Рабочая программа

Министерство образования Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ

РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Рабочая программа

дисциплины Электронная техника

для специальности (группы специальностей) 2201.

“Вычислительные машины, комплексы, системы и сети”_____________________

(код и наименование специальности)

Уфа 2003

Составлена в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности

Одобрена

Предметной

(цикловой)

комиссией

общепрофессиональных

дисциплин спец. 2201

Протокол № 1 от «28»08.2003

Председатель ПЦК Хабибуллина директора

. по учебной работе

Согласовано:

Методист

Авторы:

Рецензенты: – зав. лабораторией УГАТУ

- преподаватель УГКР

РЕЦЕНЗИЯ На программу дисциплины "Электронная техника" разработанную преподавателем Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники для специальности 2201 "Вычислительные машины" . Программа данной дисциплины состоит из пояснительной записки, тематического плана, содержания дисциплины, перечня практических и лабораторных работ, регионального компонента, перечня технических средств обучения, перечня самостоятельных работ и перечня литературы. В пояснительной записке определяются основные знания, умения и навыки, которыми должен овладеть студент после изучения дисциплины в соответствии с государственными требованиями. В тематическом плане произведено распределение учебных часов по разделам и темам. Содержание дисциплины состоит из введения и четырех основных разделов. Каждый раздел содержит темы, рекомендованные для изучения. Для закрепления теоретических знаний программой предусмотрено выполнение лабораторных и практических работ. Программа рассчитана на 133 часов (в том числе 44 часов лабораторных и практических работ) для базового уровня профессионального образования. Содержание программы полностью соответствует государственным требованиям к минимуму содержания и уровню подготовки студентов по данной специальности.

РЕЦЕНЗИЯ На программу дисциплины "Электронная техника" разработанную преподавателем Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники для специальности 2201 "Вычислительные машины" Программа данной дисциплины состоит из пояснительной записки, тематического плана, содержания дисциплины, перечня практических и лабораторных работ, регионального компонента, перечня технических средств обучения, перечня самостоятельных работ и перечня литературы. В пояснительной записке определяются основные знания, умения и навыки, которыми должен овладеть студент после изучения дисциплины в соответствии с государственными требованиями. В тематическом плане произведено распределение учебных часов по разделам и темам. Содержание дисциплины состоит из введения и четырех основных разделов. Каждый раздел содержит темы, рекомендованные для изучения. Для закрепления теоретических знаний программой предусмотрено выполнение лабораторных и практических работ. Программа рассчитана на 133 часов (в том числе 44 часов лабораторных и практических работ) для базового уровня профессионального образования. Содержание программы полностью соответствует государственным требованиям к минимуму содержания и уровню подготовки студентов по данной специальности.

Рецензент:

Содержание

1.Пояснительная записка.	3
2.Тематический план.	4
3. Содержание дисциплины.	5
4. Перечень лабораторных и практических занятий.	13
7. Перечень самостоятельных работ.	14
8.Список литературы.	15

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.

Программа учебной дисциплины "Электронная техника" предназначена для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников технических специальностей групп 2201.

В результате изучения учебной дисциплины студент должен:

иметь представление:

о роли и месте знаний по учебной дисциплине при освоении основ­ной профессиональной образовательной программы по конкретной специальности и в сфере профессиональной деятельности техника;

знать:

принципы действия устройств электроники;

уметь:

рассчитывать по заданным условиям типовые электронные каска­ды.

Программа рассчитана на 133 часов (в том числе 44 часов лабораторных и практических занятий).

При изучении дисциплины необходимо постоянно обращать внимание студентов на ее прикладной характер, показывать, где и когда изучаемые теоретические положения и практические умения могут быть использованы в будущей практической деятельности.

Изучение материала необходимо вести в форме, доступной пониманию студентов.

Для проведения занятий целесообразно использовать лекционно-семинарские занятия, применять технические средства обучения и вычис­лительную технику, организовывать экскурсии на предприятия и учереждения отрасли. В процессе изучения дисциплины "Электронная техника" рекомендуется проведение 1 контрольной работы, задания для которой разрабатываются преподавателями учебного заведения и утверждаются предметной (цикло­вой) комиссией.

Освоение дисциплины предлагает практическое осмысление ее разделов и тем на лабораторных и практических занятиях, в процессе которых сту­дент должен закрепить и углубить теоретические знания, приобрести необ­ходимые умения.

При проведении лабораторных и практических занятий учебная группа делится на подгруппы численностью не менее 8 человек.

ТЕМАТИЧЕСКИЙ План УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ.

Наименование разделов и тем	Количество аудиторных часов при очной форме обучения
	Макс.	в том числе:
	учеб. нагр.	лаб. занятия	пракг. заня­тия	самост. работа
1	2	3	4	5
Введение	2
Раздел 1. Электронные приборы	70	14	6	18
Тема 1.1. Физические основы электронных приборов	4
Тема 1 .2. Полупроводниковые диоды	14	4	2	4
Тема 1.3. Тиристоры	6	2		2
Тема 1.4. Транзисторы	26	6	2	8
Тема 1.5. Интегральные микросхемы (ИМС)	4
Тема 1.6. Оптоэлектронные приборы и приборы отображения информации	14	2	2	4
Раздел 2. Источники питания и преоб­разователи	36	10	2	12
Тема 2.1. Неуправляемые выпрямители	8	2	2	4
Тема 2.2. Сглаживающие фильтры	6	2		2
Тема 2.3. Управляемые выпрямители	8	2		2
Тема 2.4. Инверторы	6	2		2
Тема 2.5. Стабилизаторы напряжения и тока	6	2		2
Тема 2.6. Преобразователи напряжения и частоты	2
Раздел 3. Усилители и генераторы	38	4	4	6
Тема 3.1. Усилители напряжения	16	2	2	4
Тема 3.2. Усилители постоянного тока	8
Тема 3.3. Усилители мощности	8	2	2	2
Тема 3.4. Генераторы гармонических колебаний	6
Раздел 4. Импульсные устройства	28	4		4
Тема 4.1. Электронные ключи и формирование импульсов	8
Тема 4.2. Генераторы релаксационных колеба­ний	8	2		2
Тема 4.3. Логические и запоминающие устрой­ства	12	2		2
Всего по дисциплине:	174	32	12	40

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

ВВЕДЕНИЕ

Характеристика учебной дисциплины и ее связь с другими дисциплина­ми учебного плана, ее роль в развитии науки, техники и технологии. Крат­кий обзор и основные направления развития и применения промышленной электроники.

Надежность электронных устройств. Пути и значения микроминиатюри­зации электронных приборов и устройств..

Раздел 1. ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ.

Тема 1.1. Физические основы электронных приборов

Студент должен:

иметь представление:

об отличии полупроводниковых материалов от металлов и диэлек­триков;

знать:

физические принципы работы полупроводни­ковых приборов.

Собственная проводимость и способы образования примесных (элек­тронной и дырочной) проводимостей полупроводников. Физические осно­вы образования и вентильные свойства электронно-дырочного перехода. Прямое и обратное включение р-n-перехода, вольтамперная характеристика, пробой и его виды. Емкости р-n-перехода. Частотные свойства р-n-перехода.

Тема 1.2. Полупроводниковые диоды

Студент должен:

иметь представление:

о конструкции полупроводниковых диодов, их классификации;

знать:

— физический принцип работы полупроводниковых диодов;

— схемы включения и характеристики выпрямительных диодов, ста­билитронов, фотодиодов, светодиодов;

уметь:

в лабораторных условиях снимать характеристики и определять па­раметры полупроводниковых диодов.

Прямое и обратное включение p-n-перехода, вольтамперная характери­стика, пробой, его виды. Полупроводниковые диоды: выпрямительные, ста­билитроны, туннельные, фотодиоды, светодиоды, варикапы. Конструкция, основные характеристики и параметры, условные обозначения.

Лабораторная работа 1.

Испытание выпрямительного диода.

Лабораторная работа 2.

Испытание кремниевого стабилитрона.

Практическая работа № 1 Расчет ограничивающего сопротивления и проверка диапазона стабилизации кремниевого стабилитрона.

Самостоятельная работа. Работа со справочником, ответы на контрольные вопросы, выполнение графиков.

Тема 1.3. Тиристоры Студент должен:

иметь представление:

- о классификации тиристоров;

знать:

- принцип действия диодных и однооперационных тиристоров, их характеристики, параметры и условные обозначения;

уметь:

- снимать и исследовать характеристики тиристоров в лабораторных условиях.

Классификация тиристоров, их условные обозначения. Устройство, принцип действия тиристоров, их характеристики и параметры.

Лабораторная рвабота 3.

Испытание тиристора.

Самостоятельная работа. Работа со справочником, ответы на контрольные вопросы, выполнение графиков.

Тема 1.4. Транзисторы

Студент должен:

иметь представление:

- о классификации транзисторов;

знать:

- принцип действия биполярных, полевых транзисторов и фототран­зисторов;

- схемы включения биполярных и полевых транзисторов, их харак­теристики, параметры, условные обозначения;

уметь:

— снимать характеристики и определять параметры транзисторов;

- пользоваться справочной литературой.

Биполярные транзисторы: устройство, принцип действия, характеристи­ки, параметры, условные обозначения. Схемы включения с общей базой, общим эмиттером, общим коллектором.

Полевые транзисторы:с р-n-переходом, изолированным затвором, схемы включения, принцип действия, характеристики, параметры.

Фототранзисторы, принцип действия, применение.

Лабораторная работа 4.

Испытание биполярного транзистора в схеме с ОБ.

Лабораторная работа 5.

Испытание биполярного транзистора в схеме с ОЭ.

Лабораторная работа 6.

Испытание полевого транзистора с р-n-переходом.

Практическая работа 2.

Расчет мощности и коэффициента передачи тока биполярного транзистора в схеме с ОЭ по его характеристикам.

Самостоятельная работа. Работа со справочником, ответы на контрольные вопросы, Выполнение графиков и расчетов.

Тема 1.5. Интегральные микросхемы (ИМС)

Студент должен:

иметь представление:

о конструкции различных интегральных схем;

знать:

классификацию интегральных схем;

особенности гибридных и полупроводниковых ИМС, их параметры

и систему обозначений;

уметь:

различать параметры и системы обозначений аналоговых и логиче­ских ИМС.

Интегральные схемы - средства дальнейшей миниатюризации и повы­шения надежности электронной аппаратуры. Классификация ИМС. Осо­бенности гибридных и полупроводниковых ИМС, параметры и система обозначений. Функциональная микроэлектроника.

Технология изготовления пленочных элементов гибридных интеграль­ных микросхем. Вопросы конструирования электронных устройств на ИМС с учетом требований электромагнитной совместимости.

Тема 1.6. Оптоэлектронные приборы и приборы отображения информации

Студент должен:

иметь представление:

о возможностях оптоэлектроники; о классификации отображения информации;

знать:

принцип действия оптронов и возможность их применения, прин­цип действия жидкокристаллических индикаторов, их условные обозначения;

Оптроны, составляющие их элементы, условное обозначение, классифи­кация, области применения.

Фотоэлектронные приборы с внутренним и внешним фотоэффектом.

Классификация и общие характеристики приборов для отображения ин­формации. Устройство, принцип действия и условные обозначения газораз­рядных, жидкокристаллических, электролюминесцентных индикаторов

Лабораторная работа 7.

Испытание фоторезистора.

.Практическая работа 3.

Расчет фотобатареи.

Самостоятельная работа. Работа со справочником, ответы на контрольные вопросы, выполнение графиков.

Раздел 2. ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ.

Тема 2.1. Неуправляемые выпрямители

Студент должен:

иметь представление:

- о классификации выпрямительных агрегатов;

знать:

принцип действия однофазных (однополупериодных и двухполупериодных) и трехфазных (с нулевой точкой и мостовых) выпрямите­лей;

уметь:

- производить упрощенный расчет выпрямителя с различными со­противлениями нагрузки.

Классификация выпрямителей. Принцип действия однофазных выпря­мителей, временные диаграммы токов и напряжений, упрощенные расчеты выпрямителей с различными сопротивлениями нагрузки.

Трехфазные выпрямители, принцип действия, временные диаграммы. Лабораторная работа 8.

Исследование однофазного выпрямителя.

Практическая работа 4.

Расчет однофазного выпрямителя.

Самостоятельная работа. Ответы на контрольные вопросы, выполнение схем, графиков и расчетов.

Тема 2.2. Сглаживающие фильтры

Студент должен:

иметь представление:

- о классификации фильтров;

знать:

принцип действия емкостных и индуктивных фильтров;

- определение коэффициента пульсации и коэффициента сглажива­ния.

уметь:

исследовать работу выпрямителей и фильтров в лабораторных условиях.

Пульсации тока и напряжения на выходе выпрямителя .Классификация фильтров. Фильтры с пассивными

элементами: емкостные, индуктивные. Их принцип действия. Коэффициенты пульсации, коэффициенты сглаживания пульсации. Г-образный и П-образный фильтры. Однозвенные и много­звенные фильтры.

Лабораторная работа 9.

Исследование сглаживающих фильтров. Самостоятельная работа. Ответы на контрольные вопросы, выполнение графиков и расчетов.

Тема 2.3. Управляемые выпрямители

Студент должен:

иметь представление:

о классификации управляемых выпрямителей;

знать:

принцип действия тиристорного выпрямителя на примере одно­фазной схемы, временные диаграммы его работы;

уметь: • исследовать тиристорный выпрямитель в лабораторных условиях.

Классификация. Принцип действия управляемых выпрямителей на при­мере однофазной схемы. Временные диаграммы. Система управления выпрямителями. Схема защиты промышленных выпрямительных установок.

Лабораторная работа 10.

Исследование тиристорного управляемого выпрямителя.

Самостоятельная работа. Ответы на контрольные вопросы, выполнение графиков и расчетов.

Тема 2.4. Инверторы

Студент должен:

иметь представление:

— о классификации инверторов;

знать:

- назначение инверторов;

принцип действия автономных инверторов и инверторов, ведомых сетью;

уметь:

- исследовать схему инвертора.

Назначение инверторов. Их классификация.

Инверторы, ведомые сетью, автономные инверторы. Схемы, принцип действия. Применение инверторов тока и напряжения.

Лабораторная работа 11.

Исследование инвертора.

Самостоятельная работа. Ответы на контрольные вопросы, выполнение графиков и расчетов.

Тема 2.5. Стабилизаторы напряжения и тока

Студент должен:

иметь представление:

- о классификации стабилизаторов;

знать:

- принцип работы параметрического и компенсационного стабилиза­тора напряжения, принцип работы бареттера.

Классификация стабилизаторов. Принцип работы параметрического и компенсационного стабилизатора напряжения. Параметрический стабилизатор тока.

Лабораторная работа 12.

Исследование стабилизатора напряжения.

Тема 2.6. Преобразователи напряжения и частоты

Студент должен:

иметь представление:

о классификации импульсных преобразователей;

знать:

- основные принципы импульсных методов регулирования постоян­ного напряжения;

принцип действия частотно-импульсного и широтно-импульсного преобразователя;

- возможности преобразователей частоты.

Основные особенности импульсных методов регулирования постоянно­го напряжения. Применение и классификация импульсных преобразовате­лей. Тиристорные регуляторы: назначение, схемы. Преобразователи часто­ты, система управления ими. Использование частотного регулирования.

Раздел 3. УСИЛИТЕЛИ И ГЕНЕРАТОРЫ.

Тема 3.1. Усилители напряжения

Студент должен:

иметь представление:

- о классификации усилителей;

знать:

- параметры и характеристики усилителя переменного напряжения; цепи автоматического смещения и температурной стабилизации;

- виды обратной связи и ее влияния на параметры схем;

уметь: - исследовать работу усилителя в лабораторных условиях;

- определять параметры усилителя.

Классификация усилителей, их параметры и характеристики, режим ра­боты. Графический анализ усилительного каскада. Выбор точки покоя и обеспечение требуемого режима работы. Температурная стабилизация. Усилительные каскады с общей базой и общим эмиттером. Обратная связь в усилителе. Однокаскадные и многокаскадные усилители. Усилители в интегральном исполнении.)

Лабораторная работа 13.

Исследование эмиттерного повторителя.

Практическая работа 5.

Расчет эмиттерного повторителя.

Самостоятельная работа. Ответы на контрольные вопросы, выполнение графиков и расчетов.

Тема 3.2. Усилители постоянного тока

Студент должен:

иметь представление:

— о возможностях усилителей постоянного тока;

знать:

— принцип действия усилителей постоянного тока (УПТ) с одним и двумя источниками питания;

назначение операционных усилителей, их свойства и параметры..

Особенности работы УПТ. Дрейф нуля в УПТ. Дифференциальные усилители.

Операционные усилители: их свойства, применение. Интегральное их исполнение.

Тема 3.3. Усилители мощности

Студент должен:

иметь представление:

о назначении усилителей мощности;

знать:

принцип действия усилителя мощности;

уметь:

исследовать усилители мощности.

Однотактные и двухтактные усилители мощности.

Усилители мощности с бестрансформаторным выходом и в интеграль­ном исполнении. Графический анализ работы усилителя мощности.

Лабораторная работа 14.

Исследование усилителя мощности.

Практическая работа № 6.

Расчет усилителя мощности.

Самостоятельная работа. Ответы на контрольные вопросы, выполнение графиков и расчетов.

Тема 3.4. Генераторы гармонических колебаний

Студент должен:

иметь представление:

о генераторе как преобразователе электрической энергии в элек­трические колебания необходимой формы, частоты и мощности;

знать:

- принцип действия LC, RC генераторов.

Типы генераторов гармонических колебаний. Условия самовозбужде­ния автогенераторов. Принцип действия LC, RC генераторов. Кварцевая стабилизация частоты автогенераторов.

Раздел 4. ИМПУЛЬСНЫЕ УСТРОЙСТВА.

Тема 4.1. Электронные ключи и формирование импульсов

Студент должен:

иметь представление:

о возможностях импульсных устройств;

знать:

параметры импульсных сигналов, принцип действия электронных ключей и простейших формирователей импульсов (ограничителей, дифференцирующих и интегрирующих цепей).

Общая характеристика импульсных устройств, параметры импульсных сигналов. Диодные и транзисторные электронные ключи. Формирование импульсов: ограничители, дифференцирующие цепи, интегрирующие цепи.

Тема 4.2. Генераторы релаксационных колебаний

Студент должен:

иметь представление:

о классификации генераторов;

знать:

принцип действия мультивибраторов, генераторов линейно-изменяющегося напряжения;

уметь:

исследовать схемы генераторов.

Классификация генераторов. Мультивибратор. Устрой­ство, принцип действия, применение. Генератор линейно-изменяющегося напряжения. Принцип действия, применение.

Лабораторная работа 15.

Исследование мультивибратора.

.Самостоятельная работа. Ответы на контрольные вопросы, выполнение графиков и расчетов.

Тема 4.3. Логические и запоминающие устройства

Студент должен:

иметь представление:

о видах логических элементов и их характеристиках;

знать:

принцип действия логических элементов "И", "ИЛИ", "НЕ" ;

принцип работы триггеров на транзисторах.,

уметь:

исследовать и составлять различные логические схемы.

Логические элементы, основные понятия "И","ИЛИ", "НЕ".

Триггеры: устройство, принцип действия, применение.

Основные понятия о счетчиках и дешифраторах.

Применение логических элементов в электротехнических устройствах.

Лабораторная работа 16.

Исследование триггера.

Самостоятельная работа. Ответы на контрольные вопросы, выполнение графиков и расчетов.

Перечень лабораторных и практических занятий.

№№	№ раздела	Наименование работы
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	Раздел 1	Исследование выпрямительного диода. Исследование кремниевого стабилитрона. Расчет ограничивающего сопротивления и проверка диапазона стабилизации кремниевого стабилитрона. Исследование тиристора. Исследование биполярного транзистора в схеме с ОБ. Исследование биполярного транзистора в схеме с ОЭ. Исследование полевого транзистора р-n-переходом. Расчет мощности и коэффициента передачи тока биполярного транзистора в схеме с ОЭ по его характеристикам. Исследование фоторезистора. Расчет источника питания на фотодиодах.
1 2 3 4 5 6	Раздел 2	Исследование однофазного выпрямителя. Расчет однофазного выпрямителя. Исследование сглаживающих фильтров. Исследование тиристорного управляемого выпрямителя. Исследование инвертора. Исследование стабилизатора напряжения.
1 2 3 4	Раздел 3	Исследование эмиттерного повторителя. Расчет эмиттерного повторителя. Исследование усилителя мощности. Расчет усилителя мощности.
1 2	Раздел 4	Исследование мультивибратора. Исследование триггера.

Перечень самостоятельных работ.

Специальность	Общее кол-во часов по учеб. плану	Работа со справочниками	Составление графиков	Ответы на контрольные вопросы	Выполнение схем	Выполнение расчетов
2201	40	6	8	8	8	10

Литература.

Данилов П. М. «общая электроника с основами электроники» Высшая школа 1989г. Лачин И. С. «Электроника» Ростов-на-Дону «Феникс» 2002г. «Основы радиоэлектроники и связи», М. Высшая школа, 2002г. Андреев М. И. «Основы электроники» Ростов-на-Дону «Феникс» 2003г. «Электронная техника» Форум 2003г. «Теоретические основы электротехники. Электрические цепи» Гардарика 2000г. «Цифровая электроника» М. Наука и техника. 2000г