Скачать 190.23 Kb.
|
ЭЛЕКТРОНИКАУчебная программа дисциплиныФедеральное агентство по образованиюВладивостокский государственный университетэкономики и сервисаЭЛЕКТРОНИКАУчебная программа дисциплиныспециальностей210303.65 Бытовая радиоэлектронная аппаратура210305.65 Средства радиоэлектронной борьбыВладивосток Издательство ВГУЭС 2014 ББК 32.841 Учебная программа по дисциплине «Электроника» составлена в соответствии с требованиями ГОС ВПО. Предназначена для студентов специальностей 210303.65 Бытовая радиоэлектронная аппаратура 210305.65 Средства радиоэлектронной борьбы.Составитель: Останин Б.П. доцент кафедра Электроники Утверждена на заседании кафедры Электроники от 26.11.2009 г. протокол № 3. редакция 2014 г. (заседание кафедры от 22.04.2014 г., протокол № 8). Рекомендована к изданию учебно-методической комиссией Института информатики, инноваций и бизнес-систем ВГУЭС. © Издательство Владивостокского государственного университета экономики и сервиса, 2014 Введение Актуальность введения дисциплины «Электроника» обусловлена тем, что она является базовой для изучения дисциплин «Схемотехника аналоговых электронных устройств», «Радиоэлектронные средства бытового назначения», «Прием и обработка сигналов», «Формирование колебаний и сигналов» и др. и занимает особо важное место при подготовке радиоинженеров. Учебная программа содержит организационно-методические указания, перечень тем лекционных, практических и лабораторных занятий, распределение часов по темам и видам учебных занятий, методические рекомендации по изучению курса, список рекомендуемой литературы. Для изучения дисциплины необходимо знание дисциплин «Физика», «Математический анализ», «Радиоматериалы и радиокомпоненты». Предназначена для студентов обучающихся по специальностям 210303.65 Бытовая радиоэлектронная аппаратура и 21305.65 Средства радиоэлектронной борьбы.1. Организационно – методические указания
Целью дисциплины «Электроника» является формирование у студентов теоретической базы и практических навыков для изучения последующих радиотехнических дисциплин. Основными задачами дисциплины являются: изучение процессов, происходящих в полупроводниковых, электровакуумных и газоразрядных приборах, в интегральных микросхемах, а также параметров и характеристик указанных радиокомпонентов. 1.2. Перечень компетенций, приобретаемых при изучении дисциплины Дисциплина направлена на формирование следующих профессиональных качеств: - обоснованно выбирать необходимые электронные компоненты применительно к поставленной задаче; - владение общей методикой построения схемных и математических моделей радиокомпонентов. В процессе изучения дисциплины формируются навыки: - аппроксимировать характеристики электронных компонентов по экспериментальным данным; - измерять частотные и временные характеристики реальных электронных компонентов; Теоретические знания, полученные в процессе изучения дисциплины, формируют профессиональный взгляд на: - аналитическое и экспериментальное исследование основных процессов, имеющих место в электронных приборах. - моделирование электронных компонентов в специальных программах и исследование их характеристики с помощью виртуальных измерительных приборов. 1.3. Основные виды занятий и особенности их проведенияДисциплина «Электроника» изучается студентами очной формы обучения в третьем и четвёртом семестрах. Общее количество часов, которое отводится на изучение курса – 160. Аудиторных часов – 68, из них: лекций – 34 часа (17 часов в третьем и 17 часов в четвёртом семестрах), практических занятий - 17 часов (в третьем семестре) и лабораторных занятий – 17 часов (в четвёртом семестре). На самостоятельную работу студентов отводится 92 часа . Итоговый контроль в третьем семестре – зачёт, в четвёртом семестре – экзамен. 1.3.1. Лекционные занятияОбъём лекционных занятий составляет 34 часа, что значительно меньше необходимого, поэтому на лекциях рассматриваются наиболее сложные для понимания принципиальные вопросы. Лекционный материал подразумевает стопроцентное обеспечение студентов учебниками из списка основной литературы, что позволяет не заострять внимание на выводах громоздких формул и второстепенных расчётах, акцентируя внимание студентов на узловых понятиях теории электрических цепей, умении качественно объяснить процессы, происходящие в электрических цепях при минимальном использовании количественных критериев. При чтении лекций используется мультимедийное оборудование. Лекционные занятия служат основой теоретических знаний студентов и позволяют им при использовании технической и справочной литературы, а также кафедральных разработок изучать другие более сложные электронные приборы. 1.3.2. Практические занятияОбъём аудиторных практических работ составляет 17 часов. Практические занятия проводятся в компьютерном классе. На этих занятиях студенты закрепляют теоретический материал на конкретных примерах использования математических моделей электронных приборов. Особенностью проведения практических занятий является их связь с лабораторными работами, что позволяет подтвердить теоретические выкладки экспериментальными результатами. 1.3.3. Лабораторные работыЛабораторные работы выполняются как на реальных стендах с использованием прилагаемого программного обеспечения, так и с применением только компьютерных технологий, что обеспечивает моделирование функционирования электронных приборов различной сложности. В ходе проведения лабораторных работ экспериментально подтверждаются результаты теоретического анализа электронных приборов. Ряд лабораторных работ выполняется с использованием программы «Electronics Workbench». Использование программы «Electronics Workbench» позволяет расширить программу исследований без увеличения затрат времени или увеличить количество тем, охваченных лабораторным практикумом. 1.3.4. Виды контроля и отчётности по дисциплинеВ соответствии с Положением о рейтинговой системе оценки успеваемости студентов во Владивостокском государственном университете экономики и сервиса в ходе изучения дисциплины предусматриваются следующие виды контроля знаний студентов: текущая и промежуточная аттестации. Текущая аттестация студентов осуществляется по результатам контроля уровня знаний в ходе проведения лекционных занятий, практических, лабораторных работ и консультаций. Текущая аттестация знаний студентов включает: - защиту отчётов по выполняемым практическим и лабораторным работам; - оценку знаний и умений студентов при проведении консультаций по лекционным, практическим занятиям и лабораторному практикуму; - контроль посещаемости занятий. Текущая аттестация проводится в форме устного или письменного опроса или теста по разделам дисциплины, изученных студентом в период между аттестациями, при этом учитывается посещение лекционных занятий, количество выполненных и защищённых заданий по практике, лабораторным работам, а также количество выполненных экспресс-контрольных работ за отчётный период. Форма аттестации предлагается ведущим преподавателем и утверждается на заседании кафедры. Результаты аттестации заносятся в ведомость установленной формы. Промежуточная аттестация - экзамен. Итоговая оценка формируется на основе результатов текущих и промежуточной аттестаций и определяется в соответствии с требованиями Положения о рейтинговой системе оценки успеваемости студентов ВГУЭС 1.3.5. Техническое и программное обеспечение дисциплиныЧтение лекций производится в аудиториях, имеющих мультимедийное оборудование. Практические занятия проводятся в компьютерных классах. Лабораторные работы выполняются частично на лабораторных стендах «Сигнал USB» с использованием прилагаемого компьютерного программного обеспечения и частично в компьютерном классе с использованием программы «Electronics Workbench». 2. Содержание ДИСЦИПЛИНЫ2.1. Перечень тем лекционных занятийТема 1. Материалы электронной техники и их электрофизические свойстваЗонная теория. Чистые (собственные) полупроводники. Примесные полупроводники. Полупроводники c донорной примесью (полупроводники типа n). Полупроводники c акцепторной примесью (полупроводники типа р. 2 часа. Тема 2. Характеристики p-n-переходаСтруктура p-n-перехода. Симметричный и несимметричный р-n переходы. Прямое и обратное включение р-n перехода. Вольтамперная характеристика (ВАХ) идеального р-n перехода. Вольтамперная характеристика (ВАХ) реального р-n перехода. Пробой р-n перехода. Ёмкость р-n перехода. Температурные свойства р-n перехода. Переход металл-полупроводник. 2 часа. Тема 3. Полупроводниковые диоды, биполярные и полевые транзисторыРеальная и идеальная прямая ветвь диода. Реальная и идеальная обратная ветвь диода. Расчётная схема диода. Рабочий режим диода. Линия нагрузки диода. Математические модели диода. Работа диода в импульсном режиме. Разновидности полупроводниковых диодов: выпрямительные диоды, стабилитроны, стабисторы, диоды Шоттки, варикапы, туннельные диоды, обращённые диоды. Последовательное и параллельное включение диодов. Импульсный режим работы диода. Устройство диодов. Классификация и система обозначений диодов. Структура биполярных транзисторов. Основные физические процессы. Потенциальная диаграмма транзистора. Эквивалентная схема транзистора. Усиление с помощью транзистора. Основные схемы включения транзисторов. Каскад с общим эмиттером. Каскад с общим коллектором. Каскад с общей базой. Схемы питания и стабилизации режима работы биполярных транзисторов. Классификация биполярных транзисторов. Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом. Статические вольтамперные характеристики полевых транзисторов. Полевые транзисторы с изолированным затвором. Транзисторы с собственным (встроенным) каналом. Транзисторы с индуцированным (инверсным) каналом. Основные параметры полевых транзисторов Эквивалентная схема полевого транзистора. Температурные свойства полевых транзисторов. Маркировка полевых транзисторов. Схемы включения полевых транзисторов. 8 часов. Тема 4. Фотоэлектрические и излучательные приборыФоторезисторы. Фотодиоды. Светоизлучающие диоды. Фототранзисторы. Оптопары. 2 часа. Тема 5. Характеристики, параметры и модели полупроводниковых приборовХарактеристики, параметры и модели полупроводниковых диодов. Характеристики, параметры и модели полупроводниковых биполярных транзисторов. Характеристики, параметры и модели полупроводниковых биполярных транзисторов. Характеристики, параметры и модели полупроводниковых полевых транзисторов. 2 часа. Тема 6. Элементы интегральных схемКлассификация интегральных микросхем (ИС). Полупроводниковые ИС. Гибридные ИС. Степень интеграции ИС. Операционный усилитель. 4 часа. Тема 7. Базовые логические элементы на основе биполярных и полевых транзисторовУсловные графические обозначения логических элементов. Принципиальная электрическая схема на биполярном транзисторе, реализующая функцию НЕ. Принципиальная электрическая схема на биполярных транзисторах, реализующая функцию 2И. Принципиальная электрическая схема на биполярных транзисторах, реализующая функцию 2ИЛИ-НЕ. Принципиальная электрическая схема на биполярных транзисторах, реализующая функцию 2И-НЕ. Принципиальная электрическая схема базового логического элемента (БЛЭ) на МДП транзисторах, реализующая функцию 2И – НЕ. Принципиальная электрическая схема базового логического элемента (БЛЭ) на МДП транзисторах, реализующая функцию 2ИЛИ – НЕ. Принципиальная электрическая схема базового логического элемента (БЛЭ) комплементарного МОП-типа (КМОП-типа), реализующая функцию 2И – НЕ. Принципиальная электрическая схема базового логического элемента (БЛЭ) комплементарного МОП-типа (КМОП-типа), реализующая функцию 2ИЛИ – НЕ. 6 часов. Тема 8. Запоминающие логические элементыБыстродействующее программируемое постоянное запоминающее устройство с электрической записью и электрическим стиранием информации. Структура ячейки флеш-памяти. Полупроводниковые приборы с зарядовой связью. 2 часа. Тема 9. Основы функциональной электроники Проблемы повышения степени интеграции интегральных микросхем (ИМС). Акустоэлектронные устройства, магнитоэлектронные устройства, оптоэлектронные устройства, устройства на основе эффекта Ганна. 2 часа. Тема 10. Приборы вакуумной электроники Электровакуумный триод. Основные параметры. Усилительный каскад с общим катодом. Электровакуумный пентод. Основные параметры. Электронно-лучевая трубка. 4 часа. 2.2. Перечень тем практических занятийТема 1. Расчёт вольтамперной характеристики (ВАХ) диода.Задание включает в себя расчет ВАХ выпрямительного диода и определение статического и дифференциального (динамического) сопротивлений в заданных точках ВАХ. Тема 2. Расчёт режима работы диода при постоянном напряженииЗадание включает в себя расчёт напряжений на диоде и на сопротивлении нагрузки при воздействии только постоянного напряжения. Тема 3. Расчёт режима работы диода при одновременном воздействии постоянного и переменного напряженийЗадание включает в себя расчёт минимальных и максимальных напряжений на диоде и на сопротивлении нагрузки, а также минимального и максимального токов в цепи при воздействии суммы постоянного и переменного напряжений. Тема 4. Расчёт параметрического стабилизатора напряженияЗадание включает в себя расчёт минимального и максимального допустимых значений тока в цепи при заданном напряжении питания и сопротивлении нагрузки и температуре. Тема 5. Расчёт входного напряжения каскада с общим эмиттером, обеспечивающего получение выходного напряжения, равного половине напряжения питанияЗадание включает в себя расчёт тока коллектора, тока базы и входного напряжения графическим и аналитическим методами по заданным входной и выходным характеристикам транзистора.. Тема 6. Расчёт диапазона изменения входного напряжения, соответствующего работе транзистора в активном режиме.Задание включает в себя расчёт минимального и максимального токов базы, а также минимального и максимального входных напряжений, соответствующих активному режиму работы транзистора. Тема 7. Расчёт коэффициентов усиления напряжения, тока и мощности усилительного каскадаЗадание включает в себя расчет коэффициентов усиления напряжения, тока, мощности по заданным параметрам элементов каскада. Тема 8. Расчёт тока стока полевого транзистораЗадание включает в себя расчет тока стока полевого транзистора по его передаточной характеристике и параметрам элементов каскада.2.3. Перечень тем лабораторных занятийПеред выполнением лабораторных работ студент должен ознакомиться с описанием стенда «Сигнал USB», его программным обеспечением и пакетом «Electronics Workbench». Тема 1. Вольтамперная характеристика диодаЦель занятия – снятие опытным путём вольтамперной характеристики диода. Нахождение по полученной характеристике статического и динамического сопротивлений диода в заданных точках. Тема 2. Исследование параметрического стабилизатораЦель занятия - экспериментальное определение рабочего диапазона тока в цепи стабилизатора при заданном напряжении питания и сопротивлении нагрузки. Тема 3. Входные и выходные характеристики биполярного транзистораЦель занятия - снятие опытным путем входных и выходных характеристик биполярного транзистора и нахождение по полученным характеристикам h-параметров транзистора. Тема 4. Входные и выходные характеристики полевого транзистораЦель занятия - снятие опытным путем выходных и передаточных характеристик полевого транзистора и нахождение по полученным характеристикам основных параметров полевого транзистора: коэффициента усиления по напряжению при неизменном токе стока, крутизны, дифференциального выходного (внутреннего) сопротивления, дифференциального сопротивления затвор-сток. 3. методические рекомендации по изучению ДИСЦИПЛИНЫ3.1. Перечень и тематика самостоятельных работ студентов 3.1.1. Рефераты
3.1.2. Контрольные работы
3.1.3. Индивидуальные домашние задания
3.2. Методические рекомендации по организации СРС При написании реферата, выполнении контрольной, индивидуального домашнего задания следует предварительно изучить соответствующий материал по предлагаемой теме. Для этого можно воспользоваться конспектом лекций, презентацией курса, расположенной в хранилище презентационных материалов ВГУЭС, литературой указанной в конце этой программы или любой другой литературой по заданной теме. 3.3. Рекомендации по работе с литературой Основной рекомендуемый учебник: Лачин, Вячеслав Иванович. «Электроника» [1] (основная литература). В нём рассматриваются темы данной программы с первой по восьмую включительно. Материал темы 9 изложен в [2] (основная литература). Материал темы 10 изложен в [3] (основная литература). Компьютерное моделирование процессов в электрических цепях описано в пособии [2] (дополнительная литература): Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа «Electronics Workbench» и ее применение и может быть применено при проведении лабораторных работ и практических занятий. 3.4. Контрольные вопросы для самостоятельной оценкикачества освоения дисциплины
4. Список рекомендуемой литературы4.1. Основная литература1. Лачин, Вячеслав Иванович. Электроника: учебное пособие для студ. вузов / В. И. Лачин, Н. С. Савелов. - 7-е изд. - Ростов н/Д : Феникс, 2009. - 703,[1] с. - (Высшее образование). + ил.. 2. Игнатов, Александр Николаевич. Классическая электроника и наноэлектроника: учебное пособие для студ. вузов, обучающихся по направлению 210400 "Телекоммуникации" / А. Н. Игнатов, Е. В. Фадеева, В. П. Савиных. - М. : Флинта : Наука, 2009. - 728 с. : ил. 3. Прянишников, Виктор Алексеевич. Электроника [Текст] : полный курс лекций : [учебник для высш. и сред. учебных заведений] / В. А. Прянишников. - 5-е изд. - СПб. ; М. : КОРОНА принт : Бином-Пресс, 2006. - 416 с. : ил. 4.2. Дополнительная литература1. Наундорф, Уве. Аналоговая электроника. Основы, расчет, моделирование: [учебник для студ. вузов] / У. Наундорф ; пер. с нем. М. М. Ташлицкого. - М. : Техносфера, 2008. - 472 с. + CD-ROM. 2. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение «Солон- Р» Москва 2000. 3. Электроника: схемы и анализ / Д. С. Дьюб ; пер. с англ. А. Х. Мухаметова. - М. : Техносфера, 2008. - 432 с. : ил. - (Мир электроники). 4. Опадчий, Юрий Федорович. Аналоговая и цифровая электроника: полный курс. / Ю. Ф. Опадчий, О. П. Глудкин, А. И. Гуров. - М. : Горячая линия -Телеком, 2000. - 768с. 5. Электроника [Текст] : учебник для студ. вузов / О. В. Миловзоров, И. Г. Панков. - М. : Высш. шк., 2004. - 288 с. 6. Радиоматералы, радиокомпоненты и электроника: Учебное пособие для студ. вузов, обуч. по направлению 654200 "Радиотехника" / К.С.Петров. - СПб. : Питер, 2003. - 512с. - (Учебные пособия). 4.3. Список учебно-методическихразработок1. Гудаков, Геннадий Александрович. Физические основы электроники: Курс лекций / Г.А.Гудаков. - Владивосток : Изд-во ВГУЭС, 2003. - 156с.. 2. Горошко, Дмитрий Львович. Электроника: Учебно-практическое пособие / Д.Л.Горошко, Г.А.Гудаков. - Владивосток : Изд-во ВГУЭС, 2003. - 60с. |
«Электрорадиотехника и электроника» Рабочая учебная программа по дисциплине «Электрорадиотехника и электроника» для ооп «050100 Педагогическое образование (Технология... | Рабочая программа учебной дисциплины «Химия» «Электроника и наноэлектроника», профилю подготовки: «Промышленная электроника» | ||
Учебно-методический комплекс по дисциплине «материалы и элементы электронной техники» Дисциплина «материалы и элементы электронной техники» входит в цикл общепрофессиональных дисциплин направления 210100 «Электроника... | 1 Общие положения Нормативные документы для разработки ооп впо по направлению подготовки 210100. 68 «Электроника и наноэлектроника»( магистерская программа... | ||
Основная образовательная программа бакалавриата, реализуемая вузом... Нормативные документы для разработки ооп бакалавриата по направлению подготовки 210100 Электроника и наноэлектроника | Рабочая программа дисциплины «Электротехника и электроника» «Электротехника и электроника» по специальности 230101. 65 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети | ||
Рабочая учебная программа дисциплины социология направление подготовки... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | Рабочая программа учебной дисциплины «Электротехника и электроника ч. 2» Дисциплина «электротехника и электроника ч» относится к базовому циклу циклу блока Б3, изучается в четвертом семестре | ||
Рабочая программа по дисциплине б 10. Общая электротехника и электроника Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | Рабочая программа Дисциплина «Квантовая электроника» «Ядерные физика и технологии» и Учебного плана мирэа по специальности 140306 (200600) «Электроника и автоматика физических установок»,... | ||
Учебно-методический комплекс по дисциплине Оптическая и квантовая электроника Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 210100. 62 «Электроника... | ||
Рабочая программа учебной дисциплины «введение в специальность» «введение в специальность» ознакомление студентов направлениея подготовки бакалавра 200100. 62 электроника и наноэлектроника профиль... | Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину,... ... | ||
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину,... ... | Рабочая программа по дисциплине «Силовая электроника», составленная... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |