1 Цели и задачи изучения дисциплины

1 Цели и задачи изучения дисциплины

1. 
   Цель преподавания дисциплины
   

Целью преподавания дисциплины является получение базовых знаний по основным электронным компонентам и принципам проектирования, анализа и синтеза электронных устройств.
1.2 Задачи изучения дисциплины

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: параметры и характеристики полупроводниковых приборов; усилительные каскады переменного и постоянного тока; частотные и переходные характеристики; обратные связи в усилительных устройствах; операционные усилители; активные фильтры; компараторы; полупроводниковые ключи; силовые ключи, компоненты оптоэлектроники, вторичные источники питания; стабилизаторы, импульсные преобразующие устройства; свойства и сравнительные характеристики основных интегральных элементов; методы и средства автоматизации схемотехнического моделирования и проектирования электронных схем; основы конструирования радиоэлектронной аппаратуры, включая разработку печатных плат; государственные стандарты: виды и типы электронных схем, правила выполнения электрических схем, буквенно-цифровые обозначения в электрических схемах; условные графические обозначения: машины электрические, катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, источники тока, элементы цифровой техники, гальванические разделители, провода, кабели и шины, понятия структурированные кабельные системы (СКС), устройства коммутационные; цифровые устройства электронной техники: основы цифровой и импульсной техники; импульсное и цифровое представление информации; системы счисления; цифровые логические элементы; триггеры; мультиплексоры, счетчики, регистры; устройства сопряжения с объектом для цифровых систем, цифроаналоговые (ЦАП) и аналого-цифровые (АЦП) преобразователи; принципы построения ЦАП и АЦП, их основные параметры и характеристики; основы построения и программирования микропроцессорных устройств; цифровые запоминающие устройства, ПЛИС;

уметь: составлять схемы замещения полупроводниковых приборов и усилительных каскадов; проводить анализ и разработку структурных и принципиальных схем современных электронных устройств; выполнять расчеты электронных схем, включая средства автоматизированного проектирования (ОК-5); проводить исследования электронных схем с использованием средств схемотехнического моделирования (ОК-9); обосновывать технические требования к электронным устройствам на базе общего технического задания; разрабатывать макеты электронных модулей мехатронных и робототехнических систем (ПК-2), выполнять расчетно-графические работы по проектированию электронных модулей, вести расчеты электрических цепей аналоговых и электронных устройств (ПК-3, ПК-4).

владеть: навыками работы с основными электронными измерительными приборами: аналоговым и цифровым осциллографами, генератором сигналов, частотомером, вольтметром, мультиметром; методиками расчета и экспериментального определения параметров электронных устройств, синтезом логических схем; инженерными приемами конструирования электронной аппаратуры, в том числе проектирования печатных плат; программными средствами автоматизированного проектирования печатных плат, схемотехнического моделирования электронных схем в пакете WorkBench и микропроцессорных устройств в пакете Proteus, пакетами для проектирования типа Caddу, основы программирования ПЛИС в пакете Quartus.
1.3 Межпредметная связь

Дисциплина базируется на знаниях, ранее приобретенных студентами при изучении дисциплин математического и общенаучного, а также профессионального циклов, основные из которых приведены в таблице.

Название дисциплины	Раздел, тема
Физика	Системы единиц физических величин, электричество, основные величины и законы электромагнитного поля, их физический смысл.
Высшая математика	Основные понятия теории вероятностей, дифференциальные и интегральные исчисления, вектора.
Информатика	Понятия о системах счисления, кодах, цифровых и аналоговых элементах электроники. Понятия об интерфейсах
Теоретические основы электротехники	Законы Ома и Кирхгофа. Переменный и постоянный ток. Линейные цепи.
Метрология, стандартизация и сертификация	Методы измерения, пользование стандартами

2 Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего зачетных единиц (часов)	Семестр
		4	5
Общая трудоемкость дисциплины	4 (152)	2 (72)	2 (72)
Аудиторные занятия:	2(72)	1 (36)	1 (36)
лекции	1 (36)	0,5 (18)	0,5 (18)
лабораторные работы (ЛР)	1 (36)	0,5 (18)	0,5 (18)
другие виды аудиторных занятий
промежуточный контроль
Самостоятельная работа:	2(72)	1(36)	1(36)
изучение теоретического курса (ТО)	1(36)	0,5 (18)	0,5 (18)
задачи
задания
другие виды самостоятельной работы	1(36)	0,5 (18)	0,5 (18)
Вид промежуточного контроля (зачет, экзамен)	Зачет, экзамен	зачет	Экзамен 1,00 (36)

3 Содержание дисциплины
3.1 Разделы дисциплины и виды занятий в часах

(тематический план занятий)

№ п/п	Модули и разделы дисциплины	Лекции зачетных единиц (часов)	ПЗ или СЗ зачетных единиц (часов)	ЛР зачетных единиц (часов)	Самостоятельная работа зачетных единиц (часов)	Реализуемые компетенции
1	Модуль 1. Элементы электронной техники	0,22(8)		0,11(4)	0,17(6)	ПК-2,ПК-1,ПК-3,ПК-4, ПК-5;
2	Модуль 2. Аналоговые устройства	0,28(10)		0,39(14)	0,83(30)	ПК-2,ПК-1,ПК-3,ПК-4, ПК-5
3	Модуль 3. Цифровые логические устройства.	0,39(14)		0,445(16)	0,83(30)	ПК-2,ПК-1,ПК-3,ПК-4, ПК-5
4	Модуль 4. Источники электропитания	0,11(4)		0,055(2)	0,17(6)	ПК-2,ПК-1,ПК-3,ПК-4, ПК-5

3.2 Содержание разделов и тем лекционного курса
Модуль 1. Элементы электронной техники.

Модуль 2. Аналоговые устройства.

Модуль 3. Цифровые логические устройства.

Модуль 4. Источники электропитания.

Модуль 1. Элементы электронной техники

Раздел 1. Пассивные элементы электронной техники.

Тема 1. Пассивные компоненты электронных устройств

Коммутационное оборудование. Характеристики сигналов. Источники тока и напряжения. Резисторы: постоянные, переменные и подстрочные. Жидкокристаллические приборы. Газонаполненные приборы. Вакуумные приборы. Конденсаторы: постоянные, переменные и подстрочные. Индуктивности, дроссели. Трансформаторы. Ионисторы. ЭЛТ, LCD.
Раздел 2. Полупроводниковые элементы

Тема 2. Диоды и транзисторы.

Выпрямительные диоды. Основные параметры диодов. Стабилитроны. Диоды Шотки. Специальные диоды (варикапы, туннельные, обращенный, фото-свето диоды).

Устройство биполярных транзисторов и принцип их работы, схемы его включения и семейства вольтамперных характеристик. Статические параметры биполярного транзистора. Схема Дарлингтона. Предельно допустимые и основные параметры биполярного транзистора. Схемы замещения. Фототранзистор. Эквивалентные схемы: физические параметры, h-параметры (y, z). Модель Эберса-Молла.

Униполярные (канальные, полевые) транзисторы. Униполярный транзистор с изолированным затвором. Параметры и свойства полевых транзисторов. Предельные режимы работы транзисторов.

Тема 3. Операционные усилители.

Основные параметры и характеристики операционных усилителей (ОУ). Классификация усилителей. Способы включения операционного усилителя.

Специализированные операционные усилители. Измерительные усилители. Двухканальные ОУ. Усилители с периодической компенсацией дрейфа нуля. Программируемые ОУ. Токоразностные ОУ. Шумы усилителей

Тема 4. Силовые приборы электроники.

Динисторы. Управляемые переключатели тиристоры, симмисторы, фототиристоры. Параметры и характеристики тиристоров.

Биполярные транзисторы с изолированным затвором БТИЗ (IGBT). Силовые транзисторы.

Аудиторные занятия - 0,33(12); самостоятельная работа -0,17(6).
Модуль 2. Аналоговые устройства

Раздел 3. Усилители электрических сигналов