Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
«Радиофизика» является дисциплиной вариативной части профессионального цикла ООП подготовки бакалавра для направления 011200.62 «Физика».
Содержание курса «Радиофизика» базируется на знаниях, приобретенных при изучении следующих дисциплин: разделов «Молекулярная физика» и «Электричество и магнетизм» курса общей физики, курсов «Электродинамика». Математической основой курса являются разделы «Математический анализ», «Аналитическая геометрия», «Линейная алгебра», «Дифференциальные уравнения».
Компетенции выпускника ООП бакалавриата, формируемые в результате освоения данной ООП ВПО.
В соответствии с ФГОС ВПО данная дисциплина направлена на формирование следующих компетенций:
а) общекультурных (ОК):
способностью использовать в познавательной и профессиональной деятельности базовые знания в области математики и естественных наук (ОК-1);
способностью применить основные методы защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ОК- 18);
б) профессиональных (ПК):
способностью эксплуатировать современную физическую аппаратуру и оборудование (ПК-3);
способностью использовать специализированные знания в области физики для освоения профильных физических дисциплин (в соответствии с профилем подготовки) (ПК-4);
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
знать: терминологию и символику, которая применяется в радиоэлектронике, методы составления и чтения основных видов электрических схем; основные физические понятия и принципы функционирования базовых электронных полупроводниковых компонентов в аналоговых и цифровых системах; основные параметры и принципы работы базовых функциональных элементов радиоэлектроники (усилителей, генераторов и т.п.); основные принципы работы радиоэлектронных систем связи; особенности применения аналоговых и цифровых радиоэлектронных устройств.
уметь: рассчитывать простые аналоговые и цифровые радиоэлектронные устройства; применять современную вычислительную технику при анализе и разработке аналоговых и цифровых электронных устройств.
владеть: основными математическими методами анализа и расчета электрических цепей и сигналов; базовыми навыками конструирования, монтажа и наладки простых радиоэлектронных устройств.
2.Структура и трудоемкость дисциплины.
Семестр 6. Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачётных единицы (108 часов).
Таблица 1.
Вид учебной работы
|
Всего часов
|
Семестры
|
6
|
Аудиторные занятия (всего)
|
54
|
54
|
В том числе:
|
-
|
-
|
Лекции
|
18
|
18
|
Практические занятия (ПЗ)
|
|
|
Семинары (С)
|
|
|
Лабораторные работы (ЛР)
|
36
|
36
|
Самостоятельная работа (всего)
|
54
|
54
|
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
|
зачет
|
зачет
|
Общая трудоемкость часов
зач. ед.
|
108
|
108
|
3
|
3
|
3.Тематический план.
Таблица 2.
Тематический план
№
|
Тема
|
недели семестра
|
Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час.
|
Итого часов по теме
|
Из них в интерактивной форме
|
Итого количество баллов
|
Лекции*
|
Семинарские (практические) занятия*
|
Лабораторные занятия*
|
Самостоятельная работа*
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
Модуль 1
|
1-5
|
|
|
|
|
|
|
|
1.1
|
Предмет и основные понятия радиофизики. Краткий исторический обзор. Роль радиофизики в современной науке и технике, основные применения, тенденции развития.
|
|
1
|
|
1
|
0
|
2
|
0
|
0
|
1.2
|
Классификация сигналов. Непрерывные и дискретные сигналы, узкополосные и широкополосные, детерминированные и случайные, псевдослучайные сигналы.
|
|
1
|
|
3
|
3
|
7
|
1,5
|
0-5
|
1.3
|
Частотные спектры периодических и непериодических сигналов. Преобразования Фурье и Лапласа.
|
|
2
|
|
4
|
10
|
16
|
3,5
|
0-15
|
1.4
|
Природа шумов в радиоэлектронных устройствах. Тепловой, дробовой и 1/f-шум, другие виды шумов. Помехи.
|
|
1
|
|
2
|
2
|
5
|
1
|
0-4
|
|
Всего
|
|
5
|
|
10
|
15
|
30
|
6
|
0-24
|
|
Модуль 2
|
6-12
|
|
|
|
|
|
|
|
2.1
|
Элементы пассивных цепей. Линейные цепи с сосредоточенными параметрами. Условия квазистационарности. Комплексный метод анализа линейных цепей.
|
|
2
|
|
2
|
4
|
8
|
1,5
|
0-10
|
2.2
|
Дифференцирующая и интегрирующая цепи, колебательный контур, фильтры. Спектральные и переходные характеристики.
Линейные цепи с распределенными параметрами. Телеграфные уравнения. Волновое сопротивление. Согласование линий. Волноводы.
|
|
2
|
|
4
|
8
|
15
|
3
|
0-10
|
2.3
|
Полупроводниковые приборы. Свойства p-n перехода.
Диоды, их разновидности (стабилитроны, варикапы, туннельные диоды и др.)
|
|
1
|
|
4
|
4
|
9
|
2
|
0-10
|
2.4
|
Биполярные транзисторы. Модель биполярных транзисторов. Описание свойств транзистора как четырехполюсника с помощью h -параметров.
Полевые транзисторы, их разновидности.
Интегральные микросхемы.
|
|
2
|
|
4
|
5
|
10
|
2
|
0-10
|
|
Всего
|
|
7
|
|
14
|
21
|
42
|
8,5
|
0-40
|
|
Модуль 3
|
13-18
|
|
|
|
|
|
|
|
3.1
|
Классификация усилителей, основные понятия. Усилительные каскады на биполярных и полевых транзисторах. Основные характеристики усилительного каскада: амплитудная, амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики, входное и выходное сопротивления, паразитные параметры.
Резонансные усилители, широкополосные усилители, усилители постоянного тока, усилители мощности.
Обратная связь в усилителях.
Дифференциальный каскад. Операционный усилитель (ОУ). Применения ОУ (сумматоры, активные фильтры, и другие).
|
|
2
|
|
4
|
5
|
11
|
2
|
0-10
|
3.2
|
LC- и RC-генераторы гармонических колебаний. Баланс амплитуд и фаз, мягкий и жесткий режим самовозбуждения. Стабильность частоты.
Релаксационные генераторы.
Генерирование колебаний в УКВ, СВЧ и оптическом диапазонах.
|
|
1
|
|
2
|
4
|
7
|
1,5
|
0-10
|
3.3
|
Прохождение гармонического сигнала через нелинейную цепь. Умножение частоты. Модуляция и детектирование. Спектры сигналов с амплитудной, частотной и фазовой модуляцией. Амплитудный и частотный детектор. Синхронный детектор.
Преобразование частоты. Супергетеродинный приемник.
|
|
2
|
|
4
|
5
|
11
|
2
|
0-8
|
3.4
|
Понятие о дискретизации и квантовании сигналов, теорема Котельникова.
Логические операции «И», «ИЛИ», «НЕ», их физическая реализация. Элементы цифровой памяти. Триггеры, регистры, счетчики. Сумматоры. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи.
Структура ЭВМ. Микропроцессоры.
|
|
1
|
|
2
|
4
|
7
|
1,5
|
0-8
|
|
Всего
|
|
6
|
|
12
|
18
|
36
|
7
|
0-36
|
|
Итого (часов, баллов):
|
|
18
|
|
36
|
54
|
108
|
|
0 – 100
|
|
Из них в интерактивной форме
|
|
|
|
21,5
|
|
|
21,5
|
|
|
