Аннотация
к рабочей программе
по учебной дисциплине «Электроника и схемотехника»
(модуль «Схемотехника»)
Дисциплина «Электроника и схемотехника» (модуль «Схемотехника») преподается студентам очной полной формы обучения по направлению (специальности) подготовки специалистов по защите информации 090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем» на 3 курсе в 5 семестре.
Цели и задачи дисциплины.
- формирование знаний, умения и навыков, позволяющих проводить самостоятельный анализ физических процессов, происходящих в электронных устройствах, как изучаемых в настоящей дисциплине, так и находящихся за ее рамками.
- изучение свойств и сравнительных характеристик современных базовых элементов электроники и микроэлектроники;
- изучение правил построения функциональных и принципиальных электрических схем аналоговых и цифровых устройств, осуществляющих усиление, фильтрацию, генерацию и обработку аналоговых и цифровых электрических сигналов;
. Место дисциплины в учебном процессе (в структуре ООП)
Дисциплина относится к циклу Б3 профессиональных дисциплин и базовой части основной образовательной программы
Изучение данной дисциплины базируется на следующих дисциплинах:
- «Физика»,
- «Физические основы электроники»,
- «Теория электрических цепей (Основы теории цепей)»,
- «Электроника».
Основные положения данной дисциплины должны будут использованы в дальнейшем при изучении следующих дисциплин:
- «Основы схемотехники»,
- «Устройства цифровой обработки сигналов»,
- «Устройства генерирования и формирования сигналов»,
- «Схемотехника телекоммуникационных устройств»,
- «Устройства приема и обработки сигналов».
Требования к результатам освоения дисциплины:
Математический и естественнонаучный цикл. Базовая часть
(ОК-5,7,8,9,10; ПК-1-5,7-10)
В результате изучения базовой части цикла обучающийся должен:
знать:
- основные законы термодинамики и молекулярной физики;
- основные законы электричества и магнетизма;
- основы теории колебаний и волн, оптики;
- основы квантовой физики и физики твёрдого тела;
- физические явления и эффекты, используемые при обеспечении и формационной безопасности телекоммуникационных систем;
уметь:
- строить математические модели физических явлений и процессов;
- решать типовые прикладные физические задачи; - анализировать и применять физические явления и эффекты для решения практических задач обеспечения информационной безопасности;
- анализировать и применять физические явления и эффекты для решения практических задач обеспечения информационной безопасности.
владеть:
- методами теоретического исследования физических явлений и процессов;
- навыками проведения физического эксперимента и обработки его результатов;
Профессиональный цикл (ПК1- ПК-35)
В результате изучения базовой части цикла обучающийся должен
- знать:
- проблемы и перспективы развития устройств электроники, микроэлектроники, аналоговых и цифровых устройств различного класса.
- методы анализа и синтеза электронных схем;
- типовые схемотехнические решения основных узлов и блоков электронной аппаратуры;
- основные принципы построения устройств квантовой и оптической электроники;
- принципы построения систем на базе микропроцессоров;
- современную элементную базу телекоммуникационных систем;
- дискретные и цифровые сигналы и системы, основы цифровой обработки сигналов;
- принципы работы устройств электроники и схемотехники и понимать физические процессы, происходящие в них.
- уметь:
- работать с современной элементной базой электронной аппаратуры;
- применять на практике методы анализа и синтеза устройствэлектроники и схемотехники, приобрести навыки в составлении схем и расчетов последних.
- уметь применять на практике методы исследования аналоговых и цифровых электронных устройств. выполнять расчеты, связанные с выбором определенных режимов работы активных элементов электронных устройств. проводить компьютерное моделирование и проектирование электронных устройств. иметь навыки экспериментального исследования (на лабораторных занятиях) электронных устройств и навыки пользования измерительной аппаратурой.
- владеть:
- навыками работы с программными средствами схемотехнического моделирования;
- навыками чтения принципиальных схем, построения временных диаграмм и работы узла, устройства и системы по комплекту документации;
- навыками анализа электрических цепей;
- навыками расчета параметров элементов радиотехнических цепей;
- методами анализа и синтеза цифровых устройств;
Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной нагрузки | Всего часов | Семестр 5 |
1. Общая трудоемкость дисциплины | 54 | 54 |
2. Аудиторные занятия: | ||
2.1 Лекции | 22 | 22 |
2.2 Практические занятия | ||
2.3. Семинары | - | |
2.4. Лабораторные работы | 32 | 32 |
3. Самостоятельная работа: | -- | |
3.1. Курсовой проект (работа) | - | |
3.2. Расчетно-графические работы | - | |
3.3. Реферат | - | |
3.4. Другие виды самостоятельной работы | - | |
4.Вид итогового контроля (зачет, экзамен) | зачет |
Краткое содержание дисциплины
№п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
Аналоговые устройства | ||
1. | Введение. Цели и задачи курса. | Значение дисциплины в специальности ИБТС. Основные характеристики аналоговых устройств. |
2. | Аналоговые усилители | Принцип электронного усиления. Усилители на биполярных и полевых транзисторах. Схемотехника усилителей. Расчеты и моделирование. |
3. | Операционные усилители | Параметры ОУ. Структурные и принципиальные схемы ОУ. |
4. | Схемотехника построения РЭА на ОУ | Усилители; компараторы; активные фильтры, преобразователи сигналов и сопротивлений. |
5. | Наноэлектроника и нано-схемотехника | Ведение в наноэлектронику и нанотехнологии. Инструменты нанотехнологий. Наносхемотехника. |
6. | Аналоговые устройства на основе нанотехнологий | Наноэлектроника и микроэлектромеханические системы; Появление и развитие MEMS и NEMS технологий. Сенсоры. |
Цифровые устройства | ||
7. | Современные цифровые базовые элементы цифро-вой техники | Свойства и сравнительные характеристики современных цифровых базовых элементов. Основные требования. Схемотехника логики ДТЛ, ТТЛ, ЭСЛ, ИИЛ, И2Л, логики КМОП, n-МОП и p-МОП. |
8. | Схемотехника современных цифровых базовых элементов | Коды. Преобразователи кодов. Шифраторы, дешифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, регистры, триггеры, счетчики. |
9. | Схемотехника запоминающих устройств. | ОЗУ статические. ОЗУ динамические. ОЗУ с произвольной выборкой. Статические ОЗУ на биполярных транзисторах. Статические ОЗУ на полевых транзисторах. Схемы динамических ОЗУ. Масочные ПЗУ. Прожигаемые ПЗУ. Репрограммируемые ПЗУ. |
10. | Схемотехника ЦАП и АЦП. | Принципы работы и характеристики АЦП и ЦАП. Схемотехника ЦАП. Схемотехника АЦП. |
11. | Цифровые устройства на основе нанотехнологий | Одноэлектронные транзисторные структуры. Молекулярный одноэлектронный транзистор. Одноэлектронные цифровые устройства на основе нанотехнологий |
Составитель:
, доцент, к. т.н., с. н.с.
