на 2009-2010 учебный год

Вид материала

Содержание

Контрольные вопросы для подготовки к лабораторному занятию
Задания для подготовки к лабораторному занятию
Указания по технике безопасности смотри в инструкциях к приборам.
Указания по технике безопасности смотри в инструкциях к приборам.
Указания по технике безопасности смотри в инструкциях к приборам.
После изучения дисциплины студент должен знать

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6

Контрольные вопросы для подготовки к лабораторному занятию

Принцип работы биполярного транзистора в схеме включения с общим эмиттером.
Технологии производства биполярных транзисторов.
Процессы при включении и выключении транзистора.

Задания для подготовки к лабораторному занятию

Нарисовать в тетради схему подключения приборов для исследования работы электронного ключа на биполярном транзисторе.

Указания по технике безопасности смотри в инструкциях к приборам.

Лабораторные задания:

Исследовать влияние емкости ускоряющего конденсатора на время открытия и закрытия транзистора.
Исследовать влияние сопротивления резистора в цепи коллектора на время открытия и закрытия транзистора.
Сравнить время выключения низкочастотных и высокочастотных транзисторов.

Литература:

Иноземцев В.А., Иноземцева С.В. Введение в электронику. - Брянск: Изд-во БГПУ, 2001. - 150 с.
Прянишников В.А. Электроника: Курс лекций. – СПб.: КОРОНА принт, 1998. – 400 с.
Гершензон Е.М. и др. Радиотехника: Учеб. пособие для ст-в физ.-мат. фак. пед. ин-тов / Е.М. Гершензон, Г.Д. Полянина, Н.В. Соина. - М.: Просвещение, 1986. - 319 с.
Жеребцов И.П. Основы электроники. – 5-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. – 352 с.
Основы промышленной электроники: Учеб. пособие для неэлектротехн. спец. вузов/ В.Г. Герасимов, О.М. Князьков, А.Е. Краснопольский, В.В. Сухоруков; Под ред. В.Г. Герасимова. - М.: Высш. шк., 1986. - 336 с.
Ляшко М.Н. Радиотехника: Лаб. практикум. - Мн.: Выш. школа, 1981. - 269 с.
Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники: Учеб. пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1985. - 488 с.
Степаненко И.П. Основы микроэлектроники: Учебное пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Лаборатория Базовых знаний, 2000 –488 с.

Лабораторная работа (первая часть)

Базовый логический элемент 2И-НЕ ТТЛ.

Цель работы: Изучить принципиальную схему и провести экспериментальное исследование элемента 2И-НЕ микросхемы К155ЛА3.

Приборы и принадлежности:

1. Источник электропитания ИЭПП-2.

2. Прибор комбинированный Щ4313 - 2 шт.

3. Авометр АВО-63 (или аналогичный).

4. Микросхема К155ЛА3 на плате.

5. Соединительные провода.

6. Паяльник на 42 В.

7. Магазин сопротивлений.

Задания для самостоятельной работы при подготовке

к выполнению лабораторной работы.

1. Условное обозначение логического элемента И. “Положительная” и “отрицательная” логика работы элементов.

2. Таблица истинности логического элемента 2И-НЕ.

3. Нарисовать контактную схему, реализующую для положительной логики логическую функцию элементов И.

4. Перерисовать из пособия В.С. Ямпольского “Основы автоматики и вычислительной техники” условное обозначение микросхемы К155ЛА3.

5. Перерисовать из пособия В.С. Ямпольского “Основы автоматики и вычислительной техники” схему базового логического элемента 2И-НЕ ТТЛ ( рис. 3.5 ).

6. Переписать из справочника по интегральным микросхемам в тетрадь следующие основные параметры микросхемы К155ЛА3:

- напряжение источника питания U и.п. ................( В )

- потребляемая мощность Р пот. не более ..............( мВт )

- напряжение логической единицы U не менее......( В )

- напряжение логического нуля U не более.....( В )

- Входной ток логической единицы не более ..........( мкА )

- входной ток логического нуля не более ...............( мА )

- выходной ток логической единицы .......................( мА )

- выходной ток логического нуля ............................( мА )

- время задержки импульса ......................................( нс )

7. По справочнику определить выводы микросхемы К155ЛА3, на которые подается напряжение питания.

8. Нарисовать принципиальную схему подключения приборов для определения потребляемой микросхемой мощности от источника питания.

9. Нарисовать принципиальную схему подключения приборов для снятия зависимости выходного напряжения логического элемента от тока нагрузки в состоянии логической единицы на выходе элемента.

Указания по технике безопасности смотри в инструкциях к приборам.

Лабораторные задания.

1. Проверить работоспособность микросхемы К155ЛА3, сопоставляя результаты эксперимента с таблицей истинности логического элемента 2И-НЕ.

2. Определить потребляемую микросхемой мощность в состоянии логической единицы на выходах всех элементов и в состоянии логического нуля на выходах всех элементов.

3. В состоянии логической единицы на выходе элемента снять зависимость выходного напряжения от вытекающего выходного тока.

4. По построенному графику зависимости выходного напряжения логического элемента от вытекающего выходного тока определить нагрузочную способность элемента, зная что напряжение логической единицы не менее 2,4 вольта, а входной ток логической единицы не превышает 40 мкА.

5. Объяснить принцип работы логического элемента 2И-НЕ.

Литература.

Иноземцев В.А., Иноземцева С.В. Введение в электронику. - Брянск: Изд-во БГПУ, 2001. - 150 с.
Иноземцев В.А. Изучение элементной базы цифровой техники - Брянск: Изд-во БГУ, 2002. - 110 с.
Прянишников В.А. Электроника: Курс лекций. – СПб.: КОРОНА принт, 1998. – 400 с.
Гершензон Е.М. и др. Радиотехника: Учеб. пособие для ст-в физ.-мат. фак. пед. ин-тов / Е.М. Гершензон, Г.Д. Полянина, Н.В. Соина. - М.: Просвещение, 1986. - 319 с.
Жеребцов И.П. Основы электроники. – 5-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. – 352 с.
Основы промышленной электроники: Учеб. пособие для неэлектротехн. спец. вузов/ В.Г. Герасимов, О.М. Князьков, А.Е. Краснопольский, В.В. Сухоруков; Под ред. В.Г. Герасимова. - М.: Высш. шк., 1986. - 336 с.
Ляшко М.Н. Радиотехника: Лаб. практикум. - Мн.: Выш. школа, 1981. - 269 с.
Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники: Учеб. пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1985. - 488 с.
Справочник по интегральным микросхемам. Под ред. Тарабрина Б.В., М., “Энергия”, 1981.
Ямпольский В.С. “Основы автоматики и электронно-вычислительной техники”. М., “Просвещение”, 1991.
Алгинин Б.Е. Кружок электронной автоматики. М., “Просвещение”, 1990.
Борисов В.Г. Кружок радиотехнического конструирования. М., “Просвещение”, 1990.
Богатырев А.Н. Радиоэлектроника, автоматика и элементы ЭВМ. М., “Просвещение”, 1990.

Лабораторная работа (вторая часть)

Базовый логический элемент 2И-НЕ ТТЛ.

Цель работы: Изучить принципиальную схему и провести экспериментальное исследование элемента 2И-НЕ микросхемы К155ЛА3.

Приборы и принадлежности:

1. Источник электропитания ИЭПП-2.

2. Прибор комбинированный Щ4313 - 2 шт.

3. Авометр АВО-63 (или аналогичный).

4. Микросхема К155ЛА3 на плате.

5. Соединительные провода.

6. Паяльник на 42 В.

7. Магазин сопротивлений.

Задания для самостоятельной работы при подготовке

к выполнению лабораторной работы.

1. Условные обозначения логических элементов И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, исключающее ИЛИ. “Положительная” и “отрицательная” логика работы элементов.

2. Записать в тетрадь таблицы истинности перечисленных выше логических элементов.

3. Нарисовать контактные схемы, реализующие для положительной логики логические функции элементов И, ИЛИ, НЕ.

4. Почему входной ток логического нуля в справочниках по интегральным микросхемам указывают со знаком “ - “.

5. Перерисовать в тетрадь принципиальную схему логического элемента 2И-НЕ с тремя состояниями на выходе.

6. Нарисовать принципиальную схему подключения приборов для измерения входного тока логической единицы и логического нуля.

7. Нарисовать принципиальную схему подключения приборов для снятия зависимости выходного напряжения от втекающего выходного тока в состоянии логического нуля на выходе элемента (в схеме предусмотреть резистор для ограничения выходного тока).

Указания по технике безопасности смотри в инструкциях к приборам.

Лабораторные задания.

1. Определить входной ток логической единицы и входной ток логического нуля по одному из входов логического элемента. На второй вход элемента подать уровень логической единицы, соединив вход с плюсом источника питания через резистор 1 кОм или оставив его свободным.

2. Снять зависимость выходного напряжения от входного напряжения на одном из входов (На втором входе должно быть напряжение логической единицы).

3. В состоянии логического нуля на выходе элемента снять зависимость выходного напряжения от втекающего выходного тока.

4. По построенному графику зависимости выходного напряжения от втекающего выходного тока в состоянии логического нуля на выходе элемента определить нагрузочную способность элемента, зная, что напряжение логического нуля не превышает 0,4 В., а входной ток логического нуля не более 1,6 мА.

5. По результатам эксперимента определить результирующую нагрузочную способность логического элемента 2И-НЕ ТТЛ.

6. Объяснить по принципиальной схеме принцип работы логического элемента 2И-НЕ, логического элемента с тремя состояниями на выходе.

Литература

Иноземцев В.А., Иноземцева С.В. Введение в электронику. - Брянск: Изд-во БГПУ, 2001. - 150 с.
Иноземцев В.А. Изучение элементной базы цифровой техники - Брянск: Изд-во БГУ, 2002. - 110 с.
Прянишников В.А. Электроника: Курс лекций. – СПб.: КОРОНА принт, 1998. – 400 с.
Гершензон Е.М. и др. Радиотехника: Учеб. пособие для ст-в физ.-мат. фак. пед. ин-тов / Е.М. Гершензон, Г.Д. Полянина, Н.В. Соина. - М.: Просвещение, 1986. - 319 с.
Жеребцов И.П. Основы электроники. – 5-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. – 352 с.
Основы промышленной электроники: Учеб. пособие для неэлектротехн. спец. вузов/ В.Г. Герасимов, О.М. Князьков, А.Е. Краснопольский, В.В. Сухоруков; Под ред. В.Г. Герасимова. - М.: Высш. шк., 1986. - 336 с.
Ляшко М.Н. Радиотехника: Лаб. практикум. - Мн.: Выш. школа, 1981. - 269 с.
Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники: Учеб. пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1985. - 488 с.
Справочник по интегральным микросхемам. Под ред. Тарабрина Б.В., М., “Энергия”, 1981.
Ямпольский В.С. “Основы автоматики и электронно-вычислительной техники”. М., “Просвещение”, 1991.
Алгинин Б.Е. Кружок электронной автоматики. М., “Просвещение”, 1990.
Борисов В.Г. Кружок радиотехнического конструирования. М., “Просвещение”, 1990.
Богатырев А.Н. Радиоэлектроника, автоматика и элементы ЭВМ. М., “Просвещение”, 1990.

Лабораторная работа

Логический элемент 2И-НЕ КМОП.

Цель работы: Изучить принципиальную схему и провести экспериментальное исследование элемента 2И-НЕ микросхемы К561ЛА7.

Приборы и принадлежности:

1. Источник электропитания ИЭПП-2.

2. Осциллограф ОМЛ-3М.

3. Прибор комбинированный Щ4313 - 2 шт.

4. Авометр АВО-63 (или аналогичный).

5. Микросхема К561ЛА7 на плате.

6. Магазин сопротивлений.

7. Соединительные провода.

8. Паяльник на 42 В.

Задания для самостоятельной работы при подготовке

к выполнению лабораторной работы.

1. Условные обозначения логических элементов И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, исключающее ИЛИ. “Положительная” и “отрицательная” логика работы элементов.

2. Записать в тетрадь таблицы истинности перечисленных выше логических элементов.

3. Нарисовать контактные схемы, реализующие для положительной логики логические функции элементов И, ИЛИ, НЕ.

4. Перерисовать в тетрадь условное обозначение микросхемы К561ЛА7.

5. Объяснить принцип работы логического элемента НЕ КМОП.

6. Объяснить принцип работы логического элемента 2И-НЕ КМОП.

7. Определить по справочнику выводы микросхемы К561ЛА7, на которые подается напряжение питание, переписать в тетрадь допустимые пределы изменения напряжения питания КМОП микросхем.

Указания по технике безопасности смотри в инструкциях к приборам.

Лабораторное задание.

1. Проверить работоспособность микросхемы К561ЛА7, сопоставляя результаты эксперимента с таблицей истинности логического элемента 2И-НЕ (Напряжение питания выбрать 5 вольт).

2. Определить потребляемую микросхемой мощность в состоянии логической единицы на выходах всех элементов и в состоянии логического нуля на выходах всех элементов.

3. В состоянии логической единицы на выходе элемента снять зависимость выходного напряжения от вытекающего выходного тока.

4. В состоянии логического нуля на выходе элемента снять зависимость выходного напряжения от втекающего выходного тока.

5. По построенному графику зависимости выходного напряжения логического элемента от вытекающего выходного тока определить ток нагрузки при выходном напряжении логической единицы, соответствующем 0,9 напряжения питания.

6. По построенному графику зависимости выходного напряжения от втекающего выходного тока в состоянии логического нуля на выходе элемента определить максимальный выходной ток при напряжении логического нуля, не превышающем 0,1 напряжения питания.

Литература

Иноземцев В.А., Иноземцева С.В. Введение в электронику. - Брянск: Изд-во БГПУ, 2001. - 150 с.
Иноземцев В.А. Изучение элементной базы цифровой техники - Брянск: Изд-во БГУ, 2002. - 110 с.
Прянишников В.А. Электроника: Курс лекций. – СПб.: КОРОНА принт, 1998. – 400 с.
Гершензон Е.М. и др. Радиотехника: Учеб. пособие для ст-в физ.-мат. фак. пед. ин-тов / Е.М. Гершензон, Г.Д. Полянина, Н.В. Соина. - М.: Просвещение, 1986. - 319 с.
Жеребцов И.П. Основы электроники. – 5-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. – 352 с.
Основы промышленной электроники: Учеб. пособие для неэлектротехн. спец. вузов/ В.Г. Герасимов, О.М. Князьков, А.Е. Краснопольский, В.В. Сухоруков; Под ред. В.Г. Герасимова. - М.: Высш. шк., 1986. - 336 с.
Ляшко М.Н. Радиотехника: Лаб. практикум. - Мн.: Выш. школа, 1981. - 269 с.
Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники: Учеб. пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1985. - 488 с.
Справочник по интегральным микросхемам. Под ред. Тарабрина Б.В., М., “Энергия”, 1981.
Ямпольский В.С. “Основы автоматики и электронно-вычислительной техники”. М., “Просвещение”, 1991.
Алгинин Б.Е. Кружок электронной автоматики. М., “Просвещение”, 1990.
Борисов В.Г. Кружок радиотехнического конструирования. М., “Просвещение”, 1990.
Богатырев А.Н. Радиоэлектроника, автоматика и элементы ЭВМ. М., “Просвещение”, 1990.

Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Основная литература:

Гершензон Е.М. и др. Радиотехника: Учеб. пособие для ст-в физ.-мат. фак. пед. ин-тов / Е.М. Гершензон, Г.Д. Полянина, Н.В. Соина. - М.: Просвещение, 1986. - 319 с.
Жеребцов И.П. Основы электроники. – 5-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. – 352 с.
Калабеков В.А., Манзелев Н.А. Основы автоматики и вычислительной техники. - М., 1980.
Ляшко М.Н. Радиотехника: Лаб. практикум. - Мн.: Выш. школа, 1981. - 269 с.
Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники: Учеб. пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1985. - 488 с.
Основы промышленной электроники: Учеб. пособие для неэлектротехн. спец. вузов/ В.Г. Герасимов, О.М. Князьков, А.Е. Краснопольский, В.В. Сухоруков; Под ред. В.Г. Герасимова. - М.: Высш. шк., 1986. - 336 с.
Прянишников В.А. Электроника: Курс лекций. – СПб.: КОРОНА принт, 1998. – 400 с.
Ямпольский В.C. Основы автоматики и электронно-вычислительной техники: Учебное пособие для студентов физ.-мат. фак. пед. ин-тов.- М.: Просвещение, 1991. - 223c.

Пособия, подготовленные на кафедре:

Иноземцев В.А., Иноземцева С.В. Вводный практикум по электронике. Брянск: БГПУ, 1997. – 78с.
Иноземцев В.А., Иноземцева С.В., Степанищева М.Н. Лабораторный практикум по основам автоматики. Брянск: БГПУ, 1998. – 80с.
Иноземцев В.А., Иноземцева С.В. Введение в электронику. - Брянск: Изд-во БГПУ, 2001. - 150 с.
Иноземцев В.А. Изучение элементной базы цифровой техники - Брянск: Изд-во БГУ, 2002. - 110 с.

Дополнительная литература:

Алгинин В.Е. Кружок электронной автоматики. -М., 1990.
Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы. Справочное пособие - под ред. С.В. Якубовского. - М., 1984.
Батушев В.А. Электронные приборы. - М., 1980.
Богатырев А.Н. Радио-электроника. Автоматика и элементы ЭВМ. - М., 1990.
Борисов В.Г. Кружок радиотехнического конструирования. - М., 1990.
Журналы «Радио».
Интегральные микросхемы. Справочник под ред. В.В. Тарабрина.- М., 1984.
Мальцева Л.А., Фромберг З.М., Ямпольский В.С. Основы цифровой техники. - М., 1986.
Прикладная физика. З.М. Резников. - М., 1989.
Сворень Р. Электроника шаг за шагом. - М., 1988.
Стрыгин В.В. Основы автоматики и вычислительной техники. - М., 1980 .
Ушаков В.Н. Долгиенко О.В. Электроника: от транзистора до устройства - М., 1983.
Хокинс Г. Цифровая электроника для начинающих. - М., 1986.
Шило В. Л. Популярные цифровые микросхемы. Справочник. М, 1987.

11. Хотунцев Ю.Л., ЛобаревА.С. Основы радиоэлектроники. -М.: Агар, 1998.

12. Гершензон Е.М., Полянина Г.Д., Соина Н.В. Радиотехника. - М.: Просвещение, 1986.

13. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. – М., 2000.

14. Морозов А.Г. Электротехника, электроника, и импульсная техника. – М., 1987.

Список вопросов к зачету по основам микроэлектроники

(4 курс, спец. «Информатика и английский язык» «Математика и информатика»,

2009-2010 учебный год)

Устройство, принцип действия и характеристики биполярных транзисторов, расчет h-параметров.
Устройство, принцип действия и характеристики полевых транзисторов.
D-триггеры.
RS-триггеры.
Аналого-цифровой преобразователь со счетчиком номеров сигнала: совместная работа с устройством выборки и хранения.
Влияние внутреннего сопротивления измерительных приборов на режим работы электрической цепи.
Устройство, принцип действия и характеристики полупроводниковых диодов.
Двухлучевой электронный осциллограф С1-134.
Зависимость выходного напряжения логического нуля (элемент 2И-НЕ транзисторно-транзисторной логики) от тока нагрузки.
Идеальный операционный усилитель. Инвертирующий усилитель. Неинвертирующий усилитель.
Измерение выходного напряжения делителя напряжения на резисторах вольтметрами с различными внутренними сопротивлениями.
Исследование переходных процессов в полупроводниковом диоде.
Логический пробник для определения трех состояний (логический нуль, логическая единица, высокоимпедансное состояние) на выходе элементов ТТЛ.
Логический элемент 2И-НЕ КМОП, зависимость мощности, потребляемой логическим элементом микросхемы КМОП, от частоты прямоугольных импульсов напряжения на входе элемента.
Логический элемент 2И-НЕ транзисторно-транзисторной логики с тремя состояниями на выходе.
Необходимость зануления электроприборов. Принцип работы устройств защитного отключения.
Определение структуры и выводов биполярного транзистора.
Переходные процессы в дифференцирующей и интегрирующей RC - цепях.
Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ).
Регистры сдвига.
Статические и динамические оперативные запоминающие устройства (ОЗУ).
Цифро-аналоговые преобразователи с весовыми двоично-взвешенными резисторами.
Цифро-аналоговые преобразователи с матрицей R-2R с суммированием токов и с суммированием напряжений.
Шинный формирователь.
Шифраторы, дешифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры.
Усилители электрических сигналов, их основные характеристики и параметры.

Список основных вопросов

Устройство, принцип действия и характеристики биполярных транзисторов, расчет h – параметров.
Устройство, принцип действия и характеристики полевых транзисторов.
Логический элемент 2И-НЕ КМОП.
Логический элемент 2И-НЕ ТТЛ.
Аналого-цифровые преобразователи (АЦП).
Оперативные запоминающие устройства.
Триггеры.

Основные экспериментальные задания

Измерить амплитуду и частоту сигнала с помощью электронного осциллографа.
Определить структуру и выводы биполярного транзистора, используя омметр и резисторы.
Определить сопротивление резистора с помощью амперметра, вольтметра и источника постоянного напряжения.

Примечание: Ответы на основные вопросы должны даваться студентами без подготовки. Основные демонстрации проводятся студентами также без подготовки. Студент, не ответивший на любой из основных вопросов, или не поставивший любую из основных демонстраций, получает на экзамене неудовлетворительную оценку.

После изучения дисциплины студент должен знать:

принцип работы биполярного и полевого транзисторов,
принцип работы базового логического элемента 2И-НЕ ТТЛ,
принцип работы базового логического элемента 2И-НЕ КМОП,

должен уметь:

определять сопротивление и номинальную мощность рассеивания резистора,
измерять сопротивление резистора,
выбирать одну из двух схем подключения амперметра и вольтметра к участку цепи в зависимости от сопротивления участка цепи;
пользоваться омметром,
экспериментально определять структуру и выводы биполярного транзистора,
пользоваться справочной литературой и электронными справочниками для определения основных параметров и выводов радиотехнических элементов (диодов, биполярных и полевых транзисторов, аналоговых и цифровых микросхем и других элементов),
с помощью осциллографа измерять амплитуду, длительность и период следования импульсов, частоту, амплитудное и эффективное значения синусоидального напряжения,
правильно выбирать предел измерения амперметра и вольтметра с учетом соотношений сопротивления участка цепи и внутреннего сопротивления измерительного прибора (переход на более чувствительный предел измерения прибора не всегда приводит к повышению точности измерения вследствие изменения внутреннего сопротивления прибора).

Blog

Рабочая программа «Основы микроэлектроники» для специальностей «Информатика и английский язык», «Математика и информатика» на 2009-2010 учебный год

Содержание

Контрольные вопросы для подготовки к лабораторному занятию

Задания для подготовки к лабораторному занятию

После изучения дисциплины студент должен знать: