Методические указания по изучению дисциплины «Электронная техника» для студентов заочного отделения
Раздел 1. Полупроводниковые приборы.
Тема 1.1 Физические основы полупроводниковых приборов
Изучите собственную и примесную проводимость полупроводника. Рассмотрите строение кристаллической решетки полупроводника с донорной и акцепторной примесью, типы проводимости, основные и неосновные носители заряда в полупроводнике n-типа и p-типа.
Изучите p-n переход, его свойства в трех состояниях: равновесном, прямом и обратном включении, понятие запирающего слоя, вольт-амперную характеристику (ВАХ).
Л1 стр. 23-34 Л2 стр. 4-14 Л3 стр. 5-17
Тема 1.2 Полупроводниковые диоды
Изучите классификацию полупроводниковых диодов. Изучите следующие типы полупроводниковых диодов: выпрямительный, стабилитрон, туннельный диод, варикап по схеме: определение прибора, ВАХ, параметры, схема включения, применение. Необходимо усвоить условные графические обозначения (УГО) диодов и их маркировку.
Л1 стр. 36-43 Л2 стр. 17-30 Л3 стр. 20-32
Тема 1.3 Биполярные транзисторы (БТ)
Изучите устройства и УГО биполярных транзисторов типа n-p-n и p-n-p, режимы работы (активный, насыщения, отсечки, инверсный). Обратите внимание на полярность напряжений на эмиттерном и коллекторном переходах в этих режимах. Рассмотрите 3 схемы включения БТ: с общей базой, общим эмиттером, общим коллектором, их свойства. Обратите внимание на статические характеристики БТ (входные и выходные) в схемах с общей базой и общим эмиттером. Рассмотрите схему включения БТ в динамическом (нагрузочном) режиме и построение нагрузочной прямой. Запомните систему обозначений (маркировку) транзисторов.
Л1 стр. 43-52 Л2 стр. 30-46 Л3 стр. 32-48
Тема 1.4 Полевые транзисторы (ПТ)
Изучите устройства и принцип действия полевых транзисторов различных типов: ПТ с управляющим p-n переходом, МДП транзисторов с встроенным и индуцированным каналом (n-типа и p-типа), их УГО, стоковые и стокозатворные характеристики. Усвойте формулы параметров ПТ: дифференциального сопротивления, крутизны, коэффициента усиления по напряжению. Как и у биполярного транзистора так и у полевого также существует 3 схемы включения: с общим истоком, общим затвором, общим стоком. Обратите внимание на схему включения с общим истоком.
Л1 стр. 55-61 Л2 стр. 49-53 Л3 стр. 49-59
Тема 1.5 Тиристоры
Разберитесь в устройстве переключающих полупроводниковых приборов – тиристоров: динисторов (тиристор с двумя выводами) и тринисторов (тиристор с тремя выводами). Ознакомьтесь с их УГО, ВАХ, маркировкой.
Л1 стр. 53-54 Л2 стр. 54-57 Л3 стр. 59-65
Тема 1.6 Основы микроэлектроники
Изучите классификацию и систему обозначений интегральных микросхем (ИМС), их достоинства. Обратите внимание на устройство гибридных и полупроводниковых ИМС, изготовление элементов ИМС. Разберитесь, какие интегральные схемы называются большими (БИС), в целесообразности перехода к ним. Ознакомьтесь с перспективами развития микроэлектроники, в частности функциональной.
Л1 стр. 73-89 Л2 стр. 66-69 Л3 стр. 91-96
Тема 1.7 Элементы оптоэлектроники
Изучите типы фотоприемников: фотодиод, фототранзистор, фоторезистор, их УГО, устройство, принцип действия, назначение. Рассмотрите светодиод, его работу. Обратите внимание на такие приборы как оптроны.
Л1 стр. 62-72 Л2 стр. 26-27, 47 Л3 стр. 65-77
Тема 1.8 Приборы отображения информации
Необходимо разобраться в устройстве и принципе работы электростатических и магнитных электронно-лучевых трубок, различных индикаторов; их назначении и применении.
Л1 стр. 67-72 Л2 стр. 105-111 Л3 стр. 79-85
Раздел 2. Электронные устройства
Тема 2.1 Структурная схема и основные качественные показатели усилителя.
Необходимо усвоить структурную схему многокаскадного усилителя, назначение элементов схемы: входного и выходного устройства, каскадов предварительного усиления, оконечных каскадов. Надо знать формулы входных и выходных данных, коэффициентов усиления по току, напряжению, мощности; определение диапазона частот, коэффициента полезного действия; уметь переводить коэффициенты усиления из относительных единиц в дБ. Необходимо усвоить характеристики усилителя: амплитудную, амплитудно-частотную, фазо-частотную, знать формулы динамического диапазона, коэффициента частотных искажений.
Л1 стр. 103-104 Л2 стр. 81-83 Л3 стр. 109-117
Тема 2.2 Обратная связь в усилителях
Необходимо разобраться, что такое положительная и отрицательная обратная связь, для чего вводится отрицательная обратная связь (ООС) в усилитель, как может быть присоединена цепь обратной связи ко входу и выходу усилителя. Рассмотрите структурные схемы усилителя:
- с последовательной ООС по току;
- с последовательной ООС по напряжению;
- с параллельной ООС по току;
- с параллельной ООС по напряжению.
Изучите влияние ООС на показатели усилителя: на величину и стабильность коэффициента усиления, АЧХ, нелинейные искажения, фон, помехи, величину входного и выходного сопротивления.
Л1 стр. 99-100 Л2 стр. 87-88 Л3 стр. 117-125
Тема 2.3 Режимы работы усилительного каскада. Схемы межкаскадной связи
При изучении этой темы надо разобраться в достоинствах и недостатках режимов А, В, С,Д, их применении. Необходимо изучить принципиальные схемы межкаскадных связей в усилителях: непосредственную, резисторно-емкостную, трансформаторную. Обратите внимание на их применение, достоинства и недостатки.
Л1 стр. 104 Л2 стр. 89-92 Л3 стр. 125-135
Тема 2.4 Резисторный каскад предварительного усиления
Прежде всего, изучите последовательную схему подачи питания на транзистор, схемы подачи напряжения смещения фиксированным током и фиксированным напряжением. Уясните, что подача напряжения смещения на вход (базу) транзистора необходима для выбора режима его работы. Обратите внимание на дестабилизирующие факторы и разберитесь в схемах стабилизации режима работы транзистора. Особое внимание уделите эмиттерной стабилизации, как наиболее часто встречающейся, принципе её работы. Изучите схему резисторного каскада, назначение элементов схемы.
Изучите схему и свойства эмиттерного повторителя, его применение.
Л1 стр. 100, 104-107 Л2 стр. 84-87, 93 Л3 стр. 136-143
Тема 2.5 Широкополосные усилители (ШПУ)
Усвойте, что ШПУ строятся на основе резисторного каскада, в который включаются корректирующие цепи, увеличивающие коэффициент усиления в области нижних и верхних частот. Рассмотрите схему ШПУ с низкочастотной коррекцией с помощью фильтра RФСф, ШПУ с высокочастотной коллекцией индуктивностью и эмиттерной ВЧ коррекцией. Разберитесь в изменениях АЧХ при введении корректирующих цепей.
Л3 стр. 143-148
Тема 2.6 Оконечные и предоконечные каскады
Рассмотрите однотактный трансформаторный каскад, его схему, достоинства и недостатки. Изучите двухтактные каскады, сравните двухтактные трансформаторные и безтрансформаторные каскады.
Л1 стр. 107-111 Л2 стр. 95-97 Л3 стр. 149-158
Тема 2.7 Усилители постоянного тока
Изучите схемы усилителя постоянного тока (УПТ) прямого усиления. Разберитесь в особенностях схемы (вид межкаскадной связи, способ включения источника сигнала и нагрузки). Рассмотрите схему и свойства дифференциального усилителя.
Л1 стр. 111-112 Л2 стр. 98-99 Л3 стр. 159-169
Тема 2.8 Операционные усилители
Ознакомьтесь с определением, областью применения, условным графическим обозначением операционного усилителя (ОУ). Изучите свойства идеального ОУ, структурные схемы ОУ 1 и 2 поколения, назначение элементов схем. Рассмотрите схемы устройств на ОУ: инвертирующий и неинвертирующий усилитель, сумматор, повторитель напряжения, активные фильтры и т. д.
Л1 стр. 112-115 Л2 стр. 100-104 Л3 стр. 170-188
Литература
1. и др. «Электронная техника». Учебное пособие – Самара: ОФОРТ, 2006.
2. «Основы электронной техники». Учебное пособие – Ростов н/Д.: Феникс, 2010. Электронная версия
3. «Электронная техника». Учебное пособие – М.: УМЦ СПО, 2008.
