Наджафов А.С. Лабораторний практикум з "Комп'ютерної схемотехніки"

Україна

Міністерство освіти та науки України

Одеський технічний коледж ОНАХТ

Лабораторний практикум

на персональному комп'ютері

ПО КУРСУ «КОМП'ЮТЕРНА СХЕМОТЕХНІКА»

Для студентів 3-го і 4-го курсів спеціальності 091504

“Обслуговування комп'ютерних і інтелектуальних систем”

Розробив викладач комісії ЕОТ

Наджафов А.С.

ОДЕСА 2013 р.

Міністерство освіти та науки України

Одеський технічний коледж ОНАХТ

Комісія ЕОТ ЗАТВЕРДЖЕНО

Заст. директора з НР

____________В.І. Уманська

«____»______________2013 р.

Лабораторний практикум

на персональному комп'ютері

ПО КУРСУ «КОМП'ЮТЕРНА СХЕМОТЕХНІКА»

Для студентів 3-го та 4-го курсів спеціальності 091504

“Обслуговування комп'ютерних і інтелектуальних систем”

РОЗГЛЯНУТО

на засіданні циклової комісії

Протокол №____від _______2013 р.

Голова комісії___________/ /

ОДЕСА 2013 р.

КОМПЬЮТЕРНАЯ СХЕМОТЕХНИКА

Лабораторный практикум на персональном компьютере

Содержание

Аннотация

Предисловие

Описание программы Electonics WorkBench

Система меню

• Меню File

• Меню Edit

• Меню Circuit

• Меню Analysis

• Меню Window

• Меню Help

Панели инструментов

• Избранное (Favorites)

• Источники тока (Sources)

• Пассивные элементы (Basic)

• Диоды (Diodes)

• Транзисторы (Transistors)

• Аналоговые интегральные схемы (Analog ICs)

• Смешанные интегральные схемы (Mixed ICs)

• Цифровые интегральные схемы (Digital ICs)

• Логические элементы (Logic Gates)

• Цифровые ( Digital)

• Индикаторные приборы (Indicators)

• Контрольно-измерительные приборы (Instruments)

Рекомендации по установке

Рекомендации по построению схем

Лабораторный практикум

1. Лабораторная работа №1 Исследование режекторного фильтра

2. Лабораторная работа №2 Исследование интегрирующих и дифференцирующих цепей

3. Лабораторная работа №3 Исследование дифференциального усилительного каскада

4. Лабораторная работа №4 Исследование полупроводниковых диодов

5. Лабораторная работа №5 Снятие статических характеристик биполярного транзистора

6. Лабораторная работа №6 Исследование полевого транзистора

7. Лабораторная работа №7 Дослідження характеристик операційного підсилювача

8. Лабораторная работа №8 Вивчення роботи простих схем на основі операційних підсилювачів.

9. Лабораторная работа №9 Исследование логических схем И и ИЛИ

10. Лабораторная работа №10 Исследование выпрямителей и сглаживающих фильтров

11. Лабораторная работа №11 Исследование RS-триггера

12. Лабораторная работа №12 Исследование последовательного и параллельного регистров

13. Лабораторная работа №13 Исследование мультивибратора на операционном усилителе

14. Лабораторная работа №14 Аналіз роботи цифро-аналогових перетворювачів.

15. Лабораторная работа №15 Аналіз роботи цифро-аналогових перетворювачів з резистивною матрицею R-2R.

16. Лабораторная работа №16 Исследование стабилизаторов постоянного напряжения

Рекомендации по подготовке отчетов.

Литература

Аннотация

Практикум содержит описание компьютерной программы EWB и 18 лабораторных работ, составленных в соответствии с типовой учебной программой для ССУЗ «Промышленная электроника и микроэлектроника», и может использоваться при подготовке специалистов специальностей Т 010100, Т 010300, Т 010400, Т 070100, Т 080100, Т 100300, Т 110300. 

Каждая работа содержит вопросы для самоподготовки и методические указания по ее выполнению. 

Практикум позволяет учащимся самостоятельно подготовиться и выполнить лабораторные работы, познакомиться с современными методами компьютерного моделирования.

Предисловие

Развитие образовательных инновационных технологий в нашей стране направлено, прежде всего, на развитие индивидуальных способностей каждого учащегося. Огромное значение при этом имеет компьютеризация учебного процесса, возможности которой используются сегодня далеко не полностью. 

Предлагаемый вашему вниманию практикум, который базируется на использовании программного продукта Electronics Workbench (Электронная лаборатория), позволяет активизировать самостоятельную работу учащихся, а так же научить учащихся применять компьютер для самообучения, исследовательской и аналитической работы, закрепить на практике знания, полученные при изучении радиоэлектроники, электротехники, физики, информатики и английского языка.

Для развития умения самостоятельно работать с источниками информации, вместо готового теоретического материала предложены вопросы для самостоятельной подготовки к лабораторным работам. Следует отметить, что дальнейшее развитие данной методики позволит эффективно выявить перспективных учащихся, максимально индивидуализировать задания в соответствии со способностями обучаемых, реализовать их творческий потенциал, повысить конкурентоспособность молодых специалистов на рынке труда.

Практикум состоит из двух частей. 

В первой части приводится описание компьютерной программы Electronics Workbench (EWB), позволяющей моделировать и исследовать различные электронные схемы (как аналоговые, так и цифровые) с помощью персонального компьютера. В программе используются виртуальные измерительные приборы, внешний вид и элементы управления которых очень близки к их промышленным аналогам.

Во второй части приводятся схемы и описания лабораторных работ, которые содержат материал, позволяющий учащимся полностью самостоятельно научиться собирать схемы и проводить необходимые измерения, что дает им возможность работать дома над закреплением пройденного материала и учиться проводить собственные исследования (в том числе по физике и электротехнике). Здесь представлены 16 лабораторных работ ко всем разделам программы. Перед каждой работой предлагаются вопросы для самоподготовки, ответы на которые учащиеся должны знать, приступая к выполнению задания. 

Необходимо помнить, что компьютерное моделирование не может заменить практическую работу учащихся с реальными приборами. Лабораторный практикум должен включать в себя работы, выполняемые, например, на стендах 87Л-01. Но современное развитие науки и техники требует, на мой взгляд, обязательного ознакомления учащихся с возможностями компьютерного моделирования, которое позволяет провести анализ сложнейших электронных устройств в короткое время и с минимальными экономическими затратами. 

При изучении раздела 1 после изучения пассивных элементов программой предусмотрено выполнение лабораторной работы «Исследование режекторного фильтра». Это позволит учащимся познакомиться с компьютерным моделированием, оценить возможности программы EWB, закрепить навыки расчета простейших электрических фильтров. 

При изучении раздела 2 программы рекомендуется выполнение двух лабораторных работ. В данном практикуме предлагаются лабораторные работы: «Исследование дифференцирующих и интегрирующих цепей», «Исследование дифференцирующих цепей».

Выполнение лабораторных работ «Исследование полупроводниковых диодов», «Снятие статических характеристик биполярного транзистора» и «Исследование полевого транзистора».  «Исследование электронных схем на базе операционных усилителей», «Исследование мультивибратора на операционном усилителе» и «Исследование выпрямителей и сглаживающих фильтров» позволяет учащимся на практике проверить результаты самостоятельных расчетов, выполняемых на практических работах, предусмотренных программой. На данном этапе работы с программой EWB учащиеся способны самостоятельно моделировать различные несложные схемы по заданию преподавателя.

Применение компьютера значительно упрощает выполнение исследования логических элементов и комбинационных логических схем. Поэтому после выполнения лабораторной работы «Исследование логических схем И и ИЛИ» (раздел 4 программы) учащимся можно предложить самостоятельную разработку логического устройства с последующим моделированием и проверкой с помощью логического конвертера либо выполнение дополнительной лабораторной работы «Исследование полусумматора и сумматора»

При изучении раздела 6 программы выполняется лабораторная работа «Исследование RS-триггера». Средства программы EWB позволяют провести за короткое время и анализ других типов триггеров.

Лабораторная работа «Исследование последовательного и параллельного регистров» предусмотрена разделом 6 программы. Она может быть рекомендована учащимся для самостоятельного выполнения.

Следует отметить, что, освоив работу с программой EWB, преподаватель получает возможность не только разрабатывать новые лабораторные работы, но и возможность демонстрировать работу изучаемых устройств в процессе объяснения нового материала. 

При работе с пособием следует учитывать, что рисунки, содержащие принципиальные схемы устройств, исследуемых в лабораторных работах, выполнены с использованием стандартных возможностей программы Electronics Workbench, т.е. с отступлением от ГОСТов на условные графические обозначения компонентов схемотехники, действующих на Украине и указанных в типовой учебной программе «Компьютерная схемотехника». 

Наджафов А.С.