Тема 3 Методы анализа сложных электрических цепей

Задания

1. Изучить метод узловых и контурных уравнений, метод наложения.

2. Изучить метод эквивалентного генератора, метод контурных токов.

3. Изучить метод узловых напряжений.

Методические рекомендации по выполнению заданий

Принцип компенсации основан на теореме о компенсации, которая гласит: в любой электрической цепи без изменения токов в ее ветвях сопротивление в произвольной ветви можно заменить источником с ЭДС, численно равной падению напряжения на этом сопротивлении и действующей навстречу току в этой ветви.

Литература основная и дополнительная [1, 3, 9, 11].

Тема 4 Полупроводниковые приборы

Задание:

Изучить влияние температуры на характеристики полупроводниковых приборов.

Методические рекомендации по выполнению заданий

При выполнении задания следует рассмотреть отдельно работу однопереходных транзисторов в условиях переменных температурных полей.

Литература основная и дополнительная [2, 5, 6, 8].

Тема 5 Электронные усилители

Задание:

Рассмотреть принципиальные схемы и объяснить работу избирательных, низкочастотных и высокочастотных усилителей.

Методические рекомендации по выполнению заданий

При выполнении задания следует учесть влияние параметров полупроводниковых приборов на частотные характеристики схем.

Литература основная и дополнительная [2, 5, 6, 8].

Тема 6 Импульсные и цифровые устройства

Задание:

Изучить работу основных комбинационных и последовательностных схем.

Методические рекомендации по выполнению заданий

При выполнении задания следует выявить основное принципиальное отличие между рассматриваемыми классами цифровых схем.

Литература основная и дополнительная [2, 5, 6, 8].

Тема 7 Цифровая обработка сигналов

Задание:

Произвести качественное сравнение цифровых и аналоговых сигналов.

Методические рекомендации по выполнению заданий

При выполнении задания следует произвести сравнение надежности информации, передаваемой в аналоговой и цифровой форме.

Литература основная и дополнительная [2, 5, 6, 8].

Тема 8 Микропроцессоры и микропроцессорные системы

Задание:

Установить, какую роль в структуре микропроцессорной системы играют контроллеры прерываний и прямого доступа к памяти.

Методические рекомендации по выполнению заданий

При выполнении задания следует установить роль микропроцессора при работе контроллеров.

Литература основная и дополнительная [2, 5, 6, 8].

Тема 9 Электрические машины

Задание:

Рассмотреть принцип обратимости электрических машин.

Методические рекомендации по выполнению заданий

При выполнении задания следует установить целесообразность использования электрических двигателей ив качестве генераторов.

Литература основная и дополнительная [1, 6, 9, 11].

Тема 10 Электропривод

Задание:

Изучить типовую структурную схему электропривода.

Методические рекомендации по выполнению заданий

При выполнении задания следует выявить обязательные и необязательные элементы структурной схемы электропривода.

Литература основная и дополнительная [1, 6, 9, 11].

12. Планы занятий в рамках самостоятельной работы студентов (СРС)

В рамках самостоятельной работы студентов осуществляется проработка теоретических вопросов, рассмотренных на лекциях, а также вопросов, вынесенных на занятия в рамках СРСП (написание рефератов); проводится подготовка к контрольным работам и коллоквиумам.

Тема: Электрические цепи

Задание:

Установить принципиальные отличия между линейными и нелинейными цепями, а также причины возникновения нелинейных искажений в цепях.

Материалы самоконтроля

1. Что называется электрическим сопротивлением?

2. Что называется электрической проводимостью?

3. От чего зависит электрическое сопротивление?

4. Какие резисторы называются линейными?

5. Какие резисторы называются нелинейными?

6. Закон Ома для участка цепи.

7. Закон Ома для полной цепи.

Методические указания:

При выполнении задания следует проанализировать математические модели линейных и нелинейных цепей.

Основная литература: [1, 3, 4];

Дополнительная литература: [9 - 11].

Тема: Методы анализа сложных электрических цепей

Задание:

Произвести расчет цепи синусоидального тока со смешанным соединением элементов.

Материалы самоконтроля

1. Приведите свойства цепи с активным сопротивлением.

2. Свойства цепи с индуктивностью.

3. Запишите формулу полного сопротивления в символическом виде для цепи RL.

4. Запишите закон Ома для цепи с RL в комплексном виде.

5. Приведите векторную диаграмму напряжений для цепи RC.

6. Запишите формулу закона Ома в символическом виде для цепи RC.

Методические указания:

При выполнении задания следует воспользоваться либо методом комплексной переменной, либо методом изображений, основанном на прямом преобразовании Лапласа.

Основная литература: [1, 3, 4];

Дополнительная литература: [9 - 11].

Тема: Полупроводниковые приборы

Задание:

Изучить влияние температуры на характеристики полупроводниковых приборов.

Материалы самоконтроля

1. Какой пробой опасен для p-n перехода?

2. Сколько p-n переходов имеет симметричный тиристор?

3. У какого транзистора входное сопротивление максимальное?

4. Какие диоды используют для генерации электрических колебаний?

Методические рекомендации по выполнению заданий

При выполнении задания следует рассмотреть отдельно работу однопереходных транзисторов в условиях переменных температурных полей.

Литература основная и дополнительная [2, 5, 6, 8].

Тема: Электронные усилители

Задание:

Рассчитать режимы работы и параметры элементов заданной схемы усилителя.

Материалы самоконтроля

1. Назовите причину нелинейных искажений в усилителе.

2. Какие типы усилителей имеют наименьшие частотные искажения?

3. Как расширить температурный диапазон усилителя?

4. Какой тип нагрузки обеспечивает более равномерное усиление в широком диапазоне частот?

Методические указания:

При выполнении задания необходимо учитывать коэффициент искажения сигнала, соответствующий усилителю высшего класса.

Основная литература: [2, 4, 5];

Дополнительная литература: [8, 10].

Тема: Импульсные и цифровые устройства

Задание:

По заданной логической функции синтезировать принципиальную схему устройства на основании базовых логических элементов.

Материалы самоконтроля

1. Что такое алгебра логики?

2. Перечислите основные логические функции.

3. Какая разница между элементами И и И-НЕ и ИЛИ и ИЛИ-НЕ?

4. Как составляются сложные логические функции по заданным таблицам истинности?

Методические указания:

Разработанная принципиальная схема должна быть оптимизирована.

Основная литература: [2, 4, 5];

Дополнительная литература: [8, 10].

Тема: Цифровая обработка сигналов

Задание:

Произвести качественное сравнение цифровых и аналоговых сигналов.

Материалы самоконтроля

1. Какие существуют базовые схемы для реализации цифро-аналоговых преобразователей? Объясните принципы работы данных схем.

2. Как работает токозадающая резистивная лестничная цепь R–2R? В чем заключаются преимущества этой цепи?

3. Назовите основные характеристики цифро-аналогового преобразователя?

4. Какие параметры характеризуют отличие реальной характеристики цифро-аналогового преобразователя от идеального случая?

5. Дайте определения основным параметрам аналого-цифрового преобразователя?

6. В чем отличие схем следящего аналого-цифрового преобразователя и аналого-цифрового преобразователя с единичными приближениями?

Методические указания

При выполнении задания следует произвести сравнение надежности информации, передаваемой в аналоговой и цифровой форме.

Литература основная и дополнительная [2, 5, 6, 8].

Тема: Микропроцессоры и микропроцессорные системы

Задание:

Разработать логическую схему обмена информацией между микропроцессором и внешними устройствами.

Материалы самоконтроля

1. Опишите структурную схему мини-ЭВМ.

2. Для чего служат шина данных и шина адреса?

3. С какими данными микропроцессор может выполнять операции?

4. Какие операции может выполнять микропроцессор?

Методические указания:

При выполнении задания следует особое внимание обратить на контроллеры, входящие в состав микропроцессорной системы.

Основная литература: [2, 4, 5];

Дополнительная литература: [8, 10].

Тема: Электрические машины

Задание:

Рассмотреть принцип обратимости электрических машин.

Материалы самоконтроля

1. Как называются электрические машины, преобразующие механическую энергию в электрическую?

2. Приведите формулу для эдс машины постоянного тока.

3. Чем отличается генератор переменного тока от генератора постоянного тока?

4. Приведите формулу для определения частоты вращения асинхронного двигателя.

Методические указания

При выполнении задания следует установить целесообразность использования электрических двигателей ив качестве генераторов.

Литература основная и дополнительная [1, 6, 9, 11].

Тема: Электропривод

Задание:

Определение регулировочных свойств электропривода.

Материалы самоконтроля

1. Какой параметр двигателя используется в качестве обратной связи в электроприводе?

2. Объясните назначение всех элементов в электроприводе.

3. Каким образом можно устранить возможную неустойчивость работы электропривода при малой частоте вращения?

4. Изменится ли эффект стабилизации частоты вращения двигателя при увеличении частоты вращения?

Методические указания

При выполнении задания следует выявить обязательные и необязательные элементы структурной схемы электропривода.

Литература основная и дополнительная [1, 6, 9, 11].