Информатизация инженерного образования (выпуск 3)

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ С УДАЛЕННЫМ ДОСТУПОМ «ДИОДЫ И ТРАНЗИСТОРЫ»

Авторы: Э.Н. Воронков, И.С. Савинов, А.Р. Файрушин

Направления для всех направлений подготовки в области техники и технологии

подготовки:

Дисциплина: основы электротехники и электроники

Адрес ресурса: http://www.pilab.ru

Контактная 111250, Москва, ул . Красноказарменная, д. 14, МЭИ (ТУ), кафедра информация: полупроводниковых приборов, тел.: (495) 362-7777, е-mail: csi@pilab.ru,

тел. : (495) 362-7168, е-mail: edward@b14s1nt.mpei.ac.ru

349

Состав ресурса

Автоматизированный лабораторный практикум с удаленным доступом «Диоды и транзисторы» содержит всю совокупность средств, необходимых и достаточных для самостоятельного изучения полупроводниковых диодов и транзисторов:

•основы теории полупроводниковых приборов с элементами мультимедиа;

•набор индивидуальных заданий;

•подсистему моделирования на базе PSpice;

•подсистему контроля знаний;

•подсистему дистанционного доступа к лабораторному стенду;

•подсистему математической обработки результатов;

•электронный протокол.

Объектами изучения являются широко используемые полупроводниковые диоды и транзисторы (всего не менее восьми объектов):

•кремниевый диод;

•германиевый диод;

•диод Шоттки;

•стабилитроны нескольких типов;

•NPN- и PNP-транзисторы с общим эмиттером;

•NPN- и PNP-транзисторы с общей базой;

•N- и P-канальные MOS-транзисторы;

•N- и P-канальные ПТУП-транзисторы.

Для каждого типа полупроводникового прибора изучаются вольт-амперные характеристики и схемы включения.

Каждый учащийся в соответствии с индивидуальным заданием может самостоятельно:

•выбрать один из восьми объектов;

•настроить параметры схемы исследования;

•подать входные тестирующие сигналы;

•количественно оценить выходные показатели;

•сравнить результаты эксперимента и моделирования;

•провести коррекцию математической модели по результатам эксперимента;

•защитить результаты выполнения работы, ответив на контрольные вопросы.

Авторские права защищены: свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «Программно-технический комплекс по основам электроники: полупроводниковые диоды и транзисторы» № 2004612100 от 13 сентября 2004 года.

350

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ С УДАЛЕННЫМ ДОСТУПОМ «ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА»

Авторы: Ю.В. Арбузов, А.В. Берилов, Д.С. Грузков, С.И. Маслов, И.В. Станкевич, В.Н. Стукалин

Направления для всех направлений подготовки в области техники и технологий

подготовки:

Дисциплина: основы электротехники и электроники

Адрес ресурса: http://www.pilab.ru

Контактная 111250, Москва, ул . Красноказарменная, д. 14, МЭИ (ТУ), кафедра информация: электротехнических комплексов автономных объектов,

тел. : (495) 362-7777, е-mail: csi@pilab.ru

351

Состав ресурса

Автоматизированный лабораторный практикум с удаленным доступом «Выпрямительные устройства» содержит всю совокупность средств, необходимых и достаточных для самостоятельного изучения выпрямительных устройств:

•справку по основам теории выпрямительных устройств;

•набор индивидуальных заданий;

•подсистему моделирования на базе программы PSpice;

•подсистему контроля знаний;

•подсистему дистанционного доступа к лабораторному стенду;

•подсистему математической обработки результатов;

•электронный протокол.

Объектами изучения являются наиболее распространенные схемы выпрямителей (всего не менее шести объектов):

•однофазная однополупериодная;

•однофазная двухполупериодная со средней точкой;

•однофазная мостовая;

•однофазная двухполупериодная двухполярная;

•трехфазная со средней точкой;

•трехфазная мостовая.

Для каждого типа выпрямительного устройства изучаются его выходные показатели (среднее и действующее значения выпрямленного напряжения, коэффициент пульсации, КПД и др.).

Каждый учащийся в соответствии с индивидуальным заданием может самостоятельно:

•выбрать одну из шести схем выпрямительных устройств;

•настроить ее параметры посредством выбора номиналов всех элементов из предлагаемого набора;

•подать входные тестирующие сигналы заданной величины, частоты и формы;

•количественно оценить выходные показатели;

•сравнить результаты эксперимента и моделирования;

•провести коррекцию математической модели выпрямительного устройства по результатам эксперимента;

•защитить результаты выполнения работы, ответив на контрольные вопросы. Имеется возможность детально изучить влияние на выходные показатели

выпрямительного устройства величины и характера нагрузки посредством произвольного выбора RLC-элементов нагрузки в соответствии с индивидуальным заданием.

Авторские права защищены: свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «Программно-технический комплекс по основам электроники: выпрямительные устройства» № 2004611887 от 16 августа 2004 года.

352

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ С УДАЛЕННЫМ ДОСТУПОМ «СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ»

Авторы: Ю.В. Арбузов, А.В. Берилов, Д.С. Грузков, С.И. Маслов, И.В. Станкевич, В.Н. Стукалин

Направления для всех направлений подготовки в области техники и технологии

подготовки:

Дисциплина: основы электротехники и электроники

Адрес ресурса: http://www.pilab.ru

Контактная 111250, Москва, ул . Красноказарменная, д. 14, МЭИ (ТУ), кафедра информация: электротехнических комплексов автономных объектов,

тел. : (495) 362-7777, е-mail: csi@pilab.ru

353

Состав ресурса

Автоматизированный лабораторный практикум с удаленным доступом «Стабилизаторы напряжения» содержит всю совокупность средств, необходимых и достаточных для самостоятельного изучения стабилизаторов постоянного напряжения:

•справку по основам теории стабилизаторов напряжения;

•набор индивидуальных заданий;

•подсистему моделирования на базе программы PSpice;

•подсистему контроля знаний;

•подсистему дистанционного доступа к лабораторному стенду;

•подсистему математической обработки результатов;

•электронный протокол.

Объектами изучения являются наиболее распространенные типы стабилизаторов постоянного напряжения (всего не менее шести объектов):

•линейный параметрический на базе стабилитрона;

•линейный с параллельным включением регулирующего элемента;

•линейный с последовательным включением регулирующего элемента;

•импульсный понижающий;

•импульсный повышающий;

•импульсный полярно-инвертирующий.

Для каждого типа стабилизатора изучается его способность поддерживать выходное напряжение при изменении нагрузки и входного напряжения в широких пределах.

Каждый учащийся в соответствии с индивидуальным заданием может самостоятельно:

•выбрать одну из шести схем стабилизатора напряжения;

•настроить ее параметры выбором номиналов всех элементов из предлагаемого набора;

•подать входные тестирующие сигналы заданной величины, частоты и формы;

•количественно оценить выходные показатели;

•сравнить результаты эксперимента и моделирования;

•провести коррекцию математической модели стабилизатора напряжения по результатам эксперимента;

•защитить результаты выполнения работы, ответив на контрольные вопросы. Авторские права защищены: свидетельство об официальной регистрации

программы для ЭВМ «Программно-технический комплекс по основам электротехники: стабилизаторы напряжения» №2005612799 от 1 сентября 2005 года.

354

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ С УДАЛЕННЫМ ДОСТУПОМ «ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ»

Авторы: Ю.В. Арбузов, А.В. Берилов, Д.С. Грузков, С.И. Маслов, И.В. Станкевич, В.Н. Стукалин

Направления для всех направлений подготовки в области техники и технологий

подготовки:

Дисциплина: основы электротехники и электроники

Адрес ресурса: http://www.pilab.ru

Контактная 111250, Москва, ул . Красноказарменная, д. 14, МЭИ (ТУ), кафедра информация: электротехнических комплексов автономных объектов,

тел. : (495) 362-7777, е-mail: csi@pilab.ru

355

Состав ресурса

Автоматизированный лабораторный практикум с удаленным доступом «Операционные усилители» содержит всю совокупность средств, необходимых

идостаточных для самостоятельного изучения операционных усилителей:

•справку по основам теории операционных усилителей;

•набор индивидуальных заданий с возможностью их тиражирования;

•подсистему моделирования на базе программы PSpice;

•подсистему контроля знаний и действий учащихся;

•подсистему дистанционного доступа к лабораторному стенду;

•подсистему математической обработки результатов;

•электронный протокол.

Объектами изучения являются широко используемые электронные схемы на основе операционного усилителя (всего не менее 15 объектов):

•усилитель инвертирующий;

•усилитель неинвертирующий;

•усилитель суммирующий;

•усилитель дифференциальный;

•усилитель логарифмический;

•интегратор инвертирующий;

•интегратор неинвертирующий;

•дифференциатор;

•компаратор;

•фильтр низкой частоты;

•фильтр высокой частоты;

•триггер Шмита;

•мультивибратор.

Каждый учащийся в соответствии с индивидуальным заданием может самостоятельно:

•выбрать одну из 15 схем операционного усилителя;

•настроить ее параметры;

•подать входные тестирующие сигналы заданной величины, частоты и формы;

•количественно оценить выходные показатели;

•сравнить результаты эксперимента и моделирования;

•провести коррекцию математической модели операционного усилителя по результатам эксперимента;

•защитить результаты выполнения работы, ответив на контрольные вопросы. Авторские права защищены: свидетельство об официальной регистрации

программы для ЭВМ «Программно-технический комплекс по основам электроники: операционные усилители» № 2003611894 от 14 августа 2003 года.

356

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ С УДАЛЕННЫМ ДОСТУПОМ «МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ»

357

Состав ресурса

Автоматизированный лабораторный практикум с удаленным доступом по сети Интернет «Микроконтроллеры» представляет собой программно-аппа- ратный комплекс, который содержит всю совокупность средств, необходимых и достаточных для самостоятельного экспериментального изучения микроконтроллеров:

•справочную информацию по структуре и характеристикам микроконтроллеров;

•набор индивидуальных заданий;

•подсистему дистанционного доступа к лабораторному комплексу;

•подсистему математической обработки результатов;

•электронный протокол результатов выполнения задания.

Объектом изучения является микроконтроллер Philips 80C552, широко используемый в системах цифрового управления различными устройствами автоматики. Обеспечивается изучение структуры микроконтроллера и возможностей его периферийных устройств:

•Порты ввода/вывода (изучаются основы функционирования портов, способы индивидуального программирования на ввод/вывод или на использование альтернативных функций);

•Блок прерываний (изучается организация и возможности обработки внешних и внутренних прерываний);

•Таймеры/счетчики (изучается принцип действия и режимы работы программируемых таймеров/счетчиков);

•Цифроаналоговый преобразователь (изучаются возможности микроконтроллера по формированию аналоговых сигналов по заданной программе с помощью внешнего ЦАП);

•Аналогоцифровой преобразователь (изучаются функциональные возможности встроенного АЦП с восьмью мультиплексированными аналоговыми входами);

•Блок ШИМ (изучаются способы формирования ШИМ-сигналов и возможности использования этих сигналов для управления устройствами).

Автоматизированный лабораторный практикум выполнен в виде автономного модуля, содержащего:

•Объектную плату, на которой расположен изучаемый МК Philips 80C552 и необходимые периферийные устройства;

•Телекоммуникационную плату, которая выполнена на базе цифрового сигнального процессора Texas Instruments TMS320LF2407 и Ethernet-контроллера Wiznet W5100, обеспечивающего аппаратную реализацией стека протоколов TCP/IP.

Авторские права защищены свидетельством об официальной регистрации программы для ЭВМ «Программно технический комплекс по основам электроники: Микроконтроллеры» №2005612800 от 28 октября 2005 г.

358