Методическое пособие 32

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

Кафедра систем информационной безопасности

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к самостоятельным работам по дисциплине «Электроника и схемотехника»

для студентов специальностей 090301 «Компьютерная безопасность», 090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем», 090303 «Информационная безопасность автоматизированных систем»

очной формы обучения

Воронеж 2015

ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ

КЗАНЯТИЯМ

1.Подготовка к лекционным занятиям При подготовке к лекции следует:

прочитать конспект предыдущей лекции, выучить основные понятия, разобрать вывод формул и соотношений,

изучить темы самостоятельной работы, заданные преподавателем.

2. Подготовка к практическому занятию При подготовке к практическому занятию следует:

решить домашнее задание, прочитать конспект лекции по планируемому занятию,

изучить теоретический материал методических указаний к практическому занятию по планируемой теме занятия.

3. Подготовка к лабораторной работе При подготовке к лабораторному занятию следует:

прочитать методические указания к выполнению планируемой работы,

пользуясь конспектами лекций, материалам пособия и рекомендуемой в методических указаниях к выполнению лабораторных работ литературой, подготовьте ответы на вопросы,

составьте конспект.

4. Подготовка тем самостоятельного изучения Для подготовки тем самостоятельного изучения следует

пользоваться приведенной ниже в настоящих рекомендациях литературой и аналогичными учебными пособиями по дисциплине.

При подготовке тем самостоятельного изучения следует:

прочитать рекомендуемую литературу,

подобрать самостоятельно материал по изучаемой теме, составить конспект.

2

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ ТЕМ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

Тема «Основные понятия»

Вопросы для изучения:

1.История развития электроники [1].

2.Электронные лампы [2].

3.Электровакуумные электронно-лучевые приборы [1].

4.Закон Ома [3]

5.Законы Кирхгофа [3]

6.Топологические понятия: узел, контур и граф

цепи [3].

Литература:

1.Опадчий, Ю. Ф. Аналоговая и цифровая электроника [Текст]: учеб. пособие / Ю. Ф. Опадчий, О. П. Глудкин, А. И. Гуров. – М.: «Горячая линия – Телеком», 2007.

–768 с. – C. 8-10, 93-100.

2.Прянишников, В. А. Электроника. Полный курс лекций [Текст] / В. А. Прянишников. – 7-е изд. – СПб:

КОРОНА– Век, 2014. – 416 с. – С. 7-19.

3.Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи [Текст]: Т. 1. / Л. А.

Бессонов. – М.: Юрайт, 2012. –318 с. – С. 33-38, 71-74.

Вопросы для самоконтроля:

1. Определите понятия «электрическая цепь», «электрическая схема», «узел», «устранимый узел», «ветвь», «источник ЭДС» и «источник тока».

2. Что понимают под ВАХ?

3. Сформулируйте закон Ома для участка цепи с ЭДС, первый и второй законы Кирхгофа. Запишите в буквенном виде.

4. В чем отличие напряжения от падения напряжения?

3

Тема «Гармонические сигналы. Спектральная обработка сигналов»

Вопросы для изучения:

1.Свойства преобразования Фурье [1].

2.Свойства преобразования Лапласа [1].

3.Преобразование Фурье последовательности прямоугольных импульсов [2].

Литература:

1.Баскаков, C. И. Радиотехнические цепи и сигналы [Текст] / C. И. Баскаков. – М.: Высшая школа, 2005. – 464 с. –

С. 51-55, 61-65.

2.Гоноровский, И. С. Радиотехнические цепи и сигналы [Текст]: учебник для вузов / И. С. Гоноровский. – М.:

Дрофа, 2006. – 720 с. – С. 26-27.

Вопросы для самоконтроля:

1.Как определяется понятие угла отсечки гармонического колебания?

2.Как возникает понятие отрицательной частоты?

3.Какими свойствами обладает спектральная плотность вещественного сигнала?

4.Как по известным спектральным плотностям двух сигналов вычислить их скалярное произведение?

5.Какова связь между длительностью импульса и шириной его спектра?

6.Как в частотной области отображаются операции дифференцирования и интегрирования сигнала?

4

Тема «Анализ сложных электрических цепей»

Вопросы для изучения:

1.Свойства линейных цепей [1].

2.Трехфазные сети. Преобразование треугольника в звезду и звезды в треугольник [1].

электротехники. Электрические цепи [Текст]: Т. 1. / Л. А.

Бессонов. – М.: Юрайт. 2012. –318 с. – С. 28-33, 60-63.

Вопросы для самоконтроля:

1. Как выбирают положительные направления для токов ветвей и как связаны с ними положительные направления напряжений на сопротивлениях?

2.Сколько уравнений для цепи следует составлять по первому и сколько по второму закону Кирхгофа?

3.Чем следует руководствоваться при выборе контуров, для которых следует составлять уравнения по второму закону Кирхгофа?

4.Почему ни в один из этих контуров, для которых следует составлять уравнения по второму закону Кирхгофа, не должен входить источник тока?

5.Запишите и поясните линейные соотношения в электрических цепях.

6.Выведите формулы преобразования треугольника в звезду, если в ветвях треугольника кроме резисторов имеются

иисточники ЭДС.

7. Приведите примеры, показывающие полезность преобразования звезды в треугольник и треугольника в звезду.

5

Тема «Четырехполюсники. Длинные линии»

Вопросы для изучения:

1. Взаимосвязь матриц параметров четырехполюсни-

ков [1, 2].

Литература:

1.Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи [Текст]: Т. 1. / Л. А. Бессонов. – М.: Юрайт. 2012. –318 с. – С. 142-144.

2.Зевеке, Г. В. Основы теории цепей [Текст]: Т. 1. / Г. В. Зевеке. – М.: Юрайт. 2012. –318 с. –С. 217-219.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что понимают под входными и взаимными проводимостями? Как их определяют аналитически и как опытным путем?

2.Запишите шесть форм записи уравнений четырехполюсника, покажите положительные направления отсчета токов и напряжений и поясните, в каких случаях каждая форма записи имеет преимущества перед остальными.

3.Какие четырехполюсники называют взаимными и невзаимными?

4.Какие четырехполюсники называют симметричными

инесимметричными?

5.Как опытным путем определить коэффициенты A, Z, Y, H, G, B-форм записи?

6.Каким образом, зная коэффициенты одной формы записи, определить коэффициенты другой формы записи?

6

Тема «Комбинационные устройства»

Вопросы для изучения:

1.И-НЕ (штрих Шеффера), ИЛИ-НЕ (стрелка Пирса) логика [1, 2].

2.Теоремы и аксиомы алгебры логики. Законы де Моргана [1].

Литература:

1.Бойт, К. Цифровая электроника [Текст] / К. Бойт. – Москва: Техносфера, 2007. – 472 с. – С. 20-21, 38-48.

2.Кучумов, А. И. Электроника и схемотехника: учеб. пособие / А. И. Кучумов. – М.: Гелиос АРВ, 2011. – 336 с. – С. 199-200.

Вопросы для самоконтроля:

1.Как представляется переменная величина в алгебре логики? Какие логические операции можно производить с переменными?

2.Что такое переместительный закон?

3.Какое значение имеет распределительный закон?

4.Почему все возможные логические операции можно реализовать только на элементах И-НЕ?

5.Какая из двух логических операций имеет более высокий приоритет: И или ИЛИ?

6.Сформулируйте теоремы де Моргана.

7.Элементы И, ИЛИ или НЕ можно реализовать только на а) вентилях И-НЕ, б) вентилях ИЛИ-НЕ. Нарисуйте соответствующие схемы.

7

Тема «Полупроводниковые диоды»

Вопросы для изучения:

1. Вольт-амперные характеристики различных диодов

[1, 2].

2. Технология изготовления диодов [2, 3].

Литература:

1.Кучумов, А. И. Электроника и схемотехника: учеб. пособие / А. И. Кучумов. – М.: Гелиос АРВ, 2011. – 336 с. – С. 117-126.

2.Прянишников, В. А. Электроника. Полный курс лекций [Текст] / В. А. Прянишников. – 7-е изд. – СПб:

КОРОНА – Век, 2014. – 416 с. – С. 25, 29-42.

3.Опадчий, Ю. Ф. Аналоговая и цифровая электроника [Текст]: учеб. пособие / Ю. Ф. Опадчий, О. П. Глудкин, А. И. Гуров. – М.: «Горячая линия – Телеком», 2007. – 768 с. –

С. 27-28.

Вопросы для самоконтроля:

1.Какие типы диодов Вы знаете? Приведите их условные обозначения,

2.Каков принцип маркировки диодов?

3.Какие виды пробоя р-п-перехода существуют и в чем их отличие?

4.Какие диоды используются в ВЧ-схемах?

5.Объясните принципы различных технологий изготовления диодов.

8