Рабочая программа по дисциплине \" схемотехника аналоговых электронных устройств \" для специальности Аудиовизуальная техника (210312) icon

Рабочая программа по дисциплине " схемотехника аналоговых электронных устройств " для специальности Аудиовизуальная техника (210312)


Смотрите также:
Рабочая программа по дисциплине "Основы функционирования систем сервиса 3 (Схемотехника...
Рабочая программа по дисциплине «Радиоэлектронные средства бытового назначения» для...
Рабочая программа учебной дисциплины схемотехника аналоговых электронных устройств  ...
Рабочая программа дисциплины по выбору “...
Лабораторная работа по курсу «Схемотехника аналоговых электронных устройств»...
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине “Схемотехника аналоговых устройств”...
Программа по учебной дисциплине история кино для специальности 2013 Аудиовизуальная техника и...
Рабочая программа по дисциплине «схемотехника аналоговых электронных устройств» для...
Усилитель мощности системы поиска нелинейностей Пояснительная записка к курсовому проекту по...
Примерная программа дисциплины схемотехника электронных средств рекомендуется Минобразованием...
Усилитель модулятора системы записи компакт-дисков...
Учебное пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1992. 304с. Войшвилло Г. В...



Загрузка...
скачать





Федеральное агентство по образованию


ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (тусур)



УТВЕРЖДАЮ


Проректор по учебной работе

__________ М. Т. Решетников

«15» марта 2005 года






РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


по дисциплине

"СХЕМОТЕХНИКА АНАЛОГОВЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ"

для специальности

Аудиовизуальная техника (210312)
^

Факультет радиотехнический


Профилирующая кафедра ТУ

Курс третий


Семестр – пятый


Учебный план набора 2003 года и последующих лет


^
Распределение учебного времени


Лекции - 45 часов

Практические занятия - 18 часов

Лабораторные занятия - 18 часов

Всего аудиторных занятий 81 час

Самостоятельная работа 42часа

^

Курсовой проект (аудиторные занятия) 17 часов

Общая трудоемкость 140 часов

Экзамен - пятый семестр

Курсовой проект (диф. зачет) – шестой семестр




2005


Рабочая программа составлена на основании ГОС ВПО подготовки квалифицированных специалистов по направлению «Радиотехника» (210300), утвержденного в 2000 г.

Рабочая программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры "Средств радиосвязи" 19 января 2005 г., протокол № 5

^

Разработчик - доц. кафедры СРС И.А.Колесов

Зав. обеспечивающей кафедрой СРС


доктор техн. наук, профессор
^

С.В. Мелихов






Рабочая программа согласована с факультетом, профилирующей

и выпускающей кафедрой специальности


Декан РТФ Л.А.Боков

канд. физ. мат. наук, доцент



Зав. профилирующей и выпускающей И.Н.Пустынский

кафедрой ТУ доктор техн. наук, профессор



^

Рабочая программа по дисциплине

"Схемотехника аналоговых электронных устройств"


для специальности “Аудиовизуальная техника” (210312)

1 Цели, задачи и место дисциплины в учебном процессе



^ 1.1 Цели преподавания дисциплины


Дисциплина знакомит студентов с основами схемотехники аналоговых устройств, методами их анализа, формирует у студентов знания и умения, позволяющие осуществлять схемотехническое проектирование, анализ работы, ремонт и техническое обслуживание радиоэлектронных устройств, обеспечивающих усиление и аналоговую обработку сигналов.

Эти знания и умения имеют не только самостоятельное значение, но и обеспечивают базу для освоения специальных дисциплин.


^ 1.2 Задачи изучения дисциплины


Овладение знаниями схем и принципов работы основных аналоговых устройств (в том числе на транзисторах и на операционных усилителях) схем стабилизации режима активных элементов.

Изучение назначения элементов схем аналоговых устройств и влияния изменения их параметров на основные показатели аналоговых устройств.

Усвоение методов анализа аналоговых электронных устройств и применения их для исследования параметров и характеристик аналоговых электронных устройств, в том числе с использованием эквивалентных схем активных элементов и динамических характеристик, эквивалентных схем замещения основных каскадов аналоговых электронных устройств.

Изучение принципов построения цепей обратной связи и их влияния на основные показатели и стабильность характеристик аналоговых электронных устройств, построенных на базе усилителей с обратной связью.

Усвоение принципов формирования цепей обратной связи с целью улучшения качественных показателей аналоговых устройств, получения требуемых параметров функционирования и обеспечения устойчивости устройств с обратными связями.

Знакомство с основами схемотехнического проектирования усилительных и других аналоговых устройств, в том числе с применением операционных усилителей, с выполнением расчетов по выбору параметров и режимов работы активных элементов в разрабатываемых устройствах, с применением современной вычислительной техники.


^ 1.3 Перечень базовых дисциплин


Высшая математика (функции, дифференциальное и интегральное исчисления, линейная алгебра, ряды, прямое и обратное преобразования Лапласа)

Физика (основы теории электричества)

Основы теории цепей (методы анализа электронных цепей, модели элементной базы)

Радиотехнические цепи и сигналы (спектры сигналов, преобразование Фурье)

Радиодетали, радиокомпоненты и микроэлектроника (принципы работы и модели активных элементов)


2 Содержание лекционного курса (45 часов)


^ 2.1 Аналоговые электронные устройства (4 часа)


Краткий исторический очерк развития аналоговых электронных устройств. Определение. Области применения. Принципы построения. Особенности функционирования.

Усилительные устройства и их роль при построении устройств аналоговой обработки сигналов. Классификация усилительных устройств.


^ 2.2 Показатели и характеристики усилительных устройств (4 часов)


Коэффициент передачи. Коэффициент усиления. Частотная, фазовая и переходная характеристики. Условия неискаженной передачи сигнала. Частотные и фазовые искажения. Искажения прямоугольного импульса, вносимые квазилинейным усилителем, их связь с частотными искажениями. Входные и выходные параметры. Нелинейные искажения и меры их оценки. Амплитудная характеристика, динамический диапазон сигнала и усилительного устройства. Коэффициент полезного действия.

Разбиение устройства на каскады. Определение показателей и характеристик многокаскадного устройства по показателям и характеристикам его каскадов. Суммирование частотных искажений и искажений переходных характеристик. Критический выброс переходной характеристики в области малых времен.


^ 2.3 Обратная связь и ее влияние на показатели и характеристики аналоговых устройств (6 часов)


Определение и назначение обратных связей. Классификация обратных связей, определение их вида в схеме. Влияние обратных связей на основные показатели и характеристики аналоговых устройств (коэффициент передачи, коэффициент усиления, входное и выходное сопротивления, линейные и нелинейные искажения). Чувствительность усилителей с обратной связью к изменению параметров их элементов. Устойчивость устройств с обратной связью. Способы обеспечения устойчивости.


^ 2.4 Активные элементы в усилительных каскадах (6 часов)


Эквивалентные схемы активных элементов. Схемы включения активных элементов. Сравнение их характеристик по входным и выходным импедансам, усилительным способностям.

Построение и использование динамических характеристик.

Цепи питания, обеспечивающие режимы работы транзисторов по постоянному току. Значение этих цепей для стабилизации и надежности работы усили тельных и других устройств аналоговой обработки сигналов.

Влияние разброса параметров, прямого и косвенного влияния температуры окружающей среды на стабильность режимов активных элементов и связанные с ней параметры усилителей (линейные и нелинейные искажения, номинальный уровень выходного сигнала). Стабилизация режимов работы транзисторов по постоянному току с помощью цепей, сопротивление которых изменятся при изменении температуры, с помощью цепей отрицательной обратной связи (коллекторная, эмиттерная, коллекторно-эмиттерная схемы стабилизации).

Генераторы стабильного тока и стабильного напряжения и их использование для обеспечения и стабилизации токов покоя транзисторов. Применение ЭВМ для расчета стабилизации режима транзисторов.


^ 2.5 Каскады предварительного усиления (7 часов)


Требования, предъявляемые к каскадам предварительного усиления, и особенности анализа этих каскадов, связанные с малым уровнем входного сигнала, при котором нелинейность характеристик транзисторов можно не учитывать. Применение линеаризованных эквивалентных схем для анализа характеристик каскадов предварительного усиление. Упрощение эквивалентных схем каскадов для расчетов, не связанных с ЭВМ. Три схемы включения активного трехполюсника. Повторители, их свойства и применение.

Применение усилительных элементов, состоящих из нескольких транзисторов (составные транзисторы).

Усилительные каскады с транзисторами, включенными с общим эмиттером и общим истоком. Резисторные каскады. их принципиальные и эквивалентные схемы, назначение элементов. Коэффициенты усиления, частотные и фазовые характеристики в области верхних частот и переходные характеристики в области малых времен. Площадь усиления. Импульсная добротность каскада.

Применение цепей коррекции для увеличения площади усиления и импульсной добротности. Получение частотных и переходных характеристик заданной формы.

Частотные искажения в области нижних частот и искажения вершины импульса, возникающие в резисторных каскадах из-за наличия разделительных конденсаторов и из-за наличия блокировочных конденсаторов в эмиттерных и истоковых цепях усилительных элементов. Низкочастотная коррекция и коррекция искажений плоской вершины импульса. Схемы, принцип работы, расчет элементов корректирующих цепей. Выбор места включения корректирующего фильтра.


^ 2.6 Оконечные усилительные каскады (2 часа)


Требования, предъявляемые к оконечным каскадам, и особенности расчета этих каскадов, обусловленные использованием большого участка динамической характеристики, нелинейность которой необходимо учитывать.

Режимы работы усилительных элементов. Энергетические характеристики режимов А и В. Учет скважности импульсов при большой амплитуде сигнала. Выбор транзисторов для оконечных каскадов и схем их включения. Повторители в усилителях мощности.


^ 2.7 Усилители постоянного тока (4 часа)


Проблемы построения схем усилителей с непосредственной связью. Варианты их решения. Дифференциальный усилительный каскад. Основные свойства и расчет этого каскада. Коэффициент усиления дифференциального сигнала. Коэффициент передачи синфазного сигнала.

Использование дифференциальных каскадов в аналоговых усилителях. Регулировка усиления в дифференциальных каскадах. Применение высокочастотной коррекции.

Усилители постоянного тока с преобразованием спектра сигнала.


^ 2.8 Операционные усилители и аналоговые устройства (10 часов)


Свойства идеального операционного усилителя. Основные показатели реальных операционных усилителей. Сдвиги нуля выходного напряжения и способы их уменьшения. Диаграммы Боде операционных усилителей. Обеспечение устойчивости усилителей с глубокой обратной связью.

Использование операционных усилителей для усиления, сложения, вычитания, интегрирования, логарифмирования, антилогарифмирования и перемножения сигналов. Компараторы. Активные RC-фильтры на операционных усилителях.


^ 2.9 Заключение (2 часа)


Проблемы и перспективы развития аналоговых электронных устройств.


3 Перечень тем лабораторных работ (18 часов)


3.1 Исследование резисторного усилительного каскада на полевом транзисторе в схеме с общим истоком (4 часа)

3.2 Исследование резисторного усилительного каскада на биполярном транзисторе в схеме с общим эмиттером (4 часа)

3.3 Исследование каскада усилителя на биполярном транзисторе коррекцией в частотной и временной областях (4 часа)

3.4 Исследование усилительного каскада на интегральной микросхеме с глубокой обратной связью (6 часов)

4 Практические занятия (18 часов)

4.1 Работа активного элемента в схеме (2 часа)

4.2 Динамические характеристики (2 часа)

4.3 Графический расчет усилительного каскада (4 часа)

4.4 стабилизация режима каскада на биполярном транзисторе (2 часа)

4.5 Аналитический расчет каскада с общим эмиттером как усилителя гармонических сигналов на основе упрощенных эквивалентных схем (2 часа)

4.6 Расчет каскада с общим эмиттером как усилителя импульсных сигналов (2 часа)

4.7 Обратные связи. Расчет инвертирующего и неинвертирующего каскадов усилителей на операционных усилителях (4 часа)


5 Самостоятельная работа (25 часов)


5.1 Изучение материала по темам лекций - в пределах 0.25 часа на одну лекцию (за исключением двух первых лекций) (5 часов)
^

5.2 Самостоятельное изучение по учебной литературе

5.2.1 стабилизация режима транзисторов (1 час)

5.2.2 схемы усилителей мощности (2 часа)


5.2.3 способы включения активных элементов, (1 час)

5.2.4 цепи связи каскадов в усилителях постоянного тока (1 час)

5.3 Подготовка к лабораторной работе и написание отчета (2 часа на одну четырехчасовую лабораторную работу) (8 часов)

5.4 Выполнение индивидуальных задач по темам практических занятий (0,5 часа на каждое занятие кроме двух первых) (7 часов)

Примечание.

Наряду с аудиторными занятиями по расписанию предусматривается возможность самостоятельной работы в дисплейном классе не менее 4 часов в неделю, начиная с 10-й недели. В это время преподаватель будет находиться в дисплейном классе и в режиме ON LINE консультировать студентов, в том числе и по электронной почте: Фамилия И.О. преподавателя <distmrc@main.tusur.ru> (дисплейный класс) или Фамилия И.О. преподавателя <mrc@main.tusur.ru>(кафедра СРС).

6 Рейтинговая раскладка (5 семестр, максимум 120 баллов)

6.1 практические занятия  максимум по 6 баллов за каждый элемент контроля, выполненный в установленный срок:

Тесты по темам 4.1, 4.2 12 баллов

Индивидуальные задачи по темам 4.3 … 4.7 30 баллов

6.2 лабораторные занятия  максимум по 12 баллов за каждый отчет (по 3.1 … 3.4 работам), защищенный с первого предъявления не позднее двух недель после своевременно выполненной работы 48 баллов

6.3 посещаемость лекций  по 0,5 балла за каждую из лекций: 10 баллов

Примечание.

Дополнительные (премиальные) баллы начисляются по результатам работы:

1) за моделирование на ЭВМ устройств, рассчитанных на практических занятиях,  максимум 10 баллов при использовании не менее, чем в 2-х задачах;

2) за использование в решаемых задачах теоретических сведений, вынесенных на самостоятельную проработку (п. 5.2) максимум 10 баллов.

3) Текущий рейтинг может конвертироваться в семестровую оценку за экзамен в соответствии с Положением о рейтинговой системе ТУСУР. при этом семестровый рейтинг будет равен текущему рейтингу.


^

7 Курсовое проектирование (34 часа, 6 семестр)


7.1  Аудиторные занятия (17 часов)

7.1.1 Организация аудиторных занятий. Аудиторные занятия ведутся в форме самостоятельной работы под руководством преподавателя в дисплейном классе с использованием кабинета курсового и дипломного проектирования РТФ. При этом посещение таких занятий студентом обязательно только для обеспечения текущей и итоговой отчетности по проектированию. Студенты могут работать при помощи преподавателя по E-mail: Фамилия И.О. руководителя проектирования <distmrc@main.tusur.ru> (дисплейный класс) или Фамилия И.О. руководителя проектирования <mrc@main.tusur.ru>(кафедра СРС).

^ 7.1.2 Содержание заданий на проектирование. Каждому студенту выдается индивидуальное техническое задание на курсовое проектирование. Производится предварительный расчет, составляются структурная и принципиальная схемы аналогового устройства по заданным параметрам функционирования. Исходя из общих требований, предъявленных к устройству, формулируются требования к показателям отдельных каскадов и цепей структурной схемы. Рассчитываются каскады и цепи, определяются результирующие параметры функционирования. Определяются расчетные параметры функционирования. Расчетные параметры сравниваются с заданными в техническом задании на курсовое проектирование.

Предусматривается выполнение части расчетов с применением ЭВМ (или моделирование устройства на ЭВМ).

^ 7.1.3 Содержание занятий. Выдача индивидуальных заданий на проектирование (с пояснениями по отчетности и организации проектирования, по порядку публичной зашиты проекта). 2 час

Критерии выбора активных элементов 2 час

Эскизный расчет устройства 2 час

Уточнение структурной схемы 2 час

Электрический расчет устройства 3 час

Моделирование усилителя на ПК 4 час

оформление проекта 1 час

Защита проекта 1 час


^ 7.2 Самостоятельная работа (17 часов)


Моделирование усилителя на ПК 8 часов

оформление пояснительной записки, чертежей и перечня элементов 9 часов.

Примечание.

Наряду с аудиторными занятиями по расписанию предусматривается возможность самостоятельной работы в дисплейном классе не менее 4 часов в неделю, начиная с 10-й недели. В это время преподаватель будет находиться в дисплейном классе и в режиме ON LINE консультировать студентов и по электронной почте.


^ 7.3 Рейтинговая раскладка (6 семестр, максимум 120 баллов)

№п.

Элементы

контроля

Контрольный

срок

Максимальный балл

1

Эскизный расчет устройства

5-я неделя

20

2

Уточнение схемы

8-я неделя

10

3

Моделирование на ПК

12-я неделя

20

4

Оформление проекта

14-я неделя

10

5

Допуск к защите

15-я неделя

20

6

Оригинальность проекта

15-я неделя

20

7

Высокое качество доклада

16-я неделя

10

8

Досрочная защита проекта

до 15-ой недели

10

9

Итого

Конец проекта

120


Примечание.

Дополнительные (премиальные) баллы начисляются по результатам работы:

1) за досрочную защиту проекта (10 баллов, п.8 таблицы);

2) за оригинальность проекта (20 баллов, п.6);

3) за высокое качество доклада при защите проекта (10 баллов, п.7).

Проект может быть допущен к защите без результатов моделирования при соответствующем снижении текущего рейтинга.

^ Текущий рейтинг может конвертироваться в семестровую оценку дифзачета в соответствии с Положением о рейтинговой системе ТУСУР. при этом семестровый рейтинг будет равен текущему.


Литература


о с н о в н а я


1 Палов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых устройств: Учебник для вузов – 2-е изд., исправ. М.: Горячая линия - Телеком, 2001. – 320с.: ил.

2 Ногин В. Н. Аналоговые электронные устройства: Учеб. пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1992.

3. Шарапов А.В. Электронные цепи и микросхемотехника. Часть1. Аналоговая схемотехника: Уч. Пособие. – Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, - 2003.


д о п о л н и т е л ь н а я


4 Опадчий Ю.Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): Учебник для вузов / Ю.Ф. Опадчий, О.П. Глудкин, А.И. Гуров; Под ред. О.П. Глудкина. М.: Горячая линия  Телеком, 2005.  768с.: ил.

5 Колесов И. А. усилительные устройства бытовой радиоэлектронной аппаратуры: Учебное пособие.  Томск: Изд-во научно-технической литературы, 2003 г., 294 с., илл.

6 Остапенко Г.С. Усилительные устройства.- М.: Радио и связь, 1989

7 Войшвилло Г.В. Усилительные устройства.- М.: Радио и связь, 1989

8 Усилительные устройства: Учеб. пособие для высших учебных заведений /Под ред. О.В. Головина – М.: Радио и связь, 1993.-352с.

9 Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. – М.: "Солон-Р", 1999г., 506с.

10 Шарыгина Л.И. Сборник задач по усилительным устройствам: Учебное пособие. – Томск: Томск. гос. ун-та систем управления и радиоэлектроники, 2001.–115с.

11 Шкритек П. Справочное руководство по звуковой схемотехнике: Пер. с нем.- М.:Мир, 1991.-446 с.

12 Колесов И. А. усилительные устройства бытовой радиоэлектронной аппаратуры: Учебно-методическое пособие.  Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2003.  79 с.

12 Система образовательных стандартов. Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные. Общие требования и правила оформления. Томск ОС ТАСУР 6. 1-97*, 2001г., 39с.

13 Справочная литература по активным и пассивным элементам радиоэлектроники.





Скачать 151,8 Kb.
оставить комментарий
Дата02.10.2011
Размер151,8 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх