4.5. Амплитрон, стабилотрон. Устройство, принцип действия, параметры и характеристики. Области применения.
4.6. Сравнительная оценка различных электровакуумных СВЧ приборов. Преимущественные области их применения и перспективы развития.
Раздел 2. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ СВЧ ДИАПАЗОНА
Тема 5. СВЧ ДИОДЫ
5.1. Детекторные СВЧ диоды. Эквивалентная схема детекторного диода и система параметров. Параметры, характеризующие детектирование. Шумы детекторных СВЧ диодов. Методы измерения электрических параметров. Применение детекторных СВЧ диодов. Согласование диода с СВЧ трактом. Детектирование СВЧ сигналов. Волноводные и интегральные конструкции диодных детекторов СВЧ сигналов.
5.2. Смесительные СВЧ диоды. Эквивалентная схема и параметры смесительных диодов, методы измерения электрических параметров. Применение смесительных СВЧ диодов. Работа смесительного СВЧ диода в супергетеродинном приемнике. Конструкции диодных СВЧ смесителей в волноводном и интегральном исполнении.
5.3. Параметрические СВЧ диоды. Система электрических параметров и методы их измерения. Принцип действия параметрических усилителей СВЧ на полупроводниковых диодах.
5.4. Умножительные и настроечные СВЧ диоды. Разновидности умножительных СВЧ диодов. Электрические параметры умножительных и настроечных СВЧ диодов и методы их измерения. Умножение частоты СВЧ сигналов с помощью полупроводниковых диодов. Конструктивные особенности диодных СВЧ умножителей частоты в волноводном и интегральном исполнении.
5.5. Переключательные и ограничительные СВЧ диоды. Принцип действия переключательных СВЧ диодов. Устройство переключательных диодов. Система электрических параметров и методы их измерений. Применение переключательных и ограничительных СВЧ диодов.
5.6. Лавинно-пролетный диод (ЛПД). Устройство. Основные физические процессы в ЛПД: в пролетном режиме и режиме с захваченной плазмой. Эквивалентная схема, параметры и характеристики ЛПД, области применения. Конструкции и эквивалентные схемы СВЧ генераторов на ЛПД.
5.7. Диоды с объемной неустойчивостью (диоды Ганна). Физические процессы в двухдолинных полупроводниках, формирование домена сильного поля; форма тока; различные режимы работы ДГ. Особенности конструкции, эквивалентная схема и основные параметры ДГ, области применения. Конструкции и эквивалентные схемы генераторов на ДГ.
Тема 6. СВЧ ТРАНЗИСТОРЫ
6.1. Биполярные СВЧ транзисторы. Особенности конструкции, эквивалентные схемы, характеристики и параметры, области применения.
6.2. Полевые СВЧ транзисторы. Особенности конструкции, эквивалентные схемы, характеристики и параметры, области применения.
6.3. Транзисторные усилители СВЧ. Бесструктурная модель СВЧ транзистора – четырехполюсник, описанный матрицей рассеяния (система S-параметров). Устойчивость транзисторных усилителей СВЧ. Расчет узкополосных усилителей графоаналитическим методом. Особенности построения транзисторных усилителей СВЧ. Практические схемы транзисторных усилителей.
6.4. Автогенераторы на полевых и биполярных транзисторах. Особенности построения транзисторных генераторов СВЧ. Практические схемы транзисторных генераторов.
6.5. Сравнительная оценка различных полупроводниковых СВЧ приборов. Преимущественные области их применения. Перспективы развития полупроводниковых СВЧ приборов миллиметрового диапазона.
Раздел 3. КВАНТОВЫЕ ПРИБОРЫ СВЧ И ОПТИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА
Тема 7. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КВАНТОВЫХ ПРИБОРОВ
Энергетические спектры атомов, молекул и твердых тел. Нормальное и возбужденное состояние системы; понятия о спонтанных переходах и спонтанном излучении. Метастабильное состояние, среднее время жизни частиц. Понятие об индуцированном (вынужденном) излучении и поглощении. Соотношения Эйнштейна. Понятие об инверсии населенностей. Методы создания инверсии населенностей. Спектральные свойства активной среды, ширина спектральной линии, причины ее уширения.
Тема 8. КВАНТОВЫЕ ПРИБОРЫ СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ (МАЗЕРЫ)
Особенности квантовых СВЧ приборов. Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Квантовые парамагнитные усилители (КПУ), их устройство; особенности колебательных систем. Параметры и характеристики КПУ.
Тема 9. КВАНТОВЫЕ ПРИБОРЫ ОПТИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА
Функциональная схема оптического квантового генератора (лазера). Условия генерации. Оптический резонатор, его устройство, типы колебаний. Спектр излучения лазера. Свойства излучения лазера. КПД лазеров. Газовые лазеры. Особенности создания инверсии населенностей в газовом разряде. Гелий-неоновый атомарный лазер, его устройство, энергетическая диаграмма. Ионные лазеры, устройство, особенности принципа действия, основные параметры. Лазер на молекулах СО2, его устройство, принцип работы, параметры. Жидкостные лазеры, устройство и принцип действия. Лазеры на твердом теле, материалы, особенности энергетических диаграмм. Режим модулированной добротности. Полупроводниковые лазеры, их особенности, материалы. Инжекционный лазер на p-n переходе, энергетическая диаграмма, особенности физических процессов; основные параметры и характеристики. Инжекционные лазеры на гетеропереходах. Основные методы модуляции оптического излучения.
Сравнительная оценка квантовых приборов различных типов, области их применения. Перспективы развития электронных и квантовых приборов.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Исследование характеристик и параметров генератора на отражательном клистроне.
2. Исследование характеристик и параметров усилителя на пролетном клистроне.
3. Исследование характеристик и параметров усилителя на ЛБВ.
4. Исследование характеристик и параметров генератора на ЛОВ.
5. Исследование характеристик и параметров генератора на многорезонаторном магнетроне.
6. Исследование характеристик и параметров детекторного и смесительного диодов СВЧ.
7. Исследование характеристик и параметров умножителя частоты на варакторном диоде.
8. Исследование характеристик и параметров генератора на ЛПД.
9. Исследование характеристик и параметров генератора на ДГ.
10. Исследование характеристик и параметров усилителя на биполярном СВЧ транзисторе.
11. Исследование характеристик и параметров усилителя на полевом СВЧ транзисторе.
12. Исследование характеристик и параметров генератора на полевом СВЧ транзисторе.
13. Исследование характеристик и параметров газового лазера.
14. Исследование характеристик и параметров полупроводникового лазера.
ОСНОВНАЯ
1. Электронные, квантовые приборы и микроэлектроника / Под ред. . – М.: Радио и связь, 1998.
2. Андрушко Л. М., Федоров и квантовые приборы СВЧ. – М.: Радио и связь, 1981.
3. Электронные приборы СВЧ / , и др. – М.: Высш. шк., 1985.
4. Микроэлектронные устройства СВЧ / , , и др.; Под ред. . – М.: Высш. школа, 1988.
5. , Горбачев сверхвысокочастотные диоды. – М.: Радио и связь, 1983.
6. Твердотельные устройства СВЧ в технике связи / , , . – М.: Радио и связь, 1988.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Лебедев и приборы СВЧ. Т. 2. Электровакуумные приборы СВЧ. – М.: Высш. шк., 1972.
2. Кукарин приборы СВЧ. Характеристики, применение, тенденции развития. – М.: Радио и связь, 1981.
3. Царапкин СВЧ на диодах Ганна. – М.: Радио и связь, 1982.
4. , Данюшевский генераторы и усилители СВЧ.- М.: Радио и связь, 1986.
5. Шур М. Современные приборы на основе арсенида галлия. – М.: Мир, 1988.
6. Полевые транзисторы на арсениде галлия. Принципы работы и технология изготовления / Под ред. Д. В. Ди Лоренцо, . – М.: Радио и связь, 1988.
7. Карлов по квантовой электронике. – М.: Наука, 1983.
Утверждена
Министерством образования
Республики Беларусь
« 24 » июня 2001 г.
Регистрационный № ТД - 166 / тип
ТЕОРИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ И СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ
Учебная программа для высших учебных заведений
ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ«РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ»
Составители:
- доцент кафедры вычислительных методов и программирования Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, кандидат технических наук;
- доцент кафедры вычислительных методов и программирования Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, кандидат технических наук.
Рецензенты:
Кафедра «Высшая математика» Белорусского аграрного технического университета (протокол от 01.01.01 г.);
- доцент кафедры информационные технологии в управлении Белорусского государственного экономического университета, кандидат технических наук.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой вычислительных методов и программирования Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол
№ 2 от 01.01.01 г.);
Советом Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.01 г.).
Согласована с:
Учебно-методическим объединением вузов Республики Беларусь по образованию в области электрорадиотехники и информатики; Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса Республиканского института высшей школы БГУ.
Пояснительная записка
Типовая программа «Теория вероятностей и случайных процессов» разработана для технических специальностей высших учебных заведений. Она предусматривает изучение основных положений теории вероятностей, математической статистики и теории случайных процессов.
Целью изучения дисциплины является усвоение основных методов формализованного описания и анализа случайных явлений, случайных процессов, обработки и анализа результатов физических и численных экспериментов.
Программа составлена в соответствии с требованиями образовательного стандарта и рассчитана на объем 65 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций - 36 часов; практических занятий –
29 часов и типовой расчёт.
Рекомендуется читать этот предмет на 2-3-м курсах. Для изучения данной дисциплины студенту необходимы знания, полученные при изучении разделов «Ряды», «Матрицы и операции над ними», «Дифференциальное и интегральное исчисления» курса высшей математики.
В результате освоения курса «Теория вероятностей и случайных процессов» студент должен:
знать:
- основные факты, лежащие в основе построения теории вероятностей, теории случайных процессов;
- основные положения и теоремы теории вероятностей, математической ста-тистики, теории случайных процессов;
уметь характеризовать:
- специфику математических моделей для типичных случайных явлений;
- связь вероятностных закономерностей со случайными явлениями на практике;
уметь анализировать:
- роль вероятностных методов в решении важных для приложений задач: прогнозирования, управления и т. д.;
- специфику возникающих задач и их связь с известными вероятностными моделями;
приобрести навыки:
- вероятностного анализа радиотехнических систем;
- расчета надежности, долговечности конструкций, радиотехнических систем;
- использования вероятностных и статистических методов, необходимых для анализа и моделирования случайных явлений, возникающих при решении практических задач;
- ориентации в имеющейся литературе по теории вероятностей, матема-тической статистике, случайным процессам.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. СЛУЧАЙНЫЕ СОБЫТИЯ
Тема 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ
Введение. Основные понятия теории вероятностей. Случайные события, их классификация, операции над событиями.
Тема 2. Методы определения вероятностей
Аксиомы теории вероятностей. Классическое и геометрическое определения вероятности. Основные комбинаторные формулы.
Тема 3. Определение условной вероятности
Теоремы сложения и умножения вероятностей. Формула полной вероятности. Формула Байеса. Теорема о повторении опытов.
Раздел 2. Случайные величины
Тема 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЛУЧАЙНОЙ ВЕЛИЧИНЫ
Определение и классификация случайных величин. Дискретная случайная величина. Ряд распределения вероятностей. Функция распределения и ее свойства.
Тема 5. Непрерывная случайная величина
5.1. Плотность распределения случайной величины. Непрерывная случайная величина. Плотность распределения случайной величины и ее свойства.
5.2. Числовые характеристики случайных величин. Математическое ожидание, дисперсия, среднее квадратическое отклонение. Их свойства. Мода, медиана, квантиль.
Тема 6. Основные законы распределения случайных величин
Биномиальный, пуассоновский, экспоненциальный, равномерный, нормальный законы распределения.
Тема 7. Векторные случайные величины
Функция распределения и плотность распределения векторной случайной величины. Условные законы распределения. Зависимые и независимые случайные величины. Корреляционный момент, коэффициент корреляции.
Тема 8. Предельные теоремы
Неравенство и теоремы Чебышева. Центральная предельная теорема.
Раздел 3. математическая статистика
Тема 9. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Основные понятия математической статистики. Генеральная и выборочная совокупности. Вариационный ряд. Эмпирическая функция распределения. Гистограмма.
Тема 10. Точечные оценки
Точечные оценки числовых характеристик, метод моментов, метод наибольшего правдоподобия.
Тема 11. Интервальные оценки
Интервальные оценки параметров распределений. Доверительная вероятность. Доверительные интервалы для математического ожидания и дисперсии.
Тема 12. ТЕОРИЯ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ПРОВЕРКИ ГИПОТЕЗ
Статистическая проверка гипотез. Ошибки, допускаемые при проверке гипотез. Методика проверки гипотез на основе критериев значимости. Критерии согласия Пирсона.
Тема 13. Элементы регрессионного и корреляционного анализа
Линейная регрессия. Метод наименьших квадратов. Коэффициент корреляции (оценки).
Раздел 4. СЛУЧАЙНЫЕ ПРОЦЕССЫ
Тема 14. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Основные понятия и определения. Числовые характеристики случайного процесса, средние по ансамблю. Стационарность и ее следствия.
Тема 15. ЧИСЛОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА
Числовые характеристики средние по времени. Функция корреляции случайного процесса и ее свойства. Эргодические случайные процессы.
Тема 16. СПЕКТР МОЩНОСТИ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА
Урезанный случайный процесс, спектр мощности случайного процесса, теорема Винера-Хинчина.
Тема 17. ПРЕДСТАВЛЕНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ В ВИДЕ РЯДОВ
Разложение случайного процесса в ряд Котельникова. Основные виды случайных процессов: белый шум, гауссовский, пуассоновский.
Примерный перечень практических занятий
1. Классическое и геометрическое определения вероятностей.
2. Теоремы сложения и умножения вероятностей.
3. Формула полной вероятности. Формула Байеса.
4. Теорема повторения независимых опытов.
5. Дискретные случайные величины. Ряд распределения вероятностей. Функция распределения.
6. Непрерывные случайные величины. Функция распределения и плотность
вероятности.
7. Числовые характеристики случайной величины.
8. Типовые законы распределения вероятностей.
9. Векторные случайные величины: функция и плотность распределения.
10. Условные законы распределения вероятностей. Зависимые и независимые
случайные величины.
11. Числовые характеристики векторной случайной величины.
12. Равновероятностный и равноинтервальный методы построения гистограмм.
13. Точечные оценки, методы их получения.
14. Интервальные оценки.
15. Плотность распределения случайного процесса.
16. Числовые характеристики случайного процесса.
17. Основные виды случайных процессов.
ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. , Овчаров вероятностей и ее инженерные приложения. – М.: Наука, 1988.
2. Герасимович статистика. - Мн.: Выш. шк., 1983.
3. Гурский задач по теории вероятностей и математической статистике. - Мн.: Выш. шк., 1984.
4. , Карпук математика. Ч.5. - Мн.: Выш. шк., 1988.
5. Сборник задач по теории вероятностей, математической статистике и теории случайных функций / Под ред. . - М.: Наука, 1970.
6. , Дунин-Барковский теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. - М.: Наука, 1969.
7. Тихонов радиотехника. - М.: Радио и связь, 1982.
8. , , Тихонов радиотехника: Примеры и задачи. - М.: Сов. радио, 1980.
9. Левин основы статистической радиотехники. – М.: Радио и связь, 1989.
дополнительная
1. Купер Дж., Вероятностные методы анализа сигналов и систем. - М.: Мир, 1989.
2. Сборник индивидуальных заданий по теории вероятностей и математической статистике /Под ред. . – Мн.: Выш. шк., 1992.
Утверждена
Министерством образования
Республики Беларусь
« 24 » июня 2001 г.
Регистрационный № ТД - 167 / тип
Учебная программа для ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
ПО специальности«РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ»
Составитель:
- доцент кафедры микроэлектроники Белорусского государ-ственного университета информатики и радиоэлектроники.
Рецензенты:
- директор Высшего профессионального училища электроники;
- заведующий лабораторией Института электроники Национальной академии наук Беларуси, кандидат технических наук.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой радиотехнических систем Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.01 г.);
Советом Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.01 г.).
Согласована с:
Учебно-методическим объединением вузов Республики Беларусь по образованию в области электрорадиотехники и информатики;
Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса Республиканского института высшей школы БГУ.
Пояснительная записка
Типовая программа «Радиоматериалы и радиодетали» разработана для студентов специальности «Радиотехнические системы». Целями преподавания дисциплины являются объяснение физической сущности свойств материалов; ознакомление с параметрами, характеризующими эти свойства; изучение зависимости свойств материалов от их состава, структуры и внешних воздействий; ознакомление с классификацией материалов и областями применения каждой группы материалов при изготовлении деталей и устройств РЭА; изучение классификации, основных характеристик и параметров резисторов, конденсаторов, индуктивностей и интегральных схем. Радиоинженер должен отчетливо понимать процессы, происходящие в материалах во время их работы в электромагнитном поле, уметь исследовать влияние на материал различных факторов, чтобы в каждом отдельном случае правильно выбрать материал.
Программа составлена в соответствии с требованиями образовательного стандарта и рассчитана на объем 35 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 17 час, лабораторных работ – 18 час.
В результате освоения курса «Радиоматериалы и радиодетали» студент должен:
- грамотно и свободно ориентироваться в радиотехнических материалах и их свойствах;
- знать численные значения пределов изменения этих свойств;
- уметь выбирать материалы для конкретных устройств;
- знать современную элементную базу радиоэлектронной аппаратуры.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Введение
Предмет и задачи дисциплины и ее значение при подготовке современных радиоинженеров. Элементарная зонная теория твердого тела. Классификация материалов с точки зрения зонной теории твердого тела. Виды химических связей атомов и молекул в веществах.
Тема 1. Основные характеристики/параметры/проводников:
удельная проводимость и удельное сопротивление,
теплопроводность, термоэдс, работа выхода электрона,
температурный коэффициент линейного расширения проводников
Материалы высокой проводимости: медь, алюминий, золото, серебро, платина, никель. Сверхпроводники. Сплавы высокого сопротивления: манганин, константан, нейзильбер, никелин, нихромы, фехрали. Сплавы для термопар: хромель, копель, алюмель, платинородий. Криогенная термопара Fe-Au. Контактные материалы. Материалы неподвижных, разрывных (мощных и маломощных) и скользящих контактов. Припои и флюсы. Электроугольные изделия. Проводниковые материалы высокой нагревостойкости.
Тема 2. Полупроводниковые материалы
Собственный и примесный полупроводники. Основные и неосновные носители заряда. Вырожденный полупроводник. Электропроводность полупроводников. Физическая сущность p - и n- типов проводимости. Зависимость электропроводности от температуры. Приборы, основанные на этом свойстве. Материалы. Зависимость электропроводности от освещенности. Приборы, основанные на этом свойстве. Материалы.
Люминесценция и люминофоры. Зависимость электропроводности от напряженности внешнего электрического поля. Приборы, основанные на этом свойстве. Материалы. Эффект Холла в полупроводниках. Датчики Холла, и их применение.
Термоэлектрические явления. Эффекты Зеебека и Пельтье. Приборы, основанные на термоэлектрических явлениях. Материалы.
Контактные явления в полупроводниках. Работа выхода. Уровень Ферми. Четыре случая контакта металл-полупроводник. Контакт двух полупроводников. Свойства электронно-дырочного перехода. Материалы для диодов. Вентильный фотоэффект. Солнечные батареи. Материалы для них.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
