Утверждено

Вид материала

Курсовой проект

Содержание На железнодорожном транспорте (атс) Рабочая программа 3. Перечень лабораторных работ Виды аналого-цифровых преобразователей Рис. 1. Процесс дискретизации непрерывного сигнала Рис. 3. Определение дифференциальной нелинейности Основные характеристики АЦП Рис. 4. Определение интегральной нелинейности Тпр = (2 – 1)Т. Уравнение преобразования АЦП последовательного счета можно записать в виде КU = Uвх Рис. 5. Структурная схема АЦП последовательного счета Рис. 7. Структурная схема, реализующая метод Рис. 8. График процесса последовательного приближения Рис. 9. Структурная схема параллельной АЦП U1 = Um – Кt Рис. 16. Процесс частотно-импульсного преобразования Рис. 17. Структурная схема преобразователя напряжения в частоту с обратной связью Рис. 19. Схема логического элемента Рис. 20. Обобщенная структурная схема согласования элементов Рис. 21. Схема преобразования уровней Рис. 22. Эквивалентные схемы преобразования уровней ... Полное содержание

Подобный материал:

• В г. Дедовске утверждено утверждено советом филиала ргсу в г. Дедовске Решение, 3976.65kb.
• Утверждено утверждено, 5868.93kb.
• Утверждено на заседании кафедры, 51.88kb.
• Утверждено Советом Директоров Утверждено Общим Собранием «09» апреля 2010г. Протокол, 176.34kb.
• С. В. Ильичев >29. 05. 2006 г. Положение, 446.88kb.
• Положение о лицензировании деятельности по разработке и (или) производству средств, 79.95kb.
• Утверждено Ученым Советом финансово-экономического факультета " " 2006г. Декан,, 703.61kb.
• Положение о лицензировании деятельности по технической защите конфиденциальной информации, 62.34kb.
• Научное пособие разработано авторами: Никитюк Л. А., Тихонов В. И., Боярских, 6439.51kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория государства и права» Рассмотрено, 1162.62kb.

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

31/1/2 Одобрено кафедрой “Транспортная связь”

УТВЕРЖДЕНО Деканом факультета “Управление процессами перевозок”

Э Л Е К Т Р О Н И К А

Рабочая программа

и задание на курсовую работу

для студентов III курса

специальностей


190402. АВТОМАТИКА, ТЕЛЕМЕХАНИКА И СВЯЗЬ

НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ (АТС)


101800. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ (ЭНС)


РОАТ

Москва 2010

Разработана на основании примерной учебной программы данной дисциплины. Составленной в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки инженера по специальности 190402. Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте.


С о с т а в и л и: кандидаты технических наук, доценты Ю.В. Горелик

и М.Л. Губенко


Курс___III___ Семестры___5,6___

Всего часов__________60_____(час.)

Лекционные занятия ___36___(час.)

Практические (семинарные) занятия _________(час.)

Лабораторные занятия____24____(час.)

Контрольные работы___________(количество)

Курсовой проект (работа)_____(1)____(количество)

Самостоятельная работа____103____(час.)

Зачеты____5,6____(семестры)

Экзамены____5,6_____(семестры)


 Российский государственный открытый технический

университет путей сообщения


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

1. Цели и задачи дисциплины
   

Изучение курса строится на:

1. Прослушивании курса лекций.
   
2. Выполнении лабораторных работ.
   
3. Выполнении двух контрольных работ.
   
4. Выполнении курсовой работы.
   
5. Самостоятельном изучении рекомендованной литературы.
   

Цели и задачи дисциплины состоят в следующем:

• ознакомлении с физическими принципами действия, характе­ристиками, параметрами, возможными областями применения современных электронных приборов;
  
• подготовке к самостоятельному решению задач, связанных с проектированием, разработкой и эксплуатацией устройств и систем.
  

2. Содержание дисциплины


2.1. Электровакуумные приборы


Термоэлектронная эмиссия. Электровакуумный диод. Элек­тровакуумный триод. Многосеточные электровакуумные прибо­ры.

2.2. Полупроводниковые приборы


Электронно-дырочный переход и его свойства. Полупровод­никовые диоды: Специальные типы полупроводниковых диодов, разновидности полупроводниковых диодов. Биполярные транзи­сторы. Динамические характеристики биполярных транзисторов. Униполярные (типовые транзисторы). Устройство и принцип действия униполярных транзисторов. Униполярные транзисторы с управляющим р-n-переходом. Предельные режимы работы тран­зисторов. Защита транзисторов от пробоя.

2.3. Операционные усилители


Устройство и принцип действия. Основные характеристики операционных усилителей. Классификация операционных усили­телей. Применение АЦ операционных усилителей. Устройство и принцип действия аналоговых компараторов, напряжения. Клас­сификация компараторов. Аналоговые устройства и принцип дей­ствия аналоговых компараторов напряжения Классификация и типы перемножителей. Применения перемножителей.

2.4. Коммутаторы аналоговых сигналов


Устройства аналоговых ключей и коммутаторов. Диодные ключи; Ключи на биполярных транзисторах. Ключи на униполяр­ных (полевых) транзисторах.

2.5.Линейные электронные устройства

Усилители на биполярных и униполярных транзисторах. Входное и выходное сопротивления каскада. Коэффициент усиле­ния по току, напряжению и мощности для схем включения с об­щей базой, общим эмиттером и общим коллектором. Выбор обеспечения режима. Обеспечение режима работы каскада усиле­ния. Каскады усиления мощности. Обратные связи в каскадах усиления.


2.6. Нелинейные электронные устройства


Генераторы электрических сигналов. Генераторы гармониче­ских сигналов. RC – генераторы гармонических сигналов. Генера­торы с внутренней обратной связью.

2.7. Цифровые интегральные микросхемы


Цифровые логические элементы. Триггеры. Счетчики им­пульсов и регистры. Преобразователи кодов. Шифраторы и де­шифраторы. Мультиплексоры и демультиплексоры.

2.8. Аналого-цифровые функциональные устройства


Виды аналого-цифровых преобразователей, их особенности. Принципы построения АЦП. АЦП мгновенных и средних значе­ний (интегрирующий АЦП). Назначения и виды цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП). Принципы построения ЦАП. Характеристики серийных микросхем АЦП и ЦАП.

3. Перечень лабораторных работ


3.1. Исследование полупроводниковых выпрямительных диодов.

3.2. Исследование биполярного транзистора.

3.3. Исследование полевого (униполярного) транзистора.

3.4. Исследование транзисторного усилительного каскада.

3.5. Исследование операционного усилителя (ОУ).

3.6. Исследование преобразования импульса при прохожде­нии через RC - цепочку.

3.7. Изучение генератора пилообразного напряжения (ГПН).

3.8.Исследование работы генератора прямоугольных им­пульсов (мультивибратора).

Литература

Основная

1. Миловзоров О.В. Электроника : учебник/ О. В. Миловзоров, И. Г. Панков. -4-е изд., стер.. -М.: Высшая школа, 2008. -288 с

2. Савилов Г.В. Электротехника и электроника : курс лекций/ Г. В. Савилов. -М.: Дашков и К, 2008. -322

3. Прянишников, Виктор Алексеевич. Электроника : Полный курс лекций / В. А. Прянишников, 2004. - 415 с

4. Щука, Александр Александрович. Электроника : Учебное пособие / А. А. Щука ; под ред. А. С. Сигова, 2005. - 799 с

Дополнительная

1. А г а х а н я н Т.М. Интегральные микросхемы. М.: Энергоатомиздат, 1983.

2. А л е к с е е н к о A.Г. Основы микросхемотехники. М.: Советское радио,1977.
   
3. Б а х т и а р о в Г.Д., М а л и н и н В.В., Ш к о л и н В.П. Аналого-цифровые преобразователи. М.: Советское радио, 1980.
   
4. К о л о м б е т Е.А., Ю р к о в и ч К., З о д л Я. Применение аналоговых микросхем. М.: Радио и связь, 1990.
   
5. П у х о л ь с к и й Г.И., Н о в о с е л ь ц е в Т.Л. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах. М.: Радио и связь, 1990.
   
6. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. М.: Советское радио, 1990.
   
7. Х о р о в и ц П., Х и л л У. Искусство схемотехники / Пер. с англ. в трех томах. М.: Мир, 1993.
   
8. Г о р б а ч е в Г.Н., Ч а п л ы г и н Ё.Е. Промышленная электроника. М.: Энергоатомиздат, 1998.
   

Справочники

9. Г у р л е в Д.С.; Справочник по электронным приборам. Киев: Техни­ка, 1979.
   
10. Справочник по полупроводниковым диодам транзисторам и интегральным схемам / Поя ред. Н.Н. Г о р ю н о в а. М.: Энергии 1988.
    
11. Л а в р и н е н к о В.Ю. Справочник по полупроводниковым прибо­рам. Киев: Техника, 1980.
    
12. Полупроводниковые приборы. Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы: Справочник/Под ред. Н.Н. Горюнова. М.: Электроиздат, 1982.
    

Задание на курсовую работу

Курсовая работа завершает изучение курса “Электроника” и выполняется после сдачи контрольных работ.

Курсовая работа посвящена вопросам применения инте­гральных микросхем на аналого-цифровых преобразователях (АЦП), которые нашли применение в цифровых системах связи, в автоматизированных системах, в различной радиоаппаратуре.

Оформленная курсовая работа должна содержать пояснительно расчетную записку с приложением необходимых схем и рисунков.

В пояснительно расчетной записке необходимо привести данные задания, обзорную и расчетную части, описание работы микросхем, перечень использованной литературы.

В процессе расчета величин и параметров элементов необходимо сначала привести расчетную формулу, затем под цифровые значения и полученный результат в принятых единицах измерения (СИ) округлить до практически необходимого номи­нального значения. Схемы надо выполнять в соответствии с ГОСТами на условные обозначения.

При возникновении затруднений в процессе выполнения за­дания можно лично или письменно - через факультет или кафедру - обратиться к преподавателю за консультацией.

Курсовая работа должна быть подписана исполнителем. Работа, выполненная по варианту, не соответствующему шифру студента, не проверяется и зачету не подлежит.

По исходным данным, приведенным в табл. 1-3, требуется:

1. Выполнить полную схему АЦП, описать работу предло­женного АЦП, соответствующих выбранных микросхем и уст­ройств, обеспечивающих работу АЦП.

Построить временные диаграммы работы АЦП.

2. Рассчитать тактовый генератор для АЦП по исходным данным табл. 2.

3. В соответствии с табл. 3 выбрать конкретные базовые мик­росхемы, начертить их принципиальные схемы, описать работу и привести справочные данные, необходимые для расчета преобра­зователя уровней.

4. Выбрать схему преобразователя уровней (ПУ) и описать его работу.

5. Выбрать тип биполярных транзисторов для схемы ПУ, привести необходимые справочные данные выбранных тран­зисторов.

6. Рассчитать схему ПУ в заданном температурном диапазоне и подобрать резисторы по их номинальным значениям.

7. Рассчитать мощность, потребляемую ПУ от источника пи­тания.

8. Рассчитать передаточную характеристику ПУ U_вых. = f(U_вх.) для номинальных параметров схемы и Т = 25° С, построить ее и определить запас помехоустойчивости в состояниях логического 0 и логической 1 по входу ПУ.


Таблица 1

Последняя цифра шифра	Тип АЦП, основная интегральная микросхема
0	Типа 1 – АЦП последовательного счета
1	Типа 2 – АЦП последовательного приближения с К572 ПВ1
2	Типа 3 – АЦП двойного интегрирования с К572 ПВ2
3	Типа 4 – АЦП параллельного преобразования с К1107 ПВ1
4	Типа 5 – АЦП с использованием преобразования “напряжение – временной интервал – двоичный код” с ГЛИН
5	Типа 6 – АЦП с преобразованием “напряжение – частота – двоичный код” с К1108 ПП1
6	Типа 2 –АЦП последовательного приближения с К1113 ПВ1
7	Типа 3 – АЦП двоичного интервала
8	Типа 4 – АЦП параллельного преобразования
9	Типа 6 – АЦП с преобразованием “напряжение – частота – двоичный код”

Таблица 2

Параметр	Последняя цифра шифра
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Частота, ГЦ	104	2105	4105	105	7105	5104	3105	5105	8104	2105
Скважность	4	6	3	4	7	5	2	5	2	4
Длительность фронтов, мкс, не более	1	510-2	310-3	10-2	510-2	0,5	210-2	10-2	0,1	410-2
Амплитуда, В	3	7	9	6	3	4	8	10	5	2

Таблица 3

Первая цифра шифра	Согласуемые элементы серии ИМС	Нагрузочная способность ПУ	Частота переключения f, МГц	Температурный диапазон, С
0	ТТЛ  КМДП К155  К176	1	1	- 10  45
1	ТТЛ  КМДП КМ155  К176	2	1	- 10  70
2	ТТЛ  КМДП К155  К561	2	1	- 10  70
3	КМДП  ТТЛ К155  К561	1	0,5	- 10  45
4	КМДП  ТТЛ К561  К155	3	1	- 10  30
5	КДП  ТТЛШ К176  К531	3	1	- 10  45
6	КМДП  ТТЛШ К561  К531	1	-	- 10  45
7	КМДП  ТТЛШ К176  К555	2	2	- 10  45
8	ТТЛ  КМДП К155  К176	2	0,5	- 10  70
9	ТТЛ  КМДП К155  К176	4	1	- 10  45

Монтажная емкость С_м = 50 пФ, входная емкость элементов С_вх. = 15 пФ.