элементы - 3 часа

Принцип действия, характеристики и параметры цифровых ИМС ТТЛ, ТТЛШ, КМОПТЛ. Применение и согласование ИМС различных типов. Понятие об интегральных схемах со средним и большим уровнем интеграции.

6.1.15. Формирователи импульсов - 3 часа.

Формирователи короткого импульса на цифровых ИМС. Одновибраторы на цифровых ИМС. Схемотехника формирователей импульсов.

6.1.16. Генераторы импульсов - 3 часа.

Генераторы прямоугольных импульсов на цифровых ИМС. Схемотехника генераторов импульсов.

6.2. Лабораторные работы, их наименование и объем в часах

4 семестр - 17 часов.

6.2.1. Исследование характеристик и параметров биполярных транзисторов

в схеме ОЭ - 4 часа.

6.2.2. Линейные, нелинейные и частотно-зависимые схемы на ОУ - 4 часа.

6.2.3. Исследование базовых элементов – 4 часа.

6.2.4. Формирователи и генераторы импульсов на ЦИМС - 4 часа.

6.3. Семестровые задания.

4 семестр - Расчетно - графическая работа - 30 часов.

- Определение режима работы транзистора;

- Расчет интегратора на ОУ;

- Расчет транзисторного инвертора

- Расчет формирователей импульсов на ЦИМС.

6.4. Самостоятельное изучение разделов.

4 семестр - 26 часов.

6.4.1. Основные понятия теории электропроводности полупроводников.

6.4.2. Контактные явления в полупроводниках и физические основы

полупроводниковых приборов.

6.4.3. Зависимость параметров диода и транзистора от режима работы и температуры.

6.4.4. Тиристоры

6.4.5. Оптоэлектронные приборы ( Фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, вентильные фотоэлементы, светодиоды, световоды. Принцип работы, ВАХ, параметры).

6.4.6. УПТ с непосредственной связью.

6.4.7. УПТ с каналом МДМ.

6.4.8. Схемотехника дифференциальных каскадов.

6.4.9. Погрешности реализации математических операций на ОУ.

6.4.10. Условные графические обозначения и маркировка цифровых и

аналоговых ИМС.

6.4.9. Методы и средства автоматизации схемотехнического проектирования электронных схем.

7. Учебно-методические материалы.

7.1. Литература

Основная

7.1.1. , Гусев и микропроцессорная техника.-М.: Высшая школа, 2005.

7.1.2. Бойко электронных систем. Аналоговые и импульсные устройства.-СПб.: БХВ-Петербург, 2004.

7.1.3. , Савелов .-Ростов-на-Дону:«Феникс»,

2000.

7.1.4. , , Гуров и цифровая

электроника.-М.:«Горячая линия-Телеком», 2000.

7.1.5. Карлащук лаборатория на IBM PC. Программа

Electronics Workbench и её применение.-Москва: «СОЛОН-Р», 2001.

7.1.5. Прянишников .-Санкт-Петербург:«Корона

принт»,1998.

7.1.6. , Гусев .-М.: В. школа, 1991.

7.1.7. , Луценко и микросхемотехника.- Киев: Вища школа,1989.

Дополнительная

7.1.8. , Новосельцева дискретных

устройств на интегральных микросхемах.-М.: Радио и связь, 1990.

7.1.9.Гутников электроника в измерительных

устройствах.-Л.: Энергоатомиздат, 1988.

7.1.10. Шило цифровые микросхемы.-М.: Радио и

связь, 1987.

7.1.11.Степаненко теории транзисторов и транзисторных

схем.-М.:Энергия, 1977.

7.2. Методические указания.

7.2.1. Электроника. Методические указания к лабораторным работам.- Новосибирск: НГТУ, 2003 (Электронная версия).

7.2.2. Электроника. Методические указания к расчетно-графической работе.-Новосибирск, 2005.

7.2.3. Электронные устройства автоматики и телемеханики: Программа,

методические указания и контрольные задания.-Новосибирск:

НЭТИ, 1987.

7.2.4. Электроника и микроэлектроника: Программы, методические указания и контрольные задания; Новосибирск: НЭТИ,1989 г.

Контролирующие материалы

Пример контрольного задания к экзамену

Фамилия Группа Вариант 1

Задача 1. Рассчитать напряжения на электродах транзистора относительно общей точки. Определить величины и знаки напряжений на переходах транзистора. Определить режим работы транзистора.

Тип (p-n-p или n-p-n)	Uэ	Uк	Uб	Uэб	Uкб	Режим

Задача 2.

На вход схемы поступает синусоидальное напряжение . Начертить графики входного и выходного напряжений до и после обрыва провода в указанной точке схемы. На временной оси выделить интервалы, на которых операционный усилитель работает в линейном режиме.

Исходные данные:

Амплитуда синусоиды A (В)	R2 (кОм)	R1 (кОм)	Напряжение питания ОУ (В)
3	56	10	9

Операционный усилитель считать идеальным.

U вх R1

U вых

Задача 3. Реализовать заданную временную диаграмму на цифровых ИМС серии 155. Оценить нестабильность выходного импульса. Входной сигнал – меандр частотой 10 кГц. Длительность выходного импульса tи=30 мкс

Привести схему формирователя и временные диаграммы