Учебно-методическая карта

Номер раздела, темы, занятия	Название раздела, темы, занятия; перечень изучаемых вопросов	Количество аудиторных часов	Материальное обеспечение занятия (наглядные, методические пособия)	Литература	Форма контроля знаний
Лекции	практические занятия	Лабораторные занятия
Раздел 1.	Основы электроники
Тема 1.	Введение в электронику
Лекция 1.	Этапы развития электроники. Классификация электронных устройств. Электрические сигналы. Основные характеристики. Программа Electronics Workbench и применение ее для моделирования электронных схем.					1,2,3
Тема 2.	Пассивные элементы электронных схем.
Лекция 2.	Резисторы. Конденсаторы. Индуктивности. Последовательные и параллельные соединения элементов. Делители напряжения и тока.					1,2,3
Лабораторная работа 1.	Изучение программы Electronics Workbench и контрольно измерительных приборов.						Отчет
Тема 3.	Частотный и временной анализ линейных электрических цепей.
Лекция 3.	Интегрирующие и дифференцирующие цепи. Пассивные фильтры. Фильтры нижних частот. Фильтры верхних частот. Полосовые фильтры. Полосно-подавляющие фильтры. Частотно компенсированные делители напряжения.					1,2,3
Лабораторная работа 2.	Исследование пассивных резистивных и частотно-зависимых делителей напряжения и тока.						Отчет
Раздел 2.	Полупроводниковые приборы и электронные устройства на их основе

Тема 4.	Полупроводниковые диоды
Лекция 4.	Принцип работы. Вольтамперная характеристика диода. Сопротивление и емкости диода. Частотные свойства диодов. Особенности работы диодов в импульсном режиме. Диоды Шотки. Выпрямительные диоды. Параметры выпрямительных диодов. Применение диодов для выпрямления переменного тока. Стабилитроны. Параметры стабилитронов. Применение стабилитронов для стабилизации напряжения.					1,2,3
Тема 5.	Биполярные транзисторы
Лекция 5.	Принцип работы. Режимы работы. Схемы включения и основные параметры. Входные и выходные статические характеристики. Эквивалентные схемы. Зависимость параметров биполярного транзистора от температуры. Частотные свойства биполярных транзисторов. Основные параметры биполярных транзисторов..					1,2,3
Лабораторная работа 3.	Исследование вольтамперных характеристик выпрямительных диодов и стабилитронов					8,9	Отчет
Тема 6.	Усилители малых сигналов на биполярных транзисторах
Лекция 6.	Схема с общим эмиттером. Смещение рабочей точки. Стабилизация рабочей точки. Входное и выходное сопротивление. Коэффициент усиления по переменному напряжению. Эмиттерный повторитель. Входное и выходное сопротивление. Коэффициент усиления по переменному току.					1,2,3
Тема 7.	Полевые транзисторы. МДП транзисторы
Лекция 7.	Принцип работы. Характеристики n-канального полевого транзистора с управляющим p-n переходом. Характеристики n-канального МДП транзистора обогащенного типа. Основные схемы включения полевых транзисторов. Эквивалентные схемы. Зависимость параметров полевых транзисторов от температуры. Частотные свойства полевых транзисторов. Полевой транзистор в качестве управляемого сопротивления. Основные параметры полевых транзисторов.					1,2,3
Лабораторная работа 4.	Исследование вольтамперных характеристик биполярных и полевых транзисторов					8,9	Отчет

Тема 8.	Усилители малых сигналов на полевых транзисторах
Лекция 8.	Схема с общим истоком. Смещение рабочей точки. Входное и выходное сопротивление. Коэффициент усиления по переменному напряжению. Истоковый повторитель. Входное и выходное сопротивление. Коэффициент передачи по переменному напряжению.					1,2,3
Тема 9.	Усилители мощности на транзисторах
Лекция 9.	Однотактный и двухтактный усилители мощности. Усилитель мощности класса АВ.					1,2,3
Лабораторная работа 5.	Исследование усилительных каскадов на биполярных и полевых транзисторах.					8,9	Отчет
Тема 10.	Источники тока на транзисторах. Дифференциальные усилители
Лекция 10.	Токовое зеркало. Составные транзисторы. Дифференциальные усилители. Дифференциальные усилители в интегральном исполнении.					1,2,3
Раздел 3.	Операционные усилители и электронные устройства на их основе
Тема 11.	Операционные усилители. Основные схемы включения.
Леция 11.	Общие сведения. Идеальный операционный усилитель. Свойства операционного усилителя охваченного отрицательной обратной связью. Инвертирующий усилитель. Неинвертирующий усилитель. Повторитель напряжения.					1,2,3
Тема 12.	Параметры операционных усилителей. Типы операционных усилителей.
Лекция 12.	Точностные, динамические и эксплуатационные параметры операционных усилителей. Частотная характеристика операционного усилителя. Схемы компенсации входных токов смещения и напряжения дрейфа. Частотная коррекция.Быстродействующие усилители. Прецизионные усилители. Операционные усилители с автоподстройкой нуля. Микромощные усилители. Операционные усилители с программируемым и управляемым коэффициентом усиления. Операционные усилители с однополярным питанием. Многоканальные усилители. Мощные и высоковольтные операционные усилители. Операционные усилители с функциями включения/выключения.					1,2,3
Лабораторная работа 6.	Исследование масштабных усилителей на операционных усилителях					8,9	Отчет
Тема 13.	Линейные усилители на операционных усилителях.
Лекция 13.	Суммирующие усилители. Вычитающие усилители. Интеграторы. Дифференциаторы.					1,2,3
Тема 14.	Нелинейные преобразователи на операционных усилителях.
Лекция 14.	Логарифмирующий и экспоненциальный преобразователи. Усилители с возрастающим и убывающим коэффициентом передачи.					1,2,3
Лабораторная работа 7.	Исследование работы операционного усилителя.						Отчет
Тема 15	Активные электрические фильтры на операционных усилителях.
Лекция 15.	Фильтры нижних частот. Фильтры верхних частот. Полосовые фильтры. Полосно-подавляющие фильтры. Фазовые фильтры.					1,2,3
Лабораторная работа 8.	Исследование активных фильтров на операционных усилителях
Тема 16.	Генераторы сигналов на операционных усилителях.
Лекция 16.	Основы теории генераторов. Баланс амплитуд и фаз. Генераторы синусоидальных колебаний. Регенеративный компаратор на операционном усилителе. Релаксационные генераторы.					1,2,3
Лабораторная работа 10.	Исследование RC- генераторов на операционных усилителях
Тема 17.	Измерительные (инструментальные) усилители.
Лекция 17.	Измерительный усилитель на одном ОУ. Измерительный усилитель на двух ОУ. Измерительный усилитель на трех ОУ. Основные параметры дифференциальных и измерительных усилителей. Применение измерительных усилителей.					1,2,3
Тема 18.	Измерительные схемы на операционных усилителях.
Лекция 18.	Измерение заряда. Измерители амплитуды (пиковые детекторы). Фотоэлектрические измерения. Мостовые измерительные схемы. Измерение температуры. Измерение действующего значения.					1,2,3

Тема 19.	Широкополосные усилители.
Лекция 19.	Типовые схемы включения ОУ в качестве ВЧ-усилителя. Широкополосные операционные усилители с обратной связью по току (ОСТ-усилители). Усилители дифференциальных линий. Изолирующие усилители с оптической связью.					1,2,3
Раздел 4.	Основы импульсной электроники
Тема 20	Аналоговые компараторы.						Отчет
Лекция 20	Общие сведения о компараторах. Интегральные компараторы. Применения компараторов Двухпороговый компаратор. Детектор пересечения нуля. Генераторы сигналов на компараторах. Широтно-импульсный модулятор.
Тема 21	Усилители мощности класса D.					1,2,3
Лекция 21	Общие сведения. Виды широтно-импульсной модуляции. Области применения, преимуществ и недостатки импульсных усилителей мощности. Схемотехника выходных каскадов усилителей класса D. Промышленные типы усилителей класса D.
Тема 22	Импульсные стабилизаторы напряжения.					1,2,3
Лекция 22	Общие сведения. Классификация импульсных источников питания. Понижающий импульсный стабилизатор. Повышающий импульсный стабилизатор. Инвертирующий импульсный стабилизатор.
Раздел 5.	Стабилизированные источники питания
Тема 23	Источники вторичного электропитания.					1,2,3
Лекция 23.	Классификация, состав и основные параметры. Выпрямители и сглаживающие фильтры. Импульсные сетевые источники питания. Микромощные бестрансформаторные сетевые источники питания. Источники бесперебойного питания.
Тема 24	Линейные стабилизаторы напряжения.					1,2,3
Лекция 24.	Базовая схема линейного стабилизатора напряжения. Интегральные схемы линейных стабилизаторов напряжения. Основные параметры линейных стабилизаторов напряжения. Схемы включения линейных стабилизаторов напряжения.
Лабораторная работа 9	Исследование вторичных источников питания
Тема 25	Источники опорного напряжения.					1,2,3
Лекция 25.	Источники опорного напряжения на стабилитронах. Источники опорного напряжения на напряжении запрещенной зоны. Источники опорного напряжения на полевых транзисторах. Параметры источников опорного напряжения. Применения источников опорного напряжения.						Отчет
Раздел 6.	Основы цифровой электроники
Тема 26	Математическое описание цифровых устройств.					1,2,3
Лекция 26	Алгебра логики. Логические переменные и элементы. Логические функции и их обозначения. Логические преобразования. Анализ логических схем. Оптимизация логических функций. Реализация комбинационных схем на основе элементов И-НЕ и ИЛИ-НЕ.
Лабораторная работа 10	Изучение базовых логических элементов и синтез схем на их основе.
Тема 27	Цифровые интегральные схемы.					1,2,3
Лекция 27	Семейство ТТЛ - схем. Схема базового ТТЛ элемента. Семейство КМОП - схем. Схема базового КМОП элемента. Сравнение ТТЛ - и КМОП - серий. Специальные выходы интегральных схем: выход с открытым коллектором, выход с тремя состояниями.
Тема 28	Логические элементы стандартных серий цифровых микросхем.					1,2,3
Лекция 28	Базовые логические элементы стандартных серий цифровых микросхем. Повторители и буферы. Элементы задержки. Преобразователи уровней. Триггеры Шмитта.					1,2,3
Тема 29	Триггеры.
Лекция 29	Асинхронный и синхронный RS-триггер. D-триггер. T-триггер. JK триггеры. Таблицы истинности. Временные диаграммы. Основные схемы включения триггеров. Двухступенчатые триггеры. Триггеры управляемые перепадом напряжения. Триггеры с установочными входами. Триггеры стандартных серий цифровых микросхем.
Лабораторная работа 11	Изучение триггеров и синтез схем основных триггеров.

Тема 30	Регистры.
Лекция 30	Общие сведения. Параллельные регистры, срабатывающие по уровню. Параллельные регистры, срабатывающие по фронту. Микросхемы параллельных регистров. Регистры сдвига. Микросхемы регистров сдвига. Соединение регистров сдвига для увеличения разрядности. Параллельно-последовательные регистры. Способы ввода и вывода информации.
Лабораторная работа 12	Изучение регистров и синтез схем регистров.
Тема 31	Счетчики.
Лекция 41	Общие сведения. Асинхронные счетчики. Микросхемы асинхронных счетчиков. Основные применения асинхронных счетчиков. Синхронные счетчики. Микросхемы синхронных счетчиков. Основные применения синхронных счетчиков. Счетчики с произвольным коэффициентом счета. Делители частоты.
Лабораторная работа 13	Изучение счетчиков и синтез схем счетчиков
Тема 32	Мультиплексоры. Демультиплексоры.
Лекция 32	Алгоритмы функционирования мультиплексора и демультиплексора. Наращивание размерности мультиплексоров и демультиплексоров. Матричный коммутатор. Применение мультиплексора в качестве универсального логического элемента.
Тема 33	Шифраторы. Дешифраторы.
Лекция 33	Алгоритм функционирования двоичного дешифратора. Логические выражения, описывающие функционирование дешифратора. Схемотехнические решения при реализации двоичных дешифраторов. Алгоритм функционирования двоичного шифратора. Логические выражения, описывающие функционирование шифратора. Схемотехнические решения при реализации двоичных шифраторов.
Лабораторная работа 14	Изучение комбинационных устройств и синтез схем мультиплексоров и шифраторов
Тема 34	Преобразователи кодов.
Лекция 34	Двоично-десятичный код (BCD-числа). Код Грея. Коды, распознающие ошибки. Коды, исправляющие ошибки. Расчет преобразователей кода.
Тема 35	Компараторы цифровых кодов.
Лекция 35	Одноразрядный компаратор. 3-х разрядный компаратор для BCD кода. 4-х разрядный компаратор для двоичного кода.
Тема 36	Сумматоры.
Лекция 36	Полусумматор. Полный одноразрядный сумматор. Сумматоры с параллельным и последовательным переносом. Микросхемы сумматоров. Арифметико-логические устройства.
Лабораторная работа 15	Изучение сумматоров и арифметико-логических устройств
Тема 37	Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ).
Лекция 37	Статические ОЗУ. Схема элемента памяти. Динамические ОЗУ. Схема элемента памяти Организация элементов памяти и ее параметры. Микросхемы оперативной запоминающей памяти. Применения микросхем ОЗУ. ОЗУ как информационный буфер.
Тема 38	Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ).
Лекция 38	Схема элемента памяти. Программируемое ПЗУ. Микросхемы программируемых ПЗУ. Перепрограммируемое ПЗУ. Флэш-память. Применения микросхем ПЗУ. ПЗУ как универсальная комбинационная микросхема.
Тема 39	Таймеры.
Лекция 39	Таймер NE555. Основные схемы включения таймера. Ждущий режим. Автоколебательный режим. Типы интегральных таймеров.
Тема 40	Семейства цифровых интегральных схем.
Лекция 40	Основные тенденции развития современной электроники. Основные принципы низкого энергопотребления, понятие о «зеленых» электронных устройствах. «Дерево» семейств цифровых интегральных схем.
Раздел 7.	Преобразователи аналоговых и цифровых сигналов
Тема 41	Аналоговые коммутаторы.
Лекция 41	Электронные ключи. Ключи на биполярных транзисторах. Ключи на МОП транзисторах. Основы КМОП ключей. Применение аналоговых ключей. Аналоговые мультиплексоры.

Тема 42	Устройства выборки и хранения.
Лекция 42	Основные принципы работы устройства выборки и хранения. Статические и динамические параметры устройства выборки и хранения. Архитектуры устройств выборки и хранения.
Тема 43	Основы считывания данных в аналого-цифровых системах.
Лекция 43	Кодирование и квантование. Теория отсчетов. Критерий Найквиста. Статические передаточные характеристики ЦАП и АЦП. Динамические характеристики преобразователей. Общие технические характеристики преобразователей.
Тема 44	Архитектуры цифроаналоговых преобразователей.
Лекция 44	Общие сведения. Классификация ЦАП. Параметры ЦАП. Параллельные ЦАП с суммированием токов, с суммированием зарядов и с суммированием напряжений. Основные характеристики. Последовательные ЦАП с широтно-импульсной модуляцией. Последовательные ЦАП на переключаемых конденсаторах.
Тема 45	Архитектуры аналого-цифровых преобразователей
Лекция 45	Общие сведения. Процедура аналого-цифрового преобразования. Классификация. АЦП: Параметры АЦП. Параллельные АЦП. Последовательно-параллельные АЦП. АЦП последовательного счета. АЦП последовательного приближения. Интегрирующие АЦП.
Лабораторная работа 16	Изучение ЦАП и АЦП
Тема 46	Сигма-дельта преобразователи.
Лекция 46	Дельта-модуляция и дифференциальная импульсно-кодовая модуляция. Одиночные и многоразрядные сигма-дельта АЦП. Измерительные сигма-дельта АЦП высокого разрешения. Сигма-дельта ЦАП.
Тема 47	Интерфейсы преобразователей данных.
Лекция 47	Сопряжение аналоговых входов АЦП. Цифровые выходные интерфейсы АЦП. Цифровые входные интерфейсы ЦАП. Буферизация аналоговых выходов ЦАП.
Раздел 8	Основы оптоэлектроники
Тема 48	Источники оптического излучения.
Лекция 48	Светодиоды. Принцип действия. Характеристики светодиодов.
Тема 49	Полупроводниковые приемники излучения. Оптопары.
Лекция 49	Фоторезисторы. Фотодиоды. Фототранзисторы. Оптопары.
Лабораторная работа 17	Исследование фотоэлектрических преобразователей света
Тема 50	Индикаторные приборы.
Лекция 50	Полупроводниковые приборы с зарядовой связью. Полупроводниковые индикаторы. Жидкокристаллические индикаторы.

Дата добавления: 2015-05-06