Учебно-методический комплекс по дисциплине б б 03 Электротехника, электроника и схемотехника

Вид материала

Учебно-методический комплекс

Содержание Содержание самостоятельной работы студентов Сроки выполнения, объём в часах Сроки выполнения Примерный перечень вопросов к зачету и экзамену по всему курсу

Подобный материал:

• Курсовой проект по дисциплине "Схемотехника эвм", 121.85kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине схемотехника ЭВМ (название), 505.95kb.
• М. А. Сёмкин 2010 г. Рабочая программа, 290.2kb.
• Л. Л. Гришан Учебно-методический комплекс по дисциплине «Аудит» Ростов-на-Дону, 2010, 483.53kb.
• Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 03 Общая электротехника и электроника По специальности, 561.03kb.
• Методические указания и контрольные задания по дисциплине: «Электротехника и электроника», 414.34kb.
• И. Л. Литвиненко учебно-методический комплекс по дисциплине международный туризм ростов-на-Дону, 398.8kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине «Юридическая психология специальность «Юриспруденция», 970.99kb.
• Е. М. Левченко учебно-методический комплекс по дисциплине «управленческие решения», 181.01kb.
• О. А. Миронова учебно-методический комплекс по дисциплине «основы таможенного дела», 679.3kb.

^ Содержание самостоятельной работы студентов


Индивидуальные занятия заключаются в самостоятельном изучении разделов курса, выполнении студентами индивидуальных заданий, а также домашних заданий по соответствующим разделам дисциплины. Занятия проводятся в форме индивидуальных собеседований, консультаций, методических рекомендаций и обеспечиваются необходимой научно-технической и методической литературой, программными инструментальными средствами и машинным временем.


Темы курса, по которым предусмотрена индивидуальная работа:


1.Диоды. Стабилитроны. Вольтамперная характеристика, свойства, параметры, классификация приборов.

2.Транзисторы. Классификация, обозначение, схемы включения, ВАХ, режимы работы и характеристики транзистора. Схемы смещения. Малосигнальные h-параметры транзистора.

3.Закон Ома для участка цепи с ЭДС. Законы Кирхгофа. Метод узловых потенциалов. Метод контурных токов.

4.Примеры анализа схемы с помощью различных методов. Метод эквивалентных преобразований.

5.Частотные характеристики цепей. Интегрирующие цепи, дифференцирующих цепей.

6.Сигналы и их спектры. Общие сведения Разложение периодических сигналов в ряд Фурье. Спектральный анализ импульсных сигналов.

7.Переходные процессы. Общие сведения. Переходная и импульсная характеристика.

8.Классический и операторный метод анализа переходных процессов. Преобразование Лапласа.

9.Временной и частотный метод анализа переходных процессов. Интеграл Дюамеля, Трехфазные цепи. Датчики.

10.Усилитель. Усилитель низкой частоты. Дифференциальный усилитель.

11.Операционный усилитель. Влияние обратной связи на параметры усилителя. Линейные преобразования на операционном усилителе.

12.Интегрирование и дифференцирование на ОУ. Фильтры. Активные фильтры.

13.Источники питания. Параметрический и компенсационный стабилизатор. Импульсный блок питания.

14.Цифровые устройства (автоматы). Логическая функция. Параллельный и последовательный код. Цифровые автоматы с памятью. Основные логические функции. Законы и правила алгебры логики.

15.Составление принципиальных схем по логическим функциям. Основные характеристики цифровых микросхем, различных технологических групп и серий.

16.Генераторы импульсных сигналов. Триггеры. Генераторы прямоугольных и пилообразных импульсов. Цифровые ключи. Коммутаторы.


Самостоятельная работа студентов. Разделы, темы, перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы.

^ Сроки выполнения, объём в часах


Таблица 5.

№ и название раздела (модуля)	Вид самостоятельной работы	Количество часов	^ Сроки выполнения (нед. семестра)	Ссылка на номер источника по списку литературы
1.Диоды. Стабилитроны. Вольтамперная характеристика, свойства, параметры, классификация приборов.	внеаудиторная самостоятельная работа	8	В течение сентября	[2],[3]
2.Транзисторы. Классификация, обозначение, схемы включения, ВАХ, режимы работы и характеристики транзистора. Схемы смещения. Малосигнальные h-параметры транзистора.	внеаудиторная самостоятельная работа	8	В течение сентября	[2],[3]
3.Закон Ома для участка цепи с ЭДС. Законы Кирхгофа. Метод узловых потенциалов. Метод контурных токов.	внеаудиторная самостоятельная работа	8	В течение октября	[2],[6]
4.Примеры анализа схемы с помощью различных методов. Метод эквивалентных преобразований.	внеаудиторная самостоятельная работа	8	В течение октября	[4],[6]
КСР		1	9 неделя
5.Частотные характеристики цепей. Интегрирующие цепи, дифференцирующих цепей.	внеаудиторная самостоятельная работа	9	В течение ноября	[4],[6]
6.Сигналы и их спектры. Общие сведения Разложение периодических сигналов в ряд Фурье. Спектральный анализ импульсных сигналов.	внеаудиторная самостоятельная работа	10	В течение ноября	[1],[4]
7.Переходные процессы. Общие сведения. Переходная и импульсная характеристика.	внеаудиторная самостоятельная работа	10	В течение декабря	[1],[3]
8.Классический и операторный метод анализа переходных процессов. Преобразование Лапласа.	внеаудиторная самостоятельная работа	9	В течение декабря	[1],[6]
КСР		2	16 неделя
9.Временной и частотный метод анализа переходных процессов. Интеграл Дюамеля, Трехфазные цепи. Датчики.	внеаудиторная самостоятельная работа	8	В течение февраля	[1],[6]
10.Усилитель. Усилитель низкой частоты. Дифференциальный усилитель.	внеаудиторная самостоятельная работа	7	В течение февраля	[2],[3]
11.Операционный усилитель. Влияние обратной связи на параметры усилителя. Линейные преобразования на операционном усилителе.	внеаудиторная самостоятельная работа	8	В течение марта	[8]
12.Интегрирование и дифференцирование на ОУ. Фильтры. Активные фильтры.	внеаудиторная самостоятельная работа	8	В течение марта	[1],[8]
КСР		2	9 неделя
13.Источники питания. Параметрический и компенсационный стабилизатор. Импульсный блок питания.	внеаудиторная самостоятельная работа	9	В течение апреля	[2]
14.Цифровые устройства (автоматы). Логическая функция. Параллельный и последовательный код. Цифровые автоматы с памятью. Основные логические функции. Законы и правила алгебры логики.	внеаудиторная самостоятельная работа	10	В течение апреля	[5],[7]
15.Составление принципиальных схем по логическим функциям. Основные характеристики цифровых микросхем, различных технологических групп и серий.	внеаудиторная самостоятельная работа	10	В течение мая	[5],[7]
16.Генераторы импульсных сигналов. Триггеры. Генераторы прямоугольных и пилообразных импульсов. Цифровые ключи. Коммутаторы.	внеаудиторная самостоятельная работа	10	В течение мая	[1],[7]
КСР		1	16 неделя

^ Примерный перечень вопросов к зачету и экзамену по всему курсу


Вопросы к зачету

1. Некоторые физические законы в электротехнике и электронике.
   
2. Элементы электрических цепей и схем.
   
3. Идеальный источник тока и напряжения.
   
4. Стрелочный измерительный прибор. Расчёт шунта.
   
5. Стрелочный измерительный прибор. Расчет гасящего сопротивления.
   
6. Параметры измерительного устройства. Измерение сопротивления.
   
7. Осциллограф. Устройство ЭЛТ.
   
8. Структурная схема осциллографа.
   
9. Погрешность измерения стрелочным измерительным устройством и осциллографом.
   
10. Диоды. Условное обозначение диодов, ВАХ.
    
11. Разновидности и применение диодов.
    
12. Диодный ограничитель.
    
13. Двухполупериодный выпрямитель.
    
14. Параметрический стабилизатор напряжения.
    
15. Транзисторы. Общие сведения. Схемы включения транзистора и их ВАХ.
    
16. Характеристики маломощного биполярного транзистора. Выбор сопротивления нагрузки и рабочей точки на нагрузочной прямой.
    
17. Усиление транзистора. Режимы работы транзистора.
    
18. Смещение. Схемы смещения.
    
19. Расчет схем смещения.
    
20. Определение дисциплины и ее назначение.
    
21. Определение и сущность электрического тока. Виды действия тока
    
22. Напряженность, потенциал, напряжение.
    
23. Магнитные величины.
    
24. Электрическая цепь и ее элементы.
    
25. Сопротивление цепи и проводимость.
    
26. Какие приборы служат для измерения тока, напряжения, мощности и как они включаются в электрическую цепь.
    
27. Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов.
    
28. Что произойдет и почему если вместо вольтметра включить амперметр и наоборот.
    
29. Определение цены деления приборов.
    
30. Чувствительность, класс точности приборов.
    
31. Виды соединения активных сопротивлений и определение эквивалентного сопротивления для каждого вида соединений.
    
32. Законы Ома и Кирхгофа для расчета цепей постоянного тока.
    
33. Порядок и сущность расчета цепи постоянного тока методом контурных токов.
    
34. Порядок и сущность расчета цепи постоянного тока методом узлового напряжения.
    
35. Порядок и сущность расчета цепи постоянного тока методом уравнений Кирхгофа.
    
36. Получение переменного тока
    

Вопросы к экзамену

1. Логические элементы, функции, переменные. Логический «0» и «1».
   
2. Параллельный и последовательный код. Дискретизация сигнала.
   
3. Цифровые устройства с памятью.
   
4. Основные логические функции: их названия, обозначение, таблица истинности, схемная реализация, временная диаграмма, графическое изображение, примеры ИМС.
   
5. Логические функции И-НЕ, ИЛИ-НЕ, исключающее ИЛИ (сумматор по модулю 2): условное обозначение, таблица истинности, уравнение, временная диаграмма, графическое изображение, примеры ИМС.
   
6. Законы, теоремы и правила алгебры логики. Примеры.
   
7. Построение схемы электрической принципиальной по заданной таблице истинности. Пример расчета однотактного цифрового автомата.
   
8. Понятие интегральных цифровых микросхем, понятие серии ИМС.
   
9. Сравнение различных серий ИМС по основным параметрам.
   
10. Триггер. Понятие, свойства, разновидности. Асинхронный RS-триггер на элементах И-НЕ. Условное обозначение триггера. Временные диаграммы режимов работы.
    
11. Триггер. Понятие, свойства, разновидности. Асинхронный RS-триггер на элементах ИЛИ-НЕ. Условное обозначение триггера. Временные диаграммы режимов работы.
    
12. Триггер. Понятие синхронного триггера. Синхронный D-триггер. Схема, условное обозначение, временные диаграммы синхронного D-триггера.
    
13. Динамический синхронный D-триггер. Сквозная передача информации. Запись по фронту, запись по срезу. Триггер К155ТМ2.
    
14. Универсальный JK-триггер. Таблица состояний JK-триггера. Триггер структуры «мастер помощник».
    
15. Счетный Т-триггер. Временные диаграммы. Условное обозначение триггера.
    
16. Получение Т-триггера из D-, RS-, JK-триггера.
    
17. Триггер Шмитта.
    
18. Формирователь импульса с запуском от механических переключателей на RS-триггере. Схема, временные диаграммы.
    
19. Формирователь импульса с запуском от механических переключателей на D-триггере. Схема, временные диаграммы.
    
20. Регистр. Понятие и назначение регистра. Параллельный и универсальный регистры. Схемы, условные обозначения.
    
21. Последовательный и кольцевой регистры. Схемы, условные обозначения.
    
22. Шифратор. Таблица состояния, схема условное обозначение шифратора.
    
23. Шифратор приоритетов.
    
24. Дешифратор. Таблица состояния, схема, условное обозначение.
    
25. Увеличение разрядности дешифратора.
    
26. Преобразователь двоично-десятичного кода в код семисегментного индикатора.
    
27. Мультиплексор. Таблица состояния, схема условное обозначение мультиплексора.
    
28. Высокоимпедансное Z-состояние.
    
29. Асинхронный (последовательный) двоичный счетчик. Схема, временные диаграммы, условное обозначение. Определение времени задержки четырехразрядного счетчика по временной диаграмме.
    
30. Реверсивный счетчик. Использование двоичного счетчика в счете до 10.
    
31. Импульсные помехи в счетчике. Микросхема К155ИЕ5.
    
32. Синхронный(параллельный) двоичный счетчик. Схема, временные диаграммы. Увеличение разрядности паралл-го счетчика.
    
33. Закон Ома для участка цепи с ЭДС. Пример.
    
34. Применение законов Кирхгофа при анализе схемы.
    
35. Метод узловых напряжений. Пример.
    
36. Метод контурных токов. Пример.
    
37. Законы Кирхгофа. Топологический граф схемы. Пример.
    
38. Переходные процессы. Законы коммутации.
    
39. Единичный скачок. Единичный импульс.
    
40. Классический метод анализа переходных процессов.
    
41. Операторный метод анализа переходных процессов. Пример.
    
42. Временной и частотный метод анализа переходных процессов.
    
43. Интеграл Дюамеля.
    

Примерный перечень вопросов для проверки остаточных знаний

1. Что называется электрическим током, в каких единицах он измеряется?
   
2. Что называется потенциалом, в каких единицах он измеряется?
   
3. Что называется электрическим напряжением, в каких единицах измеряется напряжение?
   
4. Как связаны между собой электрический ток, заряд и время? В каких единицах они измеряются?
   
5. Какие электрические величины называются мгновенными, а какие постоянными? Приведите примеры таких величин.
   
6. Какие цепи называют цепями постоянного тока? Приведите примеры таких цепей.
   
7. Какие цепи называют цепями переменного тока? Приведите примеры таких цепей?
   
8. Сформулируйте закон Ома для участка цепи.
   
9. Что такое положительное направление тока? Поясните свой ответ примером.
   
10. Что называется падением напряжения, в чем оно измеряется? Поясните свой ответ примером.
    
11. Что называется положительным направлением падения напряжения? Поясните свой ответ примером.
    
12. Объясните понятия "согласованное направление" и "встречное" направление". Приведите примеры согласованного и встречного направлений.
    
13. Из каких элементов состоит электрическая цепь? Приведите примеры.
    
14. Какой источник называется источником ЭДС? Приведите примеры независимых и зависимых источников.
    
15. Какой источник называется источником тока? Приведите примеры независимых и зависимых источников.
    
16. Какие цепи называются нелинейными? Приведите примеры характеристик нелинейных элементов.
    
17. Каким образом записывается первый закон Кирхгофа для мгновенных величин? Приведите примеры.
    
18. Каким образом записывается второй закон Кирхгофа для мгновенных величин? Приведите примеры.
    
19. Какие цепи называются резистивными? Приведите пример таких цепей.
    
20. Какое соединение элементов называется параллельным? Каким образом рассчитать общее сопротивление при таком соединении элементов?
    
21. Как рассчитать токи в двух параллельных ветвях?
    
22. Какое соединение элементов называется последовательным? Каким образом рассчитать общее сопротивление при таком соединении элементов?
    
23. В чем сущность принципа деления напряжения?
    
24. Как рассчитать напряжения на последовательно соединенных резисторах?
    
25. Какие цепи называются параллельно-последовательными? Приведите примеры.
    
26. Каким образом записывается обобщенный закон Ома? Приведите примеры.
    
27. Как производят расчет токов в цепях методом уравнений Кирхгофа?
    
28. Как производят расчет токов в цепях методом контурных токов?
    
29. Как производят расчет токов в цепях методом узловых потенциалов?
    
30. Что называется операционным усилителем, каковы его основные свойства?
    
31. Какие элементы называются линейными и какие нелинейными?
    
32. Что называют рабочей точкой? Приведите пример.
    
33. Что понимается под понятием "отрицательное сопротивление"?
    
34. Какой вид имеют ВАХ линейных и нелинейных элементов?
    
35. Какие колебания называют гармоническими?
    
36. Что называется переменным током? Приведите пример.
    

Примерный перечень вопросов для проведения текущего контроля знаний


1 вариант

Теоретические вопросы.


1. Вывести АЧХ и ФЧХ для интегрирующей цепи. Построить график АЧХ и ФЧХ для интегрирующей цепи.

2. Изложить методы повышения стабильности работы транзисторного усилителя введением отрицательной обратной связи.

3. Переходные процессы. Получить с помощью преобразования Лапласа временную зависимость заряда конденсатора.

4. Транзисторный усилитель.

5. Вывести АЧХ и ФЧХ для дифференцирующей цепи. Построить график АЧХ и ФЧХ.

6. Частотные характеристики цепей. Понятие АЧХ, ФЧХ. Понятие "децибелл". Применение логарифмического масштаба в электротехнике.

7. Закон Ома для участка цепи с ЭДС. Пример.

8.Показать на примере применение законов Кирхгофа при анализе схемы.

9. Показать на примере применение метода узловых напряжений.

10. Показать на примере применение метода контурных токов.

11. Используя пример схемы продемонстрировать применение законов Кирхгофа и составить топологический граф схемы.

12. Диоды. Условное обозначение диодов. Разновидности диодов, ВАХ.

13. Транзисторы. Общие сведения. Схемы включения транзистора и их ВАХ, h-параметры.

14. Схемы смещения. Расчет схем смещения.

15. Законы коммутации. Функции 1(t), δ(t).

16. Операционный усилитель.


Практические вопросы.


1. Найти нижнюю граничную частоту f_н для дифференцирующей цепи с элементами R=100кОм,С=10мкФ.

2. На вход диодного ограничителя подается синусоидальный сигнал амплитудой 12 В. На выходе образуется сигнал, ограниченный до величины от +5В до +12В. Рассчитать диодный ограничитель.

3. На вход диодного ограничителя подаётся синусоидальный сигнал амплитудой  12В. На выходе ограничителя образуется сигнал от+5 до–12В. Рассчитать диодный ограничитель.

4. Рассчитать схемы смещения фиксированным током для каскада с ОЭ,где Uп=10В,параметры рабочей точки Uбэ р.т.=180мВ, Iб р.т.=0,2мА.

5. Расчитать схему смещения фиксированным напряжением для каскада с ОЭ,где Uп=10В,параметры рабочей точки Uбэ р.т.=180мВ,Iб р.т.=0,2мА, Iб макс=0,5мА.

6. Найти ёмкость гасящего конденсатора для питания паяльника с характеристиками Uп36 В,P=25Вт от сети переменного тока 220В,50Гц.

7. Найти нижнюю граничную частоту fн для дифференцирующей цепи с элементами R=1000Ом,С=1000мкФ.

8. Найти напряжение на выходе операционного усилителя включенного по неинвертирующей схеме, если: R1=20K, R2=100K, входное напряжение -20мВ.

9. Усиление ОУ - 60дБ. Входное напряжение 10 мВ. Найти напряжение на выходе.

10. Найти напряжение на выходе операционного усилителя включенного по инвертирующей схеме, если: R1=20K, R2=100K, входное напряжение -20мВ.