Интегральные микросхемы (ИМС): пленочные, гибридные, полупроводниковые (особенности изготовления, достоинства и недостатки). Основные параметры. Маркировка и обозначение полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.
Фотоэлектрические и светоизлучающие устройства. Конструкция оптронов, параметры и характеристики. Разновидности оптронов, структура, применение. Преимущества и недостатки. Назначение.
Раздел II. АНАЛОГОВЫЕ УСТРОЙСТВА
Тема 2.1. Однофазные неуправляемые выпрямители
Структура источников вторичного питания. Однофазные выпрямители: однополупериодный, двухполупериодный с выводом средней точки трансформатора, мостовой. Основные параметры и соотношения для выбора трансформаторов, вентилей и нагрузки выпрямителей.
Сглаживающие фильтры: простые однозвенные, сложные составные, активные; коэффициент пульсаций и коэффициент сглаживания.
Тема 2.2.Трехфазные выпрямители
Трехфазные выпрямители: схемы, принцип работы. Коэффициент пульсаций. Внешняя характеристика.
Тема 2.3. Стабилизаторы
Стабилизаторы тока и напряжения: параметрический и компенсационный. Назначение, схемы, принцип работы.
Тема 2.4. Управляемые выпрямители
Особенности выпрямителей мощных энергетических установок. Однофазные и трехфазные управляемые выпрямители с активной и активноиндуктивной нагрузкой. Режимы прерывистого и непрерывного токов. Основные характеристики: регулировочные, внешние.
Тема 2.5. Инверторы. Импульсные источники питания
Инверторы автономные и ведомые сетью. Принцип инвертирования. Схемы, особенности работы, применение. Структурная схема импульсного источника питания, назначение блоков, принцип работы. Схема для бесперебойного питания аппаратуры.
Тема 2.6. Усилители переменного сигнала
Усилительный каскад на биполярном транзисторе. Устройство, принцип действия, назначение элементов схемы. Основные параметры и характеристики.
Тема 2.7. Обратные связи в усилителях
Разновидности обратных связей и способы их организации. Влияние на работу усилителя.
Тема 2.8. Температурная стабилизация усилителей. Режимы работы усилительных каскадов
Схемы температурной стабилизации усилителей: эмиттерная и коллекторная температурная стабилизация. Классы усиления. Особенности режимов работы усилителей (классов усиления А, В, АВ, С).
Тема 2.9. Усилители мощности
Общие сведения о многокаскадных усилителях, межкаскадные связи, параметры и характеристики.
Выходные каскады: однотактные и двухтактные, трансформаторные и бестрансформаторные схемы. Их параметры, достоинства и недостатки.
Тема 2.10. Усилители постоянного тока
Принципы построения усилителей постоянного тока. Дрейф нуля в усилителях постоянного тока и методы его устранения. Балансные схемы в усилителях постоянного тока. Операционные усилители. Характеристики и параметры. Использование ОУ для выполнения математических операций: инвертирующий и неинвертирующий усилители, сумматор, интегратор, дифференциатор, разностный усилитель; их параметры и расчет. Импульсные устройства на ОУ: компаратор, триггер Шмита.
Тема 2.11. Избирательные усилители
Особенности избирательных усилителей. Основные параметры и характеристики. Избирательные усилители с RC- и LC- цепями. Применение избирательных усилителей.
Тема 2.12. Генераторы гармонических колебаний
Условия самовозбуждения генераторов. LC- и RC- автогенераторы. Принципы построения. Генератор гармонических колебаний с мостом Вина. Стабилизация частоты. СВЧ генераторы.
Раздел III. ИМПУЛЬСНЫЕ И ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА
Тема 3.1. Представление информации в импульсной форме Генераторы импульсов
Способы представления информации в импульсной форме. Виды и параметры импульсных сигналов. Простейшие формирователи импульсов, принцип работы.
Автоколебательные и ждущие мультивибраторы на транзисторах и интегральных микросхемах. Блокинг-генераторы. Генераторы линейно изменяющегося напряжения. Схемы, принцип работы, применение.
Тема 3.2. Логические элементы
Логические переменные, логические функции, основные законы и тождества алгебры логики. Логические элементы (ЛЭ) И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, исключающее ИЛИ и т.п. Их микросхемная реализация (транзисторно-транзисторная, эмиттерно-связанная, КМДП-транзисторная логики и др.). Таблицы истинности, логические функции.
Тема 3.3. Триггеры
Логические последовательностные элементы и устройства. Основные типы триггеров и их реализация: RS-, D-, T-, JK-триггеры (асинхронные и синхронные). Статические и динамические, однотактные и двухтактные, асинхронные и синхронные триггеры. Схемы, принципы работы, временные диаграммы, таблицы истинности. Применение.
Тема 3.4. Счетчики и регистры
Элементы памяти. Оперативное запоминающее устройство.
Двоичные, двоично-десятичные счетчики импульсов и счетчики с произвольным коэффициентом счета. Простые (суммирующие и вычитающие) и реверсивные счетчики.
Регистры памяти и сдвига. Последовательные и параллельные регистры. Временные диаграммы, обозначение ИМС, применение.
Тема 3.5. Комбинационные устройства
Синтез и проектирование логических комбинационных устройств. Комбинационные логические схемы: шифратор, дешифратор, мультиплексор, демультиплексор, программируемая логическая матрица, сумматор; их реализация на ЛЭ. Таблицы состояний, устройство, обозначение, маркировка и примеры соответствующих ИМС.
Тема 3.6. Аналогово-цифровой и цифроаналоговый преобразователи.
Классификация. Принцип цифро-аналогового преобразования. Многополюсные цифро-аналоговые преобразователи: схемы, принцип работы, применение. Принцип аналого-цифрового преобразования. Схемы аналогоцифровых преобразователей последовательного и параллельного типов.
Тема 3.7. Микропроцессорные системы и микропроцессоры
Архитектура и структура микропроцессорной системы. Назначение основных ее блоков и их особенности. Понятие интерфейса.
Архитектура и структура микропроцессора. Назначение блоков и их функционирование. Прохождение и выполнение команд в микропроцессоре.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ очная форма получения высшего образования
разделаНомер, темы |
|
|
Количество аудиторных часов |
|
|
контроляФормазнаний |
Название раздела, темы |
Лекции |
|
Практические занятия |
Семинарские занятия |
Лабораторные занятия |
|
Иное |
Количествочасов УСР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
|
7 |
8 |
9 |
|
3 семестр |
51 |
|
17 |
|
34 |
|
|
|
|
1 |
Полупроводниковые приборы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.1. |
Полупроводники и их свойства |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.2. |
Полупроводниковые диоды |
2 |
|
2 |
|
2 |
|
|
|
Защита |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лабораторной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
работы |
1.3. |
Тиристоры |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.4 |
Биполярные транзисторы |
2 |
|
2 |
|
2 |
|
|
|
Защита |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лабораторной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
работы |
1.5 |
Полевые транзисторы |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.6 |
Полупроводниковые резисторы. Интегральные микросхемы. |
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
Оптоэлектронные приборы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Аналоговые устройства |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.1 |
Однофазные неуправляемые выпрямители |
2 |
|
2 |
|
2 |
|
|
|
Защита |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лабораторной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
работы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Список литературы
Основная литература
1.Гусев, В.Г. Электроника и микропроцессорная техника: учебник / В.Г.Гусев, Ю.М.Гусев. – Москва: КНОРУС, 2013 – 800с.
2.Бладыко, Ю.В. Сборник задач по электротехнике и электронике. Учебное пособие для инженерно-технических специальностей вузов / Ю.В.Бладыко, Т.Т.Розум, Ю.А.Куварзин [и др.]; под ред. Ю.В.Бладыко. – Мн.: Выш.шк., 2014. – 478 с.
3.Матвеенко, И.П. Электроника: электронный учебно-методический комплекс/ И.П. Матвеенко, Т.А. Костикова. – Государственный регистр информационных ресурсов. Регистрационное свидетельство №1511606305 от 14.01.2016 г.
4.Электроника: практикум: учебное пособие для студентов учреждений высшего образования / Ю. В. Бладыко. - Минск: ИВЦ Минфина, 2016. –
188c.
5.Матвеенко, И.П. Основы электроники и микропроцессорной техники / Лабораторный практикум. И.П. Матвеенко. - Центр учебной книги и средств обучения РИПО, Минск, РИПО, 2015 – 131с.
6.Лачин, В.И. Электроника / В.И. Лачин, Н.С. Савелов. 7-е издание. – Ростов- на-Дону: Феникс, 2009. – 704с.
Дополнительная литература
1.Забродин, Ю.С. Промышленная электроника: учебник для вузов / Ю.С. Забродин. – М.: ООО ИД «Альянс», 2008. – 496 с.
2.Бабич, Н.П. Основы цифровой схемотехники: Учебное пособие / Н.П. Бабич, И.А.Савелов. – Москва: Издательский дом «Додека-XXI», 2007. – 480с.
3.Опадчий, Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): учебник для вузов / Ю.Ф. Опадчий, О.П. Глудкин, А.И. Гуров. – М.: Горячая линия - Телеком, 2005. – 768 c.
4.Прянишников, В.А. Электроника: курс лекций / В.А. Прянишников. – Санкт-Петербург, Москва: Корона-Принт: Бином-Пресс, 2006. – 416с.
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
Валентная связь - взаимное притяжение атомов, приводящее к образованию молекул и кристаллов. Принято говорить, что в молекуле или в кристалле между соседними атомами существуют химическая связь. Валентность атома показывает число связей, образуемых данным атомом с соседними атомами.
Акцепторные примеси - атомы химических элементов, внедренные в кристаллическую решетку полупроводника и создающие дополнительную концентрацию дырок. Акцепторными примесями являются химические элементы, внедренные в полупроводник с большей, чем у примеси, валентностью.
Донорные примеси - атомы химических элементов: - внедренные в кристаллическую решетку полупроводника; и - создающие дополнительную концентрацию свободных электронов. Донорными примесями являются химические элементы, внедренные в полупроводник с меньшей, чем у примеси, валентностью.
Диффузия - явление самопроизвольного проникновения одного вещества в другое вещество, обусловленное тепловым движением атомов, молекул, ионов и других частиц. Скорость протекания процесса диффузии зависит от рода диффундирующих веществ и температуры
Объемный заряд - атом примеси, потерявший один электрон, превращается в неподвижный положительный ион, связанный в узле кристаллической решетки, т.е. происходит ионизация атомов примеси. Положительный заряд иона примеси компенсируется отрицательным зарядом свободного электрона, и слой полупроводника с примесью остается электрически нейтральным, если свободный электрон не уходит из этого слоя. В случае ухода электрона в другие слои полупроводникового кристалла неподвижные заряды ионов примеси образуют нескомпенсированный положительный объемный заряд.
Катод – один из электродов электровакуумного или полупроводникового приборов, соединенный с отрицательным полюсом источника электрического тока.
Анод – один из электродов электровакуумного или полупроводникового приборов, соединенный с положительным полюсом источника электрического тока.
Инжекционная электролюминесценця - возникает при прямом включении p - n – перехода. В n-область инжектируются избыточные дырки, а в р - область — электроны, т. е. часть носителей проникает в переход и прилегающие к нему области и рекомбинирует с носителями заряда противоположного знака, испуская при этом кванты света. Рекомбинация может происходить также с участием уровней примеси. При рекомбинации электронов и дырок в этом слое возникает свечение. Цвет свечения при инжекционной электролюминесценции зависит от материала-основы и природы примесей.
Внутренний фотоэффект в кристаллических полупроводниках и некоторых диэлектриках состоит в том, что под действием света электропроводимость этих веществ увеличивается за счет возрастания в них числа свободных носителей тока - электронов проводимости, то есть происходит переход электрона из одной энергетической зоны (валентной) в другую (проводимости)
Внешний фотоэффект – испускание электронов из одной среды в другую под воздействием квантов электромагнитного излучения (фотонов).
Динатронный эффект – изменение тока в электровакуумных приборах, обусловленное возникновением вторичной электронной эмиссии с поверхности электродов под воздействием электронной бомбардировки.
Дрейф носителей заряда – движение электронов и дырок под воздействием электрического поля.
Инжекция электронов – введение (вбрасывание) избыточных электронов в полупроводник под воздействием электрического поля.
Эми́ттер – (лат. emittere испускать, излучать)1) излучатель;2) электрод, который является источником электронов при воздействии внешних причин (нагревание, электрическое поле и т. д.).
Коллектор – (от позднелат. collector собиратель), электрод биполярного транзистора , принимающий носители заряда
Эмиттерный переход – p-n переход в транзисторе между эмиттером и базой. Коллекторный переход – p-n переход в транзисторе между базой и коллектором.
Каскад – схема одноступенчатого усилителя, построенная на одном усилительном элементе (лампа, биполярный или полевой транзистор).
ОЭ, ОК, ОБ – включение биполярного транзистора по схеме с общим эмиттером, общим коллектором, общей базой.
ОИ, ОС, ОЗ – включение полевого транзистора по схеме с общим истоком, общим стоком, общим затвором.
ОК, ОА, ОС – включение лампы по схеме с общим катодом, общим анодом, общей сеткой.
