Програма комплексного фахового випробування

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»

Факультет електроніки

Кафедра електронних приладів та пристроїв

«ЗАТВЕРДЖУЮ»

Декан факультету електроніки

«_____» ___________ 2012 р.

ПРОГРАМА

комплексного фахового випробування

для прийому на навчання за освітньо-професійними програмами підготовки спеціалістів та магістрів

напряму 6.050802 Електронні пристрої та системи

спеціальності 7., 8. Електронні

прилади та пристрої

Програму рекомендовано

кафедрою електронних приладів та пристроїв

протокол від 23.05.2012 р.

Зав. каф. ЕПП _____________

Київ

2012 рік

ПРОГРАМА

підготовки до фахових вступних іспитів

1. Електронні системи

1.1 Визначення електронної системи (ЕС). Мета побудови ЕС. Структура ЕС. Класи ЕС.

1.2 Цифрова ЕС, її алгоритм. Переваги цифрових ЕС над аналоговими.

1.3 Параметри та характеристики електронної системи.

1.4 Проектування ЕС. Системи автоматизованого проектування ЕС.

1.5 Теорема Шеннона про пропускну здатність каналу з перешкодами. Узагальнена теорема Шеннона.

1.6 Різновиди каналів зв’язку. Шум у каналі зв’язку.

1.7 Антени, їх характеристики та параметри. Різновиди антен.

1.8 Відмітні особливості мобільного зв’язку, його переваги та недоліки.

1.9 Залежність пропускної здатності каналу зв’язку від відношення сигналу до шуму.

1.10 Відношення сигналу до шуму в оптимальному гаусівському каналі в залежності від питомих витрат смуги та різновиду сигналу. Оптимальна система передачі інформації та межа Шеннона.

1.11 Об’єм сигналу. Об’єм каналу, їх узгодження.

1.12 Зв’язок довжини кодових посилок з шириною спектру сигналу – носія.

1.13 База сигналу - переносника інформації через канал зв’язку.

1.14 Оптимальний прийом інформації в ЕС. Критерій оптимальності.

1.15 Частотна фільтрація. Відношення сигналу до шуму на виході. За рахунок чого підвищується відношення сигналу до шуму.

1.16 Накопичення шуму. Збільшення відношення сигнал/шум при накопиченні

1.17 Кореляційний прийом. Структура корелятора.

1.18 Узгоджена фільтрація, сигналів для білого шуму.

1.19 Розпізнавання сигналів – переносників у присутності перешкод.

1.20 Інженерна реалізація сигналів-переносників.

1.21 Оптимальний приймач. Оптимальний фільтр. Відношення сигналу до шуму на виході оптимального фільтру. Середня потужність вузькосмужного сигналу.

1.22 Частотний коефіцієнт передачі узгодженого фільтра. Фізична інтерпретація роботи узгодженого фільтру.

1.23 Проходження суми сигналу та шуму через узгоджений фільтр. Відношення сигналу до шуму на його виході.

1.24 Реалізація узгодженого фільтру для: прямокутного відео імпульсу, пачки однакових імпульсів, прямокутного радіоімпульсу, М-позиційного сигналу Баркера з фазовим кодуванням, логарифмічно-частотно модульованого імпульсу.

1.25 Квазіоптимальний фільтр. Яке буде відношення сигналу до шуму на виході RC-фільтру порівняно з узгодженим фільтром.

1.26 Правила винесення рішення при виявленні відомого сигналу, середній ризик при виявленні сигналу.

1.27 Критерій Байєса (ідеального спостерігача) при виявленні відомого сигналу, поріг, з яким порівнюється відношення апостеріорних вірогідностей, критерії Котельникова, Наймана - Пірсона, мінімального риску - критерій Байєса.

1.28 Критерії приймання рішення про наявність корисного сигналу: максимуму правдоподібності, максимуму апостеріорної вірогідності, ідеального спостерігача.

1.29 Пороговий ефект при виявленні протилежних або ортогональних сигналів.

1.30 Роздільна здатність ЕС. Інформаційна електронна система.

1.31 Ентропія джерела, її визначення та міра: біт, нат. Міра невизначеності станів дискретного джерела за Шенноном, за Хартлі. Властивості ентропії.

1.32 Ентропія об’єднання двох статистично незалежних джерел інформації. Теорема про складання ентропій.

1.33 Умовна ентропія. Ентропія об’єднання двох або більшої кількості статистично зв'язаних ансамблів. Диференціальна ентропія

1.34 Визначення, переваги та недоліки кодування у ЕС. Теорема Котельникова.

1.35 Ефективні коди: Шеннона-Фано, Хафмена. Код Грея. Манчестерський код.

1.36 Цілі, параметри та принципи перешкодостійкого кодування. Переваги та недоліки.

1.37 Класифікація перешкодостійких кодів. Коди з подвоєнням кількості елементів. Інверсний код.

1.38 Код Хеммінга, його побудова: класична, матрична. Реалізація, застосування, різновиди.

1.39 Циклічні коди, їх особливості, різновиди, побудова, реалізація.

1.40 Згорткові коди, їх формування, переваги та недоліки.

2 Прилади та техніка надвисоких частот

2.1 Конструктивні особливості, принципи функціонування та застосування поглиначів, відгалужувачів, фазообертачів та циркуляторів електромагнітних хвиль надвисоких частот.

2.2 Конструктивні особливості, принципи функціонування та застосування вимірювальних ліній, детекторних та термісторних голівок.

2.3 Рівняння руху електрона в електромагнітному полі, час та кут прольоту електрона. Конвекційний та наведений струми. Теорема Шоклі-Рамо.

2.4 Струми провідності та зміщення, конвекційний, наведений і повний струми в приладах НВЧ.

2.5 Електростатичний та динамічний методи модуляції електронного пучка.

2.6 Функціональна схема, принцип дії підсилювального пролітного клістрона. Конструктивно-технологічні особливості та застосування.

2.7 Функціональна схема, принцип дії генераторного пролітного клістрона. Конструктивно-технологічні особливості та застосування.

2.8 Багаторезонаторні пролітні клістрони: функціональна схема, характеристики та застосування.

2.9 Функціональна схема, принцип дії помножувача частоти на пролітному клістроні. Конструктивно-технологічні особливості та застосування.

2.10 Методи підвищення коефіцієнта підсилення та коефіцієнта корисної дії пролітного клістрона.

2.11 Функціональна схема, принцип дії відбивного клістрона. Конструктивно-технологічні особливості та застосування.

2.12 Методи настроювання частоти пролітного та відбивного клістронів.

2.13 Функціональна схема, принцип дії лампи біжучої хвилі типу О. Конструктивно-технологічні особливості та застосування.

2.14 Функціональна схема, принцип дії лампи зворотної хвилі типу О. Конструктивно-технологічні особливості та застосування.

2.15 Функціональна схема, принцип дії багаторезонаторного магнетрона. Конструктивно-технологічні особливості та застосування.

2.16 Функціональна схема, принцип дії лампи біжучої хвилі типу М. Конструктивно-технологічні особливості та застосування.

2.17 Функціональна схема, принцип дії лампи зворотної хвилі типу М. Конструктивно-технологічні особливості та застосування.

2.18 Детекторні та змішувальні НВЧ-діоди, характеристики та застосування.

2.19 Варакторні діоди та діоди Шотткі, характеристики та застосування.

2.20 Лавинно-пролітний діод: структура, принцип роботи, характеристики та застосування.

2.21 Функціональна схема, принцип дії підсилювача та генератора на лавинно-пролітному діоді.

2.22 Діод Ганна: структура, принцип роботи, характеристики та застосування.

2.23 Біполярні НВЧ-транзистори, їх еквівалентні схеми та параметри, застосування в НВЧ-пристроях та системах.

2.24 Польові НВЧ-транзистори, їх еквівалентні схеми та параметри, застосування в НВЧ-пристроях та системах.

2.25 Функціональні схеми, принципи роботи комутаторів, атенюаторів та фазообертачів на базі p-i-n-діодів.

2.26 Принципи побудови та застосування НВЧ-систем побутового та медичного призначення. Захист персоналу при експлуатації НВЧ-систем.

2.27 Резонансні та сповільнювальні системи надвисоких частот, методи їх збудження.

2.28 Резонаторні системи пролітних та відбивних клістронів, їх характеристики та конструктивно-технологічні особливості.

2.29 Сповільнювальні системи ламп біжучої та зворотної хвилі типу О, їх характеристики та конструктивно-технологічні особливості.

2.30 Сповільнювальні системи ламп біжучої та зворотної хвилі типу М, їх параметри та конструктивно-технологічні особливості.

2.31 Режим рекуперації в приладах надвисоких частот.

2.32 Фокусуючі системи вакуумних пристроїв надвисоких частот, їх конструктивно-технологічні особливості.

2.33 Структурна схема та принцип роботи радіолокаційної станції.

2.34 Структурна схема та функціонування мікрохвильової печі.

2.35 Способи створення електронних пучків.

2.36 Пристрої НВЧ з релятивістськими електронними пучками.

2.37 Електронний гістерезис у відбивних клістронах?

2.38 Процеси модулювання електронів по швидкості та групування їх в згустки.

2.39 Побудова та принцип роботи приладів НВЧ на поверхневих акустичних хвилях.

2.40 Побудова та принцип роботи НВЧ генератора на поверхневих акустичних хвилях.

2.41 Параметричні підсилювачі НВЧ сигналів. Енергетичні співвідношення Менлі-Роу.

2.42 Варакторні помножувачі частоти

2.43 Мітрон: конструктивні особливості, принцип роботи та застосування.

2.44 Платинотрон: конструктивні особливості, принцип роботи та застосування.

2.45 Генератори НВЧ на базі циклотронного резонансу .

2.46 Структура та моделі діода Ганна, умови формування домена, режими роботи.

2.47 Функціональна схема та принцип дії генератора та підсилювача на тунельному діоді.

2.48 Фізичні основи взаємодії електромагнітних хвиль НВЧ діапазону з біологічними об’єктами.

2.49 Методи збудження та структура електромагнітного поля в резонансних та сповільнювальних системах приладів НВЧ.

2.50 Характеристика шумів в приладах надвисоких частот.

3 Технологічні основи електроніки

3.1 Основні терміни та виначення в технології електроніки. Технологічність виробів та критерії технологічності. Інтегрально-планарна технологія як зразок високої технологічності.

3.2 Умови виробництва електронної техніки з точки зору чистоти приміщень. Чисті кімнати та способи організації в них повітряного потоку. Електронно-вакуумна гігієна.

3.3 Вимоги до технологічних матеріалів, води, газів. Основні методи їх очистки та контролю.

3.4 Узагальнена структурна схема технологічного процесу виробництва електронної техніки. Основні його етапи.

3.5 Технологія отримання пластин/підкладок із напівпровідникових матеріалів.

3.6 Основні принципи планарної технології. Фотолітографія.

3.7 Основні принципи планарної технології. Електронна літографія.

3.8 Основні принципи планарної технології. Рентгенівська літографія.

3.9 Процесі видалення матеріалу з підкладок для створення топології електронних структур. Порівняльна характеристика рідинного та “сухого” травлення.

3.10 Травлення матеріалів методом фізичного іонно-плазмового розпилення для створення мікронних і субмікронних структур.

3.11 Травлення матеріалів методом фізичного іонно-променевого розпилення. Метод FIB для створення наноструктур.

3.12 Плазмохімічне та іонно-хімічне травлення матеріалів для створення мікронних і субмікронних структур.

3.13 Методи нанесення матеріалів на підкладки для створення мікроелектронних структур. Їх порівняльна характеристика.

3.14 Епітаксія напівпровідникових матеріалів.

3.15 Нанесення тонких плівок методом іонного магнетронного розпилення.

3.16 Нанесення тонких плівок методом електронно-променевого випаровування.

3.17 Нанесення матеріалу на підкладки методом осадження із газової фази без та з плазмовою підтримкою (методи CVD та PE CVD).

3.18 Легування напівпровідникових матеріалів методом дифузії. Різновиди джерел легуючій домішки.

3.19 Легування напівпровідникових матеріалів методом іонної імплантації. Фізичні основи, апаратура та порівняльна характеристика з методом дифузії.

3.20 Отримання шарів окислу на поверхні кремнієвої підкладки. Застосування шарів SiO2 в технології мікроелектроніки.

3.21 Загальна схема технології збірки мікроелектронних виробів. Методи з’єднування елементів у твердому стані та з плавленням. Контроль герметичності виробів.

3.22 Аргонно-дугове зварювання, апаратура та застосування.

3.23 Електронно-променеве зварювання, апаратура та застосування.

3.24 Лазерне зварювання, апаратура та застосування.

3.25 Електроконтактне зварювання, апаратура та застосування.

3.26 Термокомпресійне мікрозварювання, апаратура та застосування.

3.27 Ультразвукове мікрозварювання, апаратура та застосування.

3.28 Пайка, різновиди, засоби нагріву. Пайка хвилею припою.

3.29 Види та матеріали друкованих плат.

3.30 Технологія друкованих плат.

3.31 Поняття про технологічну точність. Як досягається прецизійна мікрообробка в сучасної технології електроніки. Значення фундаментальних та прикладних наук і роль організації виробництва в забезпеченні точності та стабільності технологічного процесу.

3.32 Метрологічне забезпечення сучасного виробництва. Вимоги до технологічного контрольно-випробувального обладнання.

3.33 Основи процесів очистки поверхні. Фізичні та хімічні забруднення, способи їх видалення.

3.34 Очистка в рідких середовищах. Видалення органічних та жирових забруднень. Використання ультразвуку для очистки.

3.35 Термічна очистка, вибір робочого середовища.

3.36 Дифузійні технологія діода з n-p переходом.

3.37 Дифузійні технологія біполярного транзистора.

3.38 Технологія алмазного скрайбування.

3.39 Контроль та випробування виробів у електронній промисловості. Роль операцій контролю та випробувань. Види контролю та випробувань. Автоматизація контролю та випробувань

3.40 Етапи розробки виробів та технології, технічна документація. Технічне завдання, технічні умови на виріб. Основні види конструкторської та технологічної документації. Системи стандартів ЕСКД, ЕСТД, ЕСТПВ.

3.41 Місце та роль технології у створенні виробів електронної техніки. Технологія як наука. Етапи розвитку технології.

3.42 Класифікація фізико-хімічних технологічних процесів: нанесення речовини на підкладку, вилучення речовини та перерозподіл між зовнішнім середовищем та підкладкою. Базові механічні, хімічні та електрофізичні методи обробки. Роль електронно-іонної, плазмової та фотонної обробки.

3.43 Нанесення речовини підкладку методом випаровування у вакуумі з резистивним нагрівом.

3.44 Методи і системи катодного розпилення для нанесення тонких плівок.

3.45 Фізичні основи іонно-плазмових (сухих) методів травлення твердих тіл. Переваги та недоліки методів.

3.46 Фізичні основи іонної імплантації. Розподіл пробігу імплантованих іонів у твердому тілі. Ефект каналювання іонів. Механізми утворення та типи радіаційних дефектів. Активація домішкових атомів.

3.47 Технологія транзисторів із застосуванням іонної імплантації.

3.48 Фізико-хімічні основи епітаксійних процесів. Класифікація епітаксійних процесів.

3.49 Фото-, електронно - і ренгенорезисти. Радіаціонно-хімічні процеси у резистах. Основні вимоги до резистів.

3.50 Вимоги до електричних з’єднань та з’єднань деталей електронних приладів. Фізико-хімічні основи методів з’єднання для складання, монтажу та герметизації виробів електронної техніки.

4. Література:

4.1 Електронні системи

4.1.1	Кедрус теории информации и кодирования. 2-е изд. - К.: Вища шк., 1986. – 238 с.
4.1.2	, Полторак ія інформації та кодування. –К.:Вища шк., 2001.-255 с.
4.1.3	, Филиппов системы передачи информации.-М.: Радио и связь, 1984.-256 с.
4.1.4	Дмитриев теория информации.– М.: Высш. шк.,1989,-320 с.
4.1.5	Цифровая связь. – М.: Изд. дом “Вильямс”, 2003.-1104 с.
4.1.6	, Лещишин і системи. – К.:НТУУ «КПІ», 2011, -288 с.
4.1.7	, , Резниченко автоматизированного проектирования электронных приборов.- К.:Вища шк.. 1987.-336 с.

4.2 Прилади та техніка надвисоких частот

4.2.1	Лебедев и приборы СВЧ. Т.1. Электровакуумные приборы СВЧ / Под ред. . - М.: Высшая школас.
4.2.2	Лебедев и приборы СВЧ. Т.2. Электровакуумные приборы СВЧ / Под ред. . - М.: Высшая школас.
4.2.3	, ,, Журба ія електромагнітного поля і основи техніки НВЧ: Навч. посібник. - Суми: Вид-во СумДУ, 2010. – 397 с.
4.2.4	, Кошевая и твердотельная электроника СВЧ. - К.: Вища школас.
4.2.5	, , Могильченко устройства СВЧ в технике связи. - М.: Радио и связьс.
4.2.6	Вайсблат устройства СВЧ на полупроводниковых диодах. –М.: Радио и связь, 1987. – 120 с.
4.2.7	, , СВЧ фазовращатели и переключатели: Особенности создания на p-i-n - диодах в интегральном исполнении. – М.: Радио и связь, 1984. – 184 с.
4.2.8	, Данюшевский генераторы и усилители СВЧ. - М.: Радио и связьс.

4.3 Технологічні основи електроніки

4.3.1	Курносов А. И., Юдин В. В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных схем. М:, Высшая школа, 1979 г.
4.3.2	Готра ія електронної техніки: Навчальний посібник: у 2 т. – Львів: Вид-во НУ «Львівська політехніка», 2010: Т.1. – 888 с.; Т.2. – 884 с.
4.3.3	Магнетронные распылительные системы /–Киев, Аверс, 20с.
4.3.4	Ионно-плазменные и ионно-лучевые устройства технологического назначения. /С. В. Денбновецкий, В. Т. Барченко, А. И. Кузьмичев и др. Киев: УМК ВО, 1992г.
4.3.5	Антонов В. А. Технология производства электровакуумных и полупроводниковых приборов. М:, Высшая школа, 1979 г.
4.3.6	Черняев В. Н. Физико-химические процессы в технологии РЭА. М:, Высшая школа, 1987 г.
4.3.7	Черняев В. Н. Технология производства интегральных микросхем и микроприборов.- М: Радио и связь, 1987 г.
4.3.8	Глудкин О. П., Черняев В. Н. Анализ и контроль технологических процессов производства РЭА. - М: Радио и связь, 1983 г.

5 Структура оцінювання

Іспит складається з письмової роботи, яка виконується 90 хвилин. Екзаменаційний білет містить три завдання – по одному з вищезазначених дисциплін.

Критерії оцінки виконання завдань вступного іспиту:

Максимальна кількість балів за виконання завдань – 100, відповідно шкала оцінювання загальних результатів екзамену буде такою:

Загальна кількість балів	Традиційна оцінка	Числовий еквівалент оцінки
95 – 100 балів	відмінно	5
85 – 94 балів	добре	4,5
75 – 84 балів	4
65 – 74 балів	задовільно	3,5
60 – 64 балів	3

Шкала оцінювання результатів виконання кожного завдання.

Оцінювання відповіді з дисципліни «Електронні системи»:

31…40 балів	Повна відповідь. Абітурієнт продемонстрував володіння матеріалом в повному обсязі
21…30 балів	Вірна, але неповна відповідь
15…20 балів	Відповідь містить незначні помилки
11…14 балів	Відповідь містить суттєві, але непринципові помилки
1…10 балів	Відповідь містить принципові помилки
0 балів	Відповідь відсутня

Оцінювання відповіді з дисциплін «Прилади та техніка НВЧ» та «Технологічні основи електроніки»:

26…30 балів	Повна відповідь. Абітурієнт продемонстрував володіння матеріалом в повному обсязі
21…25 балів	Вірна, але неповна відповідь
16…20 балів	Відповідь містить незначні помилки
11…15 балів	Відповідь містить суттєві, але непринципові помилки
1…10 балів	Відповідь містить принципові помилки
0 балів	Відповідь відсутня

Програму розробили :

Професор, д. т.н.

Доцент, к. т.н. Жовнір М. Ф.

Доцент, к. т.н. І.