Рабочая программа дисциплины




Скачать 156.03 Kb.
НазваниеРабочая программа дисциплины
Дата конвертации06.11.2012
Размер156.03 Kb.
ТипРабочая программа
ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет вычислительной техники


Кафедра «Вычислительная техника»


УТВЕРЖДАЮ

Декан ФВТ

________________Б.Д.Шашков

_____________________2001г.


Рабочая программа дисциплины

Электротехника и электроника



по подготовке дипломированных специалистов

по направлению 654600 специальности 220100


Программу разработал к.т.н., доцент

__________ Л.А.Брякин


Программа одобрена на заседании кафедры ВТ,

протокол № от __________________ 2001г.


Зав. кафедрой ВТ д.т.н., профессор

___________ Н.П.Вашкевич


Согласовано: д.т.н., профессор

Председатель НМК ФВТ ___________ П.П.Макарычев

Программа разработана в соответствии со следующими документами:

  • Государственным образовательным стандартом Минобразования РФ по направлению подготовки 654600 и специальности 220100;

  • рабочим учебным планом Пенз.ГУ по специальности 220100;

  • примерной программой дисциплины «Электротехника и электроника».




  1. Цели и задачи дисциплины

Целью дисциплины является изучение основных законов и методов расчёта электрических цепей, принципов работы электродвигателей и генераторов, изучение основных положений электроники, принципов действия электронных приборов, изучение базовых схем электроники и современных элементов ЭВМ, их основных характеристик, параметров и особенностей расчета, изучение программ электронного моделирования цепей и схем.


  1. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

В результате изучения дисциплины студенты должны:

-знать:

  • основные законы и методы расчёта линейных электрических цепей,

  • способы упрощённого расчёта нелинейных цепей,

  • способы анализа и синтеза простых электронных схем,

  • принципы работы и сравнительные свойства современных элементов ЭВМ,

  • принципы работы основных полупроводниковых приборов и способы их применения для решения технических задач,

  • проблемы передачи информации и их решения,

  • принципы работы источников вторичного электропитания.


-уметь:

  • пользоваться осциллографом и другой измерительной аппаратурой,

  • уметь моделировать электронные схемы на ЭВМ и объяснять результаты моделирования,

  • уметь пользоваться справочной литературой по микросхемам и другим компонентам схем,

  • уметь выбирать при проектировании элементную базу с учётом решаемых задач,

  • уметь найти простейшие неисправности в разработанных схемах и устранить их,

  • уметь выполнить синтез простейшей схемы, содержащей полупроводниковые компоненты и рассчитать эту схему,

  • уметь разработать или использовать готовые схемные решения при необходимости приёма аналоговой информации с датчиков и подготовки её для передачи в ЭВМ.


-иметь опыт:

  • в расчёте простых линейных и нелинейных цепей,

  • в выборе элементной базы при проектировании спецаппаратуры,

  • в проектировании простых электронных устройств приёма и предварительной обработки информации с датчиков и подготовки к вводу в ЭВМ,

  • в использовании справочной литературы,

  • настройке электронных схем,

  • в использовании средств моделирования для анализа и синтеза электронных схем,

  • в использовании измерительной аппаратуры.

-иметь представление:

  • о перспективах развития электроники и элементной базы ЭВМ,

  • о принципах работы простейших полупроводниковых приборов,

  • о принципах работы основных схем электроники,

  • о принципах работы вторичных источников электропитания,

  • о динамических свойствах современных элементов и о перспективах повышения быстродействия.




  1. Объём дисциплины и виды учебной работы




Вид учебной работы

Всего часов

Семестр

3

4

Общая трудоёмкость дисциплины

238

119

119

Аудиторные занятия

153

85

68

Лекции

85

51

34

Лабораторные работы

68

34

34

Самостоятельная работа, в т.ч. курсовая работа

85

34

51

Вид итогового контроля (экзамен, зачёт)




экзамен, зачёт

зачёт, курс. работа




  1. Содержание дисциплины

    1. Разделы дисциплины и виды занятий




№п\п

Раздел дисциплины

Количество часов

Лекции

Лаб.раб.

Сам.раб

1

Введение. Предмет дисциплины и общие сведения.

2







2

Электрические сигналы, их измерение, наблюдение и применение.

4

6




3

  1. Основные законы и понятия теории цепей.

8

6




4

  1. Основные свойства и эквивалентные параметры электрических цепей при синусоидальных токах.

4

6




5

  1. Методы расчёта электрических цепей при установившихся режимах.

10

2




6

4. Переходные процессы в электрических цепях.

4

4




7

5. Трёхфазная сеть и электрические машины.

2

4




8

6. Полупроводниковые приборы

10

8




9

7. Электронные схемы цифровой техники

23

14




10

8. Электронные усилители

10

10




11

9. Импульсные и линейные схемы электроники

6

8




12

Заключение

2







* - самостоятельная работа в объёме 85 часов отводится на освоение лекционного материала, подготовку к лабораторным занятиям, оформление отчётов по лабораторным занятиям и выполнение курсовой работы.



    1. Содержание разделов дисциплины

Введение.

В1. Предмет дисциплины, её цель, решаемые задачи и структура.

В2. Общие сведения и понятия.

В3. Электрические сигналы и способы их измерения, использования и наблюдения.


1. Основные законы и понятия теории цепей.

    1. Составные части электрических цепей и схем.

    2. Основные законы электрических цепей.

    3. Порядок расчёта электрических цепей. Методы расчёта простейших цепей.

    4. Основные компоненты электрических цепей.

    5. Законы и параметры магнитных цепей.

    6. Задачи анализа и синтеза электрических цепей.

    7. Анализ простейших электрических цепей. Интегрирующие и дифференцирующие цепи и их применение в вычислительной технике.




  1. Основные свойства и эквивалентные параметры электрических цепей при синусоидальных токах.

    1. Источники синусоидальных э.д.с. и их параметры. Амплитудные, средние, действующие значения.

    2. Векторные диаграммы и их применение.

    3. Параметры электрической цепи по переменному току.

    4. Активная, реактивная и полная мощности.




  1. Методы расчёта электрических цепей при установившихся режимах.

    1. Комплексный и операторный методы.

    2. Методы расчёта простейших цепей с помощью комплексного метода.

    3. Метод контурных токов.

    4. Метод узловых потенциалов.

    5. Метод эквивалентного генератора.

    6. Резонансные явления в электрических цепях.

Выводы по разделу


4. Переходные процессы в электрических цепях.

4.1. Переходные процессы в цепях с сосредоточенными параметрами.

    1. Переходные процессы в цепях с распределёнными параметрами.

Выводы по разделу


  1. Трёхфазная сеть и электрические машины.

    1. Преимущества трёхфазной сети и её организация.

    2. Способы подключения нагрузки к трёхфазной цепи.

    3. Электрические машины постоянного и переменного тока. Генераторы и двигатели.

    4. Электробезопасность.

Выводы по разделу


6. Полупроводниковые приборы

6.1. Полупроводники. Общие сведения, основные параметры, собственный и примесный полупроводники, токи в полупроводниках.

6.2. Полупроводниковый диод

6.2.1. Контактные явления в полупроводнике, pn-переход и его свойства.

6.2.2. Характеристики и параметры диодов.

6.2.3. Особенности расчета схем с диодами и модели диодов.

6.2.4. Разновидности диодов и области их применений. Маркировка диодов.

6.3. Биполярные транзисторы

6.3.1. Общие сведения. Принципы работы.

6.3.2. Основные схемы включения транзисторов.

6.3.3. Модели транзистора. Эквивалентные схемы биполярного транзистора.

6.3.4. Динамические и статические свойства транзисторов.

6.3.5. Маркировка транзисторов.

6.4. Полевые транзисторы. Общие сведения, транзисторы с управляющим р-п переходом и МДП-транзисторы: принцип работы, основные свойства и характеристики, условные обозначения.

6.5. Разновидности полупроводниковых приборов. Тиристоры и области их возможных применений. Оптотиристоры, фототранзисторы, оптроны, транзисторы с проницаемой базой.

Выводы по разделу


7. Электронные схемы цифровой техники

7.1. Общие сведения. Элементы ЦВМ, условные обозначения на схемах, логические функции И, ИЛИ, НЕ и их физическая реализация: диодная и транзисторная логика.

7.2. Транзисторный ключ.

7.2.1. Статика транзисторного ключа. Основная схема, особенности функционирования и расчета.

7.2.2. Динамика транзисторного ключа. Модель ключа, этапы переключения, расчет продолжительности этапов.

7.2.3. Способы повышения быстродействия транзисторных ключей. Проблема быстродействия, форсирующий диод, нелинейная отрицательная обратная связь, транзистор Шотки.

7.3. Диодно-транзисторные логические элементы (ДТЛ). Базовая схема, принцип работы, реализуемая логическая функция, расчетные соотношения.

7.4. Транзисторно-транзисторные логические элементы (TТЛ).

7.4.1. Общие сведения. Классификация.

7.4.2. ТТЛ с простым инвертором. Схема и принцип работы, расчетные соотношения.

7.4.3. ТТЛ со сложным инвертором. Базовая схема, принципы работы в статике и динамике, статические характеристики, входные диоды, способ коррекции передаточной функции, расчетные соотношения, проблема борьбы с помехами по цепи питания и ее решение.

7.4.4. Схемные разновидности ТТЛ. ТТЛ с диодами Шотки, с повышенной нагрузочного способностью, с открытым коллектором, с расширением по ИЛИ, с тремя состояниями (магистральные усилители).

7.5. Эмиттерно-связанные логические элементы (ЭСЛ). Базовая схема, принципы работы в статике и динамике, особенносги расчета с учетом динамики, проблема формирования опорного напряжения, выполняемые логические функции.

7.6. Логические элементы на МДП-транзисторах. Основные схемные решения, КМДП-элементы, логические функции.

7.7. Сравнительные свойства и области применений рассмотренных элементов и технологий.

7.8. Преобразователи логических уровней.

7.9. Триггеры ЦВМ.

7.9.1.Общие сведения.

7.9.2. RS-триггеры.

7.9.3. D- и JK-триггеры. Использование этих триггеров для реализации пересчётных схем.

Выводы по разделу


8. Электронные усилители.

8.1. Общие сведения. Классификация, свойства и характеристики усилителей, обратная связь и ее влияние на свойства усилителей. Многокаскадный усилитель: проблема повышения коэффициента усиления, способы связи каскадов и особенности расчета многокаскадных усилителей.

8.2. Усилительные каскады.

8.2.1. Общие сведения. Проблема выбора и стабилизации положения рабочей точки.

8.2.2. Каскад с общим эмиттером. Графический и аналитический расчет, организация цепей автоматического смещения рабочей точки, особенности расчета граничных частот усиления.

8.2.3. Каскады с общим коллектором и общей базой. Особенности расчета.

8.2.4. Дифференциальный каскад. Особенности работы и расчета.

8.2.5. Выходные каскады усилителей. Основные схемные решения, режимы работы транзисторов, классы усилителей, защита от короткого замыкания.

8.3. Операционные усилители и усилители постоянного тока. 4.3.1 Общие сведения. Проблема дрейфа нуля.

8.3.2. Операционный усилитель в составе решающего усилителя. Основные правила расчета схем на операционных усилителях с отрицательной обратной связью, выполнение математических операций с помощью операционных усилителей.

8.3.3. Основные статические свойства операционных усилителей. Коэффициент усиления без обратной связи, диапазон выходных сигналов, смещение и дрейф нуля, входное сопротивление и входные токи, минимальное сопротивление нагрузки и другие параметры.

8.3.4. Основные динамические свойства. Граничная частота усиления, частота единичного усиления, скорость слежения. 4.3.5 Организация цепей коррекции и балансировки операционного усилителя.

8.3.6. Особенности организации каскадов операционного усилителя. Проблема повышения коэффициента усиления и ее решение с помощью генераторов стабильного тока, другое применения генераторов в сосгаве усилителя, проблема входного сопротивления.

Выводы по разделу


9. Импульсные и линейные схемы электроники.

9.1. Генераторы и формирователи прямоугольных импульсов. Мультивибраторы и одновибраторы, реализация на транзисторах, логических элементах и на операционных усилителях, блокинг-генераторы.

9.2. Генераторы пилообразных напряжений.

9.3. Генераторы гармонических сигналов.

9.4. Активные фильтры.

9.5. Источники питания. Общие сведения, основные параметры. Линейные и импульсные источники. Стабилизаторы параметрические и компенсационные.

Выводы по разделу

Заключение. Перспективы развития электроники применительно к средствам вычислительной техники.


  1. Лабораторный практикум



п\п

№ раздела дисцип.

Наименование лабораторной работы

Количество часов

1

1

Изучение лабораторного оборудования

6

2

1

Экспериментальная проверка основных законов электрических цепей

6

3

1

Исследование интегрирующих и дифференцирующих цепей

4

4

2

Исследование простейших электрических цепей на переменном токе

6

5

2

Исследование резонансных явлений в электрических цепях

4

6

4

Изучение особенностей прохождения сигналов в длинных линиях

2

6

5

Изучение особенностей работы трёхфазных сетей

2

7

6

Изучение свойств и областей применения полупроводниковых диодов

6

8

6, 8

Изучение свойств биполярных транзисторов и применение их в усилительных каскадах.

4

9

6, 8

Полевые транзисторы и их применение в усилителях.

2

10

7

Изучение схемотехники транзисторных ключей и транзисторной логики.

6

11

7

Транзисторно-транзисторная логика.

6

12

8

Операционные усилители и их возможные применения.

6

13

9

Изучение импульсных и линейных схем электроники.

4

14

9

Изучение схемы стабилизации напряжения.

4




  1. Курсовая работа

Типовая курсовая работа посвящается проектированию устройства предварительной обработки аналогового сигнала с заданными функциональными возможностями с применением современных цифровых микросхем и операционных усилителей и расчету простейшего электронного узла и проверке правильности расчета путем моделирования на ЭВМ. Источником информации при этом может служить какой-либо датчик с аналоговым выходом.



  1. Материально-техническое обеспечение

Лабораторный практикум базируется на применении универсальных стендов-конструкторов и на применении программ моделирования электронных схем «Electronics Workbench».



  1. Рекомендуемая литература

Основная

1. В.Г.Гусев, Ю.М.Гусеа. Электроника.- М.: ВШ, 1982г.

2. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники.- М.: Сов. радио. 1980г.

3. Пасынков В.В.„ Чиркин Л.Е. Полупроводниковые приборы." М.: ВШ, 1987г.

4 Агаханян Т.М. Интегральные микросхемы.- М,: 'Энергоатомиздат, 1983г.

5. И.М.Викулин, В.И.Стафеев. Физика полупроводашковых приборов.- М.: Радио и связь, 1990 г.

6. Л.А.Брякин. Электронные схемы средств вычислительной техники. Методические указания к лабораторным работам. РИО ППИ. Пенза, 1991г.

7. Л.А.Брякин. Цифровые и аналоговые элементы вычислительной техники. Методические указания к лабораторным работам. РИО ППИ. Пенза, 1990 г.

8. Л.А.Брякин. Аналоговые и цифровые элементы и узлы ЭВМ. Методические указания к практическим занятиям. РИО ППИ, Пенза, 1994г.

9. Н.М.Соломатин. Логические элементы ЭВМ.

  1. Л.А. Брякин. Особенности расчёта и применения электронных схем в средствах вычислительной техники. Методические указания к курсовой работе. РИО ПГУ. Пенза, 1999г.

  2. Л.А.Бессонов. Теоретические основы электротехники. - М.: ВШ, 1973.- 752с., ил. –200 экз.

  3. Л.Р.Нейман, К.С.Демирчян. Теоретические основы электротехники. В двух томах. Т.1. Л.: Энергия, 1975. – 524с., ил . Т.2. Л.: Энергия, 1975. – 408с., ил.

  4. Г.Г.Рекус, А.И.Белоусов. Сборник задач по электротехнике и основам электроники. М.: ВШ, 1991. – 416с, ил.

  5. В.В.Крылов, С.Я.Корсаков. Основы теории цепей для системотехников. – М.: ВШ, 1990.-224с. ил.



Дополнительная.

1. П. Хоровиц, У.Хилл. Искусство схемотехники. В двух томах,-М.: .Мир, 1983г.

2. Ю.Е.Наумов. Интегральные логичестше схемы.- М.: Сов. радио, 1970г.

3. Е.П.Угрюмов. Элементы и узлы ЭЦВМ." М.: ВШ, 1976г.

  1. И.Е.Ефимов и др. Микроэлектроника.- М.: ВШ, 1987г.

  2. К.В.Шалимова. Физика полупроводников.- М.: Энергия, 1971г

  3. Сборник задач по теоретическим основам электротехники: Учеб. пособие. / Л.А.Бессонов, И.Г.Демидова, М.Е.Заруди и др.; Под ред. Л.А.Бессонова.- М.: ВШ, 1980 – 472с., ил.

  4. Н.М.Белоусова, О.В.Толчеев. Преподавание электротехники. – М.: ВШ, 1988.- 191с., ил.

  5. М.Ю.Анвельт, Ю.Х.Пухляков, М.А.Ушаков. Электротехника. – М.: Учпедгиз, 1963. – 240с., ил.




  1. Переутверждение программы на очередной учебный год




Учебный год

Учебные группы

Решение кафедры, № протокола, дата, подпись зав. кафедрой

Решение выпускающей кафедры, № протокола, дата, подпись зав. кафедрой

Лектор разработчик программы

№ изменения













































































































Примечание: тексты изменений прилагаются.

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Рабочая программа дисциплины iconРабочая программа Дисциплины Религиоведение опд. 00 общепрофессиональные дисциплины для специальности 030602. 65 «Связи с общественностью»
Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и...

Рабочая программа дисциплины iconРабочая программа дисциплины «уголовное право» рабочая программа дисциплины
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Рабочая программа дисциплины iconРабочая программа дисциплины 080507. 65 «Менеджмент организации»
Управление изменениями [Текст]: рабочая программа дисциплины: гаоу впо то «тгамэуп», 2012. 50 с

Рабочая программа дисциплины iconРабочая программа Дисциплины опд. Ф. 02. 05 «Гидравлика»
А рабочая программа дисциплины «Основы гидравлики и гидропривода» / сост. Л. С. Диньмухаметова – Орск: огти 2002, – 18 с

Рабочая программа дисциплины iconРабочая программа дисциплины 080507. 65 «Менеджмент организации»
Управление качеством [Текст]: рабочая программа дисциплины: гаоу впо то «тгамэуп», 2012. 37 с

Рабочая программа дисциплины iconРабочая программа Дисциплины опд. Ф. 02 «Механика»
Рабочая программа дисциплины «Теория механизмов и машин» / сост. Н. Я. Подоляк – Орск: огти 2007, – 22с

Рабочая программа дисциплины iconРабочая программа дисциплины Специальности 080103 «Национальная экономика»
Ценообразование [текст]: рабочая программа дисциплины. Тюмень: гаоу впо то «тгамэуп», 2012. 32 с

Рабочая программа дисциплины iconРабочая программа дисциплины Специальность 080111 «Маркетинг»
Ценообразование [текст]: рабочая программа дисциплины. Тюмень: гаоу впо то «тгамэуп», 2012. 25с

Рабочая программа дисциплины iconРабочая программа дисциплины Специальность 080801. 65 «Прикладная информатика в экономике»
Сетевая экономика [Текст]: рабочая программа дисциплины. Тюмень: тгамэуп, 2012. 20 с

Рабочая программа дисциплины iconРабочая программа учебной дисциплины гражданское право. Часть (наименование учебной дисциплины) Направление подготовки 030500. 62 «Юриспруденция»
Рабочая программа учебной дисциплины одобрена на заседании кафедры гражданского права


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница