- •Рабочая программа
- •Содержание дисциплины по разделам
- •Содержание разделов дисциплины по видам учебных занятий
- •Содержание курса лекций
- •Содержание практических занятий
- •Лабораторный практикум
- •Самостоятельная работа студентов
- •Примерный перечень тем курсового проекта
- •Примерные темы для самостоятельного изучения
- •Контрольные вопросы по дисциплине
- •Материальное обеспечение дисциплины
Содержание дисциплины по разделам
Элементы электронных схем систем управления.
Аналоговые электронные схемы.
Импульсные устройства.
Цифровые электронные схемы.
Источники питания.
Содержание разделов дисциплины по видам учебных занятий
Содержание курса лекций
№ раздела |
Содержание лекционного курса |
Часы |
1 |
Введение Прошлое, настоящее и будущее электронной техники. Роль электроники в создании интегрированных систем управления технологическими процессами. Социально-экономические аспекты создания, развития производства и эффективного использования электронной техники в народном хозяйстве. Назначение электронных устройств в системах управления. Функциональное преобразование, генерирование и усиление сигналов. Логические и арифметические операции. Основные термины и определения. Примеры структурных схем систем управления. Элементы пассивных цепей. Резисторы. Назначение резисторов в электронных схемах. Классификация. Основные параметры. Температурная зависимость. Обозначение на электронных схемах. Маркировка Постоянные и переменные резисторы. Конструкция. Конденсаторы. Назначение конденсаторов в электронных схемах. Классификация по типу диэлектрика Основные параметры. Температурная зависимость. Обозначение на электронных схемах. Маркировка Постоянные и переменные конденсаторы. Конструкция.
Катушки индуктивности. Назначение катушек индуктивности в электрических схемах. Классификация. Типы намоток. Катушки с сердечником. Экранирование катушек. Основные параметры. Обозначение на принципиальных схемах. Электронные приборы. Полупроводниковые диоды. Принцип действия p-n-перехода Конструкция полупроводниковых диодов. Выпрямительные диоды, стабилитроны, туннельные, обращенные диоды, варикапы, фотодиоды, светодиоды. Характеристики и основные параметры диодов. Условные обозначения на принципиальных схемах. Маркировка. Биполярные транзисторы. Принцип действия. Классификация по частоте и мощности. Вольтамперные характеристики Система h- параметров. Основные параметры транзисторов. Условные обозначения на принципиальных схемах. Маркировка. Температурные зависимости параметров транзистора Включение. Собственные шумы. Полевые транзисторы. Принцип действия. Статические характеристики. Температурные характеристики. Транзисторы с изолированным затвором. Условные обозначения Маркировка. IGBT транзисторы. Принцип действия. Основные параметры транзисторов. Температурные характеристики. Условные обозначения. Маркировка. Тиристоры. Принцип действия. Условные обозначения и разновидности. Статические характеристики. Основные параметры. Динисторы. Симисторы. Условные обозначения. Маркировка. Фотоэлектронные приборы. Принцип действия. Разновидности. Характеристики. Основные параметры. Маркировка. Оптроны. |
1
1
1
1
1
|
2 |
Назначение усилителей. Классификация усилителей, применяемых в устройствах управления и измерительной технике: усилители постоянного и переменного токов, операционные усилители, усилители следящих систем, усилители генераторов, усилители логических сигналов, усилители с релейной характеристикой, усилители-ограничители. Классификация по мощности и частотному диапазону. Общие параметры и характеристики: коэффициент усиления, входное и выходное сопротивления, амплитудная и частотная характеристики, линейные и нелинейные искажения, динамический диапазон, собственные шумы. Усилители переменного тока на транзисторах. Схема с общим эмиттером. Построение схемы. Режимы работы по постоянному и переменному току. Методы обеспечения стабилизации рабочего режима Графоаналитический расчет режимов работы и элементов схемы усилителя. Схемы усилителей с общим коллектором и общей базой. Их особенности. Усилители на полевых транзисторах. Режимы работы усилителей. Коэффициент полезного действия при различных режимах.
Многокаскадные усилители. Амплитудно-частотная характеристика многокаскадного усилителя с резистивно-емкостными связями. Обратные связи в усилителях, их влияние на качественные характеристики усилителей. Источники тока. Назначение и принцип работы источников тока. Транзисторные источники тока. Усилители постоянного тока. Назначение УПТ Требования к УПТ. Компенсационные УПТ с одним и двумя источниками питания. Дрейф УПТ. Способы уменьшения дрейфа Балансные УПТ. Схемы УПТ с преобразованием сигнала Усилители с периодической коррекцией дрейфа. Операционные усилители. Понятие об ОУ. Принцип работы ОУ. Основные параметры операционных усилителей. Инвертирующий, не инвертирующий, дифференциальный, суммирующий диффенцирующий, интегрирующий операционные усилители. Усилители переменного напряжения на основе ОУ. Способы регулировки коэффициента усиления. Расчет элементов ОУ. Избирательные усилители. Понятие об избирательных усилителях. Усилители с нагрузкой в виде колебательного контура Усилители с частотно-зависимыми обратными связями. Усилители мощности. Определение и общие требования к усилителям мощности. Усилители мощности с трансформаторным выходом. Расчет усилителей в режимах А и Б. Бестрансформаторные усилители мощности. Составные транзисторы в усилителях мощности. Питание усилителей мощности от источника переменного напряжения. Генераторы гармонических колебании. Общие определения. Классификация. Условия самовозбуждения автогенераторов. Трехточечные L-Cгенераторы.R-Cгенераторы. Стабилизация частоты автогенераторов. Кварцевая стабилизация частоты. Расчет схемы автогенератора на транзисторе. Фильтры. Общие определения. Классификация. Пассивные и активные фильтры высокой и низкой частоты. Полосовые фильтры. |
1
1
1
1
1
1
1
1 |
3 |
Ключевые схемы. Общая характеристика импульсных устройств. Параметры импульсных сигналов, используемых в устройствах систем управления. Электронные ключи. Назначение и параметры электронных ключей. Диодные ключи. Транзисторные ключи. Генераторы линейно-изменяющегося напряжения. Назначение. Требования к ГЛИН. Принципы реализации. ГЛИН на операционных усилителях. |
1 |
4 |
Логические элементы. Основные логические функции. Схемотехническая реализация логических функций. Логические элементы 533, 555, 576, 564, 1533, 1554 серий микросхем. Состав серии 1533. Схемы с открытым коллектором. Схемы с трех стабильным выходом. Электрические и временные параметры логических микросхем. Обозначение на электрических принципиальных схемах. Триггеры. Определение, назначение, классификация триггерных устройств. Статический триггер на транзисторах. Эскизный расчет триггера на транзисторах. Основные параметры триггерных устройств. Триггеры Шмидта. Компараторы. Триггерные устройства на микросхемах. Триггеры R-S,R,S,E,D,D-Y,T,J-Kтипа Тактируемые триггеры, однотактные и двухтактные. Логические уравнения триггерных устройств. Таблицы состояния. Условные обозначения на принципиальных схемах. Триггерные устройства различных серий ИМС. Регистры. Определение, назначение, классификация, основные параметры регистров. Параллельные, последовательные (сдвигающие) регистры и параллельно-последовательные регистры. Регистры с трех стабильным выходом. Реверсивные сдвигающие регистры. Считывание информации с регистров. Условные обозначения на принципиальных схемах. Регистры различных серий ИМС. Счетчики. Определение, назначение, классификация и основные параметры счетчиков. Счетчики на счетных триггерах с непосредственной связью, со связью по цепям переноса с комбинированными связями. Реверсивные счетчики. Счетчики с переменным коэффициентом счета. Делители частоты. Условные обозначения на принципиальных схемах. Шифраторы и дешифраторы. Определение, назначение, классификация шифраторов и дешифраторов. Диодные, матричные шифраторы и дешифраторы. Шифраторы и дешифраторы на логических элементах. Шифраторы и дешифраторы в микросхемном исполнении. Условные обозначения на принципиальных схемах. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Назначение, классификация и основные параметры АЦП. АЦП, работающие на принципе счета АЦП, последовательного приближения. Преобразователи с переходом к временному интервалу. АЦП напряжения время импульсного типа Преобразователи, основанные на сравнении с пилообразным напряжением. Назначение, классификация и основные параметры ЦАП. ЦАП весового типа, с весовыми источниками напряжений, с весовыми сопротивлениями, с ПТ, матрицей сопротивлений. Погрешности ЦАП и АЦП ЦАП и АЦП в микросхемном исполнении. Условные обозначения. Мультиплексоры и демультиплексоры. Определение, назначение и классификация Условные обозначения на принципиальных схемах. Мультиплексоры и демультиплексоры в микросхемном исполнении. Запоминающие устройства. Определение, назначение, классификация и основные параметры запоминающих устройств. Оперативные запоминающие устройства, постоянные и перепрограммируемые запоминающие устройства ЗУ с последовательной и произвольной выборкой. Условные обозначения. Запоминающие устройства в различных сериях ИМС.
Микропроцессорные комплекты. Определение, назначение, классификация микропроцессоров. Состав серий 580, 589, 1801, 1810. Условные обозначения. |
1
1
1
1
1
1
1
1
|
5 |
Источники питания. Определение, назначение и классификация источников питания. Требования к источникам питания и опорным источникам устройств управления. Погрешности от пульсаций и нестабильности напряжения источников питания. Выпрямители. Одно- и двухполупериодные выпрямители. Мостовые схемы выпрямителей. Коэффициенты пульсаций. Расчет элементов выпрямителя. Трехфазные выпрямители. Сглаживающие фильтры. Назначение, классификация и основные параметры фильтров. LCиRCфильтры. Электронные фильтры. Расчет сглаживающих фильтров. Стабилизаторы напряжения и импульсные источники тока. Назначение, классификация и основные параметры стабилизаторов. Параметрические стабилизаторы напряжения. Компенсационные стабилизаторы: варианты схем, коэффициент стабилизации, дрейф, термокомпенсация, быстродействие. Импульсные стабилизаторы. Стабилизаторы тока. Схемы защиты от короткого замыкания и перенапряжения. Гальванические элементы и аккумуляторы. Умножители напряжения. Инверторы и конверторы. |
1
1
|
ИТОГО: |
24 |