- •Электроника и микропроцессорная техника
- •Раздел 1. Цели и задачи дисциплины Цель дисциплины:
- •Задачами дисциплины является изучение:
- •Раздел 2. Знания, умения и навыки, получаемые после освоения дисциплины
- •2.1. Студент должен знать:
- •2.2. Студент должен уметь:
- •2.3. Студент должен иметь навыки:
- •Раздел 3. Содержание дисциплины
- •Содержание:
- •3.1. Элементная база электронных устройств.
- •3.2. Усиление электрических сигналов.
- •3.3. Генерирование электрических колебаний.
- •3.4. Источники вторичного электропитания.
- •3.5. Линейное и нелинейное преобразование сигналов.
- •3.5.1. Модуляция. Назначение и практическое использование процесса модуляции. Виды модуляции. Амплитудная, угловая, импульсная модуляция.
- •3.6. Импульсные устройства.
- •3.7. Представление информации в цифровых системах и алгебра логики.
- •3.8. Цифровые устройства.
- •3.9. Микропроцессорные устройства
- •3.10. Запоминающие устройства и преобразователи.
- •Раздел 4. Семинары
- •4.7. Генерирование электрических колебаний.
- •Содержание:
- •5.1. Исследование характеристик и параметров транзистора
- •5.2. Исследование избирательных активных rc цепей : усилитель с т-образным мостом в цепях связей.
- •5.3. Исследование транзисторного мультивибратора и мультивибратора на операционном усилителе
- •5.4. Исследование процессов амплитудной модуляции и детектирования
- •Раздел 6. Самостоятельная работа
- •Содержание
- •6.1. Самостоятельная проработка курса лекций
- •6.2. Носители зарядов, электронно-дырочный переход, эквивалентные схемы
- •6.4. Самостоятельная проработка курса лекций
- •6.5. Составление, минимизация и реализация логической функции на элементах жесткой логики
- •6.6. Разработка функциональной схемы цифрового устройства анализа входных последовательностей сигналов.
- •Раздел 7. Курсовой проект, курсовая работа.
- •Содержание:
- •7.1. Система управления модулятором добротности твердотельного импульсного лазера
- •Раздел 8. Учебно-методические материалы
- •8.1. Основная литература.
- •8.2. Дополнительная литература.
- •8.3. Наглядные материалы и пособия.
2.3. Студент должен иметь навыки:
-
►
провести экспериментальное исследование характеристик и параметров элементарного электронного устройства с использованием измерительной техники;
►
анализировать результаты исследований, сопоставлять с расчетными значениями, представлять в виде временных диаграмм, таблиц, графиков;
►
оформлять результаты работы в виде схем, графиков, пояснительных записок с соблюдением требований ГОСТ
Раздел 3. Содержание дисциплины
№ п/п |
Раздел дисциплины |
Лекции, ч. |
Семинары, ч. |
Лабораторные работы, ч. |
Литература |
|
04 семестр |
51 |
17 |
¾ |
|
3.1. |
Элементная база электронных устройств |
19 |
|
¾ |
[1-3, 24-26] |
3.2. |
Усиление электрических сигналов |
15 |
|
¾ |
[1, 3,521,42] |
3.3. |
Генерирование электрических сигналов |
4 |
|
¾ |
[3, 25,22,43] |
3.4. |
Источники вторичного электропитания |
3 |
|
¾ |
[1,22] |
3.5. |
Линейное и нелинейное преобразование сигналов |
5 |
|
¾ |
[3, 25,22,43] |
3.6. |
Импульсные устройства |
5 |
|
¾ |
[1,43] |
|
05 семестр |
34 |
17 |
17 |
|
3.7. |
Представление информации в цифровых системах и алгебра логики. |
6 |
¾ |
¾ |
[6, 9, 10,44] |
3.8. |
Цифровые устройства |
8 |
¾ |
¾ |
[8-10,22,31] |
3.9. |
Микропроцессорные устройства |
12 |
¾ |
¾ |
[6,7,9,27,32,40] |
3.10. |
Запоминающие устройства и преобразователи** |
8 |
¾ |
¾ |
[8, 11,22] |
Содержание:
3.1. Элементная база электронных устройств.
3.1.1. Краткая история развития электроники. Основоположники электроники, Вклад отечественных и зарубежных ученых и инженеров. Роль электроники в современной науке и технике и народном хозяйстве. Место дисциплины в учебном плане подготовки инженеров соответствующих специальностей. Основные тенденции и перспективы её развития.
Материалы электронной техники и их электрофизические свойства. Полупроводники, как базовые материалы современных технологий и приборов. Основные понятия и термины. Одноэлектронные приборы, электровакуумные диоды, триоды.
3.1.2. Полупроводниковый p-n переход, переход металл-полупроводник: физические процессы, ВАХ, особенности, модели. Разновидности полупроводниковых диодов: выпрямительные, импульсные, варикапы, стабилитроны, обращенные, туннельные, фотопреобразовательные и т.д. Разновидности электрических переходов и методы их создания, вольт-амперная характеристика (ВАХ) идеализированного диода, емкости перехода. ВАХ реального p-n диода. Токи генерации-рекомбинации, сопротивление базы, пробой перехода.
Особенности конструкций, параметров, характеристик и моделей. Влияние внешних условий на характеристики и параметры диодов. Переходные процессы в диодно-резисторной цепи.
3.1.3. Биполярные транзисторы (БПТ): характеристики, параметры, модели. Структура и принцип действия БПТ. Режимы работы. Схемы включения. Коэффициенты передачи токов в статическом режиме. Модель Эберса-Молла. Статические характеристики БПТ. Влияние сопротивления базы и зависимости ширины базы от коллекторного напряжения. Влияние температуры и радиации на характеристики и параметры БПТ. Эквивалентные схемы транзистора, линейные модели БПТ: физические параметры, П-образные и Т-образные эквивалентные схемы Системы статических параметров триода. Н-параметры. Связь физических параметров с Н-параметрами, с данными, приводимыми в справочниках, граничные частоты. Работа БПТ в ключевом режиме. Переходные процессы. Импульсные параметры ключа. Конструктивно-технологические разновидности дискретных транзисторов.
3.1.4. Полевые транзисторы (ПТ): характеристики, параметры, модели. Классификация ПТ. Устройство и принцип действия ПТ с управляющим р-п-переходом. Физические параметры (сопротивление канала, напряжение отсечки, крутизна) и их зависимости от температуры. ВАХ в схеме с общим истоком. Особенности ПТ с барьером Шоттки.
3.1.5. Устройство и принцип действия МДП-транзисторов. Физические процессы в МДП-структурах и физические параметры МДП-транзисторов. ВАХ и их зависимость от температуры. Сравнение ПТ с управляющими p-n переходами – с МДП транзисторами.
3.1.6. Структуры на комплементарных МДП транзисторах. Структуры ПТ с управляющим p-n переходом и с барьером Шоттки. Принципы построения преобразовательных приборов на основе передачи зарядовых пакетов (ПЗС).
3.1.7. Фотоэлектрические и излучательные приборы. Рекомбинация и генерация носителей заряда под действием излучения. Фоторезисторы. Фотодиоды. Фототранзисторы. Светодиоды. Вынужденное излучение.