Электротехника и электроника (стр. 3 )

3.  LC и RC-автогенераторы: схема, условия возбуждения, характеристики стационарного режима, тема 9.

4.  Реализация Булевых выражений с помощью устройств комбинационной логики, тема 10.

5.  Структурная схема источника вторичного электропитания и назначение его функциональных узлов, тема 11.

6.  Измерение тока, напряжения и сопротивления магнитоэлектрическими приборами, тема 12.

Для выполнения лабораторных работ в соответствии с разделом 2.2 настоящей учебной программы студент должен предварительно самостоятельно освоить теоретический материал соответствующих тем.

Для защиты работы он должен знать теоретический материал и продемонстрировать знание методов измерения характеристик электрических цепей и электронных устройств.

Объем СРС, отводимый на эту работу составляет 20 часов.

На подготовку к экзамену отводится 20 часов СРС.

Для студентов заочной формы обучения предусматривается выполнение двух контрольных работ.

Первая контрольная работа включает в себя две задачи:

1.  Расчет электрических цепей постоянного тока.

2.  Расчет передаточных характеристик четырехполюсников.

Целью работы является закрепление теоретических знаний и приобретение практических навыков расчета электрических цепей постоянного и синусоидального тока в соответствии с темами 1, 2, 3 содержания дисциплины. С учетом самостоятельного изучения теоретического материала с контролем на защите работы объем СРС составляет 20 часов.

Вторая контрольная работа включает в себя две задачи:

1.  Анализ режима работы электронного усилителя.

2.  Расчет активных RC-фильтров.

Целью работы является закрепление теоретических знаний и приобретение практических навыков анализа и синтеза электронных устройств на полупроводниковых приборах и интегральных микросхемах в соответствии с темами 7, 8 содержания дисциплины. С учетом самостоятельного изучения теоретического материала с контролем на защите работы объем СРС составляет 20 часов.

Индивидуальные задания на контрольные работы и методические указания по их выполнению приведены в [6].

До выхода на сессию студенты-заочники самостоятельно изучают материал тем 4, 5, 6, 9, 10, 11, 12 с самоконтролем по приведенным вопросам с объемом СРС 80 часов.

На сессии студенты выполняют четыре лабораторные работы из перечня раздела 2.2 настоящей рабочей программы. Студент должен предварительно самостоятельно освоить теоретический материал соответствующих разделов. Для защиты работы он должен знать теоретический материал и продемонстрировать знание методов измерения характеристик электрических цепей и электронных устройств.

Объем СРС, отводимый на эту работу составляет 10 часов.

На подготовку к экзамену отводится 20 часов СРС.

3.2. Состав технических средств
и рекомендации по работе с ними

Для проведения лабораторных работ и самостоятельного изучения дисциплины используется программный пакет Electronics Workbench. Методические указания по его использованию для изучения дисциплины содержатся в [8, 9, 10].

3.3. Обзор рекомендованной литературы

Дисциплина «Электротехника и электроника» изучается студентами указанных специальностей в течение десятилетий. В центральных издательствах выпущено множество учебников, учебных пособий и сборников задач с грифами Министерства образования РФ «Рекомендовано в качестве учебника» и «Допущено в качестве учебного пособия» по всем темам дисциплины. Это позволило включить в список рекомендованной литературы издания последних лет, отражающие современное состояние элементной базы радиоэлектронной аппаратуры и методы анализа электрических цепей и электронных устройств с использованием современных программ.

Для изучения теоретического материала по электротехнике (темы 1, 2, 3, 5, 6) можно предложить классический учебник [1], имеющий гриф «Рекомендовано МОРФ в качестве учебника для студентов неэлектротехнических специальностей высших учебных заведений».

Параллельно с ним для изучения тем 1, 2, 3, 4 рекомендуется использовать [2], где ряд вопросов изложен в более доступной форме.

Для закрепления материала (приобретения практических навыков решения задач) тем 1, 2, 4 предпочтительнее использовать задачник [11].

При выполнении контрольных работ и индивидуальных заданий рекомендуется использовать [6, 7], изданные в достаточном количестве во ВГУЭС и размещенных на сервере. Эти издания увязаны с лекционными занятиями и графиком учебного процесса.

Для изучения теоретического материала по электронике (темы 7, 8, 9, 10, 11, 12) предлагается использовать [3], имеющий гриф «Рекомендовано МОРФ в качестве учебника для студентов неэлектротехнических специальностей высших учебных заведений». Параллельно с ним можно использовать [4].

Для выполнения лабораторных работ рекомендуется использовать издания, соответствующие перечню лабораторных работ раздела 2.2., изданные во ВГУЭС в достаточном количестве и размещенные на сервере [8, 9]. Для интенсификации самостоятельного изучения дисциплины за счет использования компьютерных технологий студентам предлагается [10].

3.4. Контрольные вопросы для самостоятельной оценки качества освоения дисциплины

тема 1

1.1. Какие электротехнические и электронные устройства можно анализировать методами теории цепей?

1.2. Какие элементы электрической цепи называются активными?

1.3. Какие элементы электрической цепи называются пассивными?

1.4. В чем отличие активного приемника энергии от реактивного?

1.5. Назовите единицу измерения активного сопротивления и приведите его математическую модель.

1.6. Назовите единицу измерения электрической емкости и приведите ее математическую модель.

1.7. Назовите единицу измерения индуктивности и приведите ее математическую модель.

1.8. Назовите изделия, реализующие в электронных устройствах активное сопротивление, электрическую емкость и индуктивность.

1.9. Назовите единицу измерения напряженности магнитного поля, магнитной индукции, магнитного потока и установите связь между ними.

1.10. Какие электрические цепи называются двухполюсниками и какими параметрами они описываются?

1.11. Дайте определение узла электрической цепи и формулировку первого закона Кирхгофа.

1.12. Дайте определение контура электрической цепи и формулировку второго закона Кирхгофа.

1.13. Как определяется эквивалентное сопротивление последовательно и параллельно соединенных резисторов?

1.14. Как определяется эквивалентная емкость последовательно и параллельно соединенных конденсаторов?

тема 2

2.1. Какими свойствами отличаются электрические сигналы от воздействий?

2.2. Почему при анализе свойств электрических цепей чаще всего используются синусоидальные (гармонические) колебания?

2.3. Перечислите основные параметры гармонического колебания.

2.4. Какими свойствами характеризуется комплексная амплитуда?

2.5. Как выполняется переход от комплексной амплитуды тока к его мгновенному значению?

2.6. Почему при расчете цепи по комплексным значениям уравнения цепи получаются алгебраическими?

2.7. Как выполняется расчет цепи при несинусоидальном периодическом напряжении или токе?

2.8. Почему для описания периодических негармонических колебаний используется ряд Фурье?

2.9. Как определяется среднеквадратическое (действующее) значение синусоидального напряжения и тока?

2.10. Какие функции используются для количественного анализа переходных процессов в электрических цепях?

2.11. Какие законы используются для составления топологических уравнений электрических цепей?

2.12. Как составляются интегро-дифференциальные уравнения электрического состояния цепей?

2.13. приведите амплитудно-частотную характеристику дифференцирующей цепи.

2.14. Приведите амплитудно-частотную характеристику интегрирующей цепи.

2.15. Каков физический смысл постоянной времени электрической цепи?

тема 3

3.1. Какими функциями описываются параметры четырехполюсников?

3.2. Дайте определение передаточной функции четырехполюсника.

3.3. Каким образом можно определить передаточную функцию четырехполюсника, не зная его внутренней структуры?

3.4. Какие параметры сигналов и цепей связывают преобразования Лапласа?

3.5. Как можно определить реакцию цепи на различные возмущения?

3.6. Каким образом из операторной передаточной функции можно получить комплексную передаточную функцию?

3.7. Каким образом из комплексной передаточной функции можно определить амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики четырехполюсника?

3.8. Как определяются активная, реактивная и полная мощности?

3.9. Назовите основные особенности трехфазных электрических цепей.

3.10. Какие напряжения и токи называются фазными?

3.11. Какие напряжения и токи называются линейными?

3.12. Как определяются фазные напряжения в схеме звезды при известных линейных напряжениях?

3.13. Как изменятся фазные напряжения приемника при обрыве линейного провода в схеме звезды без нулевого провода?

3.14. К каким последствиям приводит короткое замыкание одной из фаз приемника в схеме звезды без нулевого провода?

3.15. Дайте сравнительный анализ характеристик параллельного и последовательного резонансных контуров.

3.16. Как определяется конструктивная и эквивалентная добротность резонансного контура?

3.17. По какой формуле определяется взаимная индуктивность?

3.18. В каких пределах изменяется коэффициент связи катушек индуктивности?

тема 4

4.1. Какой сигнал называется аналоговым?

4.2. Какой сигнал называется цифровым?

4.3. Перечислите основные характеристики сигналов.

4.4. Как связан динамический диапазон сигнала с областью его допустимых значений?

4.5. Почему цифровой сигнал обладает большей помехоустойчивостью, чем аналоговый?

4.6. Приведите формулу, связывающую мгновенное значение периодического сигнала с его спектральным составом.

4.7. Чем отличается спектр периодического сигнала от спектра непериодического сигнала?

4.8. Почему для получения математической модели сигнала чаще всего используется тригонометрический ряд Фурье?

4.9. Какие цепи называются нелинейными?

4.10. Какими свойствами обладают нелинейные резистивные элементы?

4.11. Как определяется статическое и дифференциальное сопротивление нелинейного элемента?