2017-12-14
1280
По изучению дисциплины
“Основы электроники”
Основное содержание указанной дисциплины соответствует программам и отражено в перечнях вопросов, выносимых на экзамен. Перечень состоит из двух блоков вопросов: теоретического и практического. Поэтому изучение дисциплины предполагает комплексный подход в соответствии со следующими рекомендациями.
Ведение конспекта
1. При изучении материала обязательно ведение конспекта. Для этой цели необходимо использовать общую (желательно сшитую, а не клееную) тетрадь в клетку.
2. Все листы тетради нумеруются в правом верхнем углу с одной стороны (второй его стороне автоматически присваивается тот же номер с буквой “а”, например стр.5 и 5а). Это необходимо для точных ссылок между различными частями конспекта.
3. С внешней стороны листа обязательно сделать поля шириной в 4... 5 клеток. Их можно делать простым загибом нескольких листов сразу и границу изгиба использовать как линию поля. Такое поле необходимо для вынесения сюда контекстных пометок по тексту (например, символов!, +, - и др. для обозначения достоинств и недостатков явления, процесса, элемента, а также важных цифровых данных). Здесь же делается ссылка на литературу, откуда взят материал, и указываются номера страниц конспекта, где рассматриваются вопросы, базирующиеся на данном материале (например, при изучении электронных усилителей желательно дать ссылку на необходимый материал по транзисторам и т.д.). При ссылке на литературу указывается ее порядковый номер (в квадратных скобках [ ]) из списка литературы, приведенного в конце конспекта, и страницы, например [7] 123. [1]
|
|
|
4. В конце конспекта необходимо привести список рекомендованной литературы (можно вклеить распечатку), либо тот перечень, с которым непосредственно приходится работать.
5. Отработку практических вопросов можно делать в отдельной тетради, но лучше проводить ее в одном конспекте с обратной стороны. Для этого конспект переворачивают на 180 градусов и, отступив 1... 2 листа (с литературой и др. записями) делают заголовок: “Практические вопросы”. При этом на полях указывают страницы соответствующего теоретического материала.
Изучение материала
Правильная организация работы над материалом способствует лучшему его усвоению.
В качестве плана работы студентам-заочникам предлагается перечень экзаменационных вопросов, содержащий теоретическую и практическую части. Вопросы построены в полном соответствии с учебной программой на логической основе так, что каждая последующий раздел базируется на предыдущем. Поэтому изучение дисциплин должно строиться на систематической самостоятельной работе над материалом с привлечением рекомендуемых учебников и учебных пособий.
|
|
|
Основным методом обучения в высшей школе является самостоятельная работа.
При изучении конкретного раздела нужно обязательно работать с карандашом и листом бумаги для пометок и промежуточных построений. Сначала материал внимательно прочитывается и осмысливается. Трудные для понимания места требуют особого внимания и повторных обращений к ним. При этом на бумаге чертятся графики и схемы, делаются выкладки и другие построения, в результате которых будет достигнута полная ясность. И только после усвоения материала выполняется его краткое конспектирование
Надо уметь конспектировать изучаемый материал, используя сокращенные обозначения, физические и математические величины.
Как конспектировать?
Надо записывать главные положения, которыми обычно являются:
а) определение устройства, (схемы, явления, элемента и т. д.), его назначение;
б) принцип работы (физическая сущность явлений), где упор делается на понимание физики происходящих явлений, процессов с применением математического аппарата, помогающего количественно или в соотношениях обосновать изучаемое явление, процесс, принцип работы схемы, устройства и т.п.;
в) область применения устройства (схемы, элементы и т.п.) в технике.
В добавление к сказанному выше, рекомендуется вести конспектирование на правой странице тетради. Левая страница оставляется для вычерчивания чертежей, схем, рисунков, а также записей дополнительного материала при самостоятельном изучении и проработке учебников и учебных пособий, рекомендуемых по соответствующим курсам.
Рекомендуется использовать цветные ручки или карандаши для выделения главного, для начертания графиков, рисунков и схем.
Для успешного усвоения материала лекций необходимо знать основные понятия и законы физики и электротехники, уметь применять эти знания при изучении данных дисциплин, уметь пользоваться математическим аппаратом при анализе и доказательстве того или иного явления. На кафедре составлены “Контрольные вопросы по базовым дисциплинам курса...”, куда включены самые важные положения. Эти вопросы прилагаются в данной “Методике...” и вы должны самостоятельно их проработать во время подготовки по дисциплине.
Важная деталь: Понимая, что конспективная проработка материала является основным “материальным” итогом подготовки студента, кафедра считает обязательным предъявление конспекта в конце семестра для проверки. В то же время, конспект является той спасительной “соломинкой”, за которую может ухватиться студент с разрешения преподавателя на экзамене, в случае возникновения критической ситуации. Не забывайте об этих двух факторах!
Лабораторные работы
Все отчеты по лабораторным работам оформляются на бланках. Результаты измерений, графические и математические выкладки нужно выполнять правильно и аккуратно. По каждому фрагменту проделанной лабораторной работы делаются содержательные выводы, с указанием выявленных особенностей, закономерностей, аномалий и основных числовых данных.
Для защиты (сдачи зачета) ЛР обязательно знание приведенных в ней контрольных вопросов.
Без конспекта лекций, оформленных и защищенных ЛР и РГР студент к экзамену не допускается.
На кафедре заведен следующий порядок сдачи зачетов по ЛР. Студенту разрешается в день сделать один "подход" к преподавателю для сдачи. Это сделано для того, чтобы исключить сдачу зачетов без предварительной подготовки, т.е. на "авось". Каждый подход для сдачи фиксируется в журнале соответствующей оценкой.
Изучаемые курсы дисциплин электронной схемотехники достаточно сложны и объемны. Просто запомнить весь курс невозможно. Однако по основным вопросам у вас должна быть полная ясность. Л.Н. Толстой писал: “Дело не в том, чтобы знать много, а в том, чтобы знать из всего того, что можно знать, самое нужное”.
|
|
|
В результате изучения курсов дисциплин вы должны твердо знать физические основы работы элементов и устройств, их достоинства, недостатки, область применения, должны уметь читать и создавать радиоэлектронные схемы и делать их сравнительный анализ. В общем, вы должны ориентироваться в практической электронике. При наличии этих основных знаний все остальные можно вполне сознательно взять в специальной и справочной литературе, которой вы также должны уметь пользоваться.
Значение, которое трудно переоценить в процессе изучения рассматриваемых дисциплин, имеет практика. Вы должны использовать не только любую возможность (в лаборатории, дома,...), чтобы научиться работать паяльникам, создавать, ремонтировать и настраивать РЭА, но и использовать большие возможности, предоставляемые компьютерной моделирующей программой EBW-2.0. Программа позволяет воссоздать на экране компьютера практически все изучаемые электронные устройства и проанализировать их работу с помощью богатого арсенала экранных приборов.
Необходимо интересоваться вопросами электроники и схемотехники, читать специальную, справочную и научно-популярную литературу. В доступных библиотеках имеется много интересных книг и периодических журналов радиоэлектронного направления. В их числе журналы “РадиоАматор” (Украина), “Радио” (Россия), “Зарубежная электроника”, “Радиолюбитель” (Белоруссия), “Радиоэлектроника” (известия ВУЗов) и др. Рекомендуется по возможности посещать выставки новых книг, которые проводятся во многих библиотеках.
Подводя итог приводимым “рекомендациям”, еще раз отметим необходимость использования всех средств для глубокого и практического освоения электроники и ее схемотехники. А для этого нужна целеустремленная самостоятельная работа.
|
|
|
Приложение Б
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
по базовым наукам для дисциплин
“ Электроника и микросхемотехника ”,
" Элементы и функциональные узлы
информационно-измерительных комплексов ",
"Электроника и импульсная техника ",
“ Основы электроники”, “Компьютерная схемотехника”
I. Физика
1. Напряженность, потенциал и разность потенциалов электрического поля, связь между ними. Потенциальный барьер.
2. Движение электрона в электрическом поле.
3. Конденсаторы. Их емкость, энергия.
4. Диэлектрик в электрическом поле. Поляризация. Диполь.
5. Электрический ток в проводниках. Законы Ома и Кирхгофа.
6. Электрический ток в газах. Ионизация газа. Зависимость тока газового разряда от напряженности электрического поля.
7. Основные величины, характеризующие магнитное поле (В, Н, m) и соотношение междуними.
8. Кривая намагниченности. Насыщение.
9. Единицы измерения электрических и магнитных величин в системе СИ, соотношения междуними.
10. Действие магнитного поля на заряд.
11. Диэлектрическая и магнитная проницаемости.
12. Электромагнитная индукция, само- и взаимоиндукция.
13. Электромагнитные колебания (свободные, вынужденные).
14. Резонанс напряжения и токов.
15. Сущность явлений интерференции, дифракции, поляризации.
16. Отражение и преломление волн.
17. Прохождение частиц через потенциальный барьер.
18. Строение атома.
19. Термоэлектронная эмиссия. Работа выхода электрона.
20. Принцип работы электровакуумных приборов.
21. Фотоэлектронная эмиссия.
22. Механизм образования пары "электрон-дырка".
23. Понятие полупроводника, донора и акцептора.
24. Собственная и примесная проводимость, их зависимость от температуры.
25. Сущность возникновения контактной разности потенциалов.
26. Образование p–n перехода.
27. Почему полупроводниковый диод пропускает ток в одном направлении?
28. Принцип работы транзистора.
29. Свойства диа- и парамагнетиков.
30. Свойства и кривая намагничивания ферромагнетиков.
II. Электротехника
1. Понятие напряжения (U), падения напряжения, эдс.
2. Применение закона Ома для участка электрической цепи (показать на схеме).
3. Шунтирование в электрических цепях.
4. Назначение делителя напряжения, потенциометра, реостата. Их схемная реализация.
5. Расчет разветвленных электрических цепей с применением законов Ома и Кирхгофа.
6. Понятие переменного и выпрямленного тока и напряжения.
7. Мгновенное, среднее и действующее значение переменного тока и напряжения. Их соотношения и физический смысл.
8. Понятие фазы тока и напряжения и сдвига по фазе.
9. Влияние частоты f на величину емкостного и индуктивного сопротивлений.
10. Мгновенная мощность. Активная, реактивная и полная мощность постоянного и переменного тока.
11. Условия передачи максимальной мощности от источника энергии к потребителю.
12. Действия над комплексными числами.
13. Последовательное и параллельное соединение R, L, C.
14. Резонанс. Резонанс токов и напряжений.
15. Применение на практике законов электромагнитной индукции (само- и взаимоиндукция).
16. Принцип действия трансформатора. Электрическая схема замещения трансформатора.
17. Измерение электрических величин.
18. Использование электроизмерительных приборов в качестве вольтметра и амперметра, включение их в цепь.
19. Мостовая схема измерения.
20. Определение периода, частоты, круговой частоты.
21. Прямое и обратное включение диода, одно- и двухполупериодные выпрямители.
22. Фильтрация выпрямленного напряжения.
23. Гармонические составляющие переменного сигнала (I, U).
III. Математика
1. Физический смысл производной, ее графическое определение.
2. Отыскание экстремума функции.
3. Понятие о комплексных числах.
4. Уравнение прямой.
5. Линейная и нелинейная зависимости.
6. Способы решения однородных дифференциальных уравнений.
7. Способы дифференцирования функций.
8. Понятие интеграла.
9. Тригонометрические функции: физический смысл, графическоеизображение.
10. Формулы тригонометрических преобразований.
11. Понятие логарифма. Логарифмическая функция и её график.
Приложение В
ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ,
выносимых на экзамен по дисциплине:
«ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ»
5 семестр (для студентов очной формы обучения)
(теоретическая часть)
1. Пассивные электрорадиоизделия: общие сведения, классификация и эквивалентные схемы, формирование рядов номинальных значений параметров.
2. Резисторы: назначение, параметры, основные свойства, классификация, условные графические обозначения и маркировка.
3. Конденсаторы: назначение, параметры, основные свойства, классификация, условные графические обозначения и маркировка.
4. Электромагнитные реле: назначение, устройство и принцип действия, основные характеристики и параметры.
5. Электромагнитные реле: конструктивные и схемные методы изменения временных параметров.
6. Электромагнитные реле: назначение, устройство и принцип действия поляризованных реле.
7. Коммутационные устройства: назначение, параметры и основные характеристики, классификация, условные графические обозначения и маркировка.
8. Электрофизические свойства ПП. Внутренняя структура, виды проводимости и типы ПП. Дрейфовый и диффузионный токи.
9. Физика образования ЭДП, сущность потенциального барьера p-n перехода. Работа ЭДП под внешним U при прямом и обратном включении (аналитическое и графическое описание ВАХ p-n перехода).
10. Назначение, классификация и УГО выпрямительных диодов, их принцип действия, схема включения, характеристика и параметры.
11. Назначение, классификация и УГО стабилитронов, их принцип действия, схема включения, характеристика и параметры.
12. Назначение, классификация и УГО варикапов, их принцип действия, схема включения, характеристика и параметры.
13. Биполярные транзисторы. Устройство и принцип действия, классификация и УГО. Режимы включения, режимы работы, характеристики и параметры.
14. Составной транзистор. Схема составного транзистора, ее сущность и принцип действия.
15. Полевые транзисторы. Принцип действия, структура, схемы включения, характеристики и параметры ПТ с ЭДП.
16. Полевые транзисторы. Структура, принцип действия, схемы включения, характеристики и параметры ПТ с изолированным затвором.
17. Тиристоры. Классификация и УГО. Устройство и принцип действия динистора, режимы работы, характеристика и параметры.
18. Тиристоры. Устройство и принцип действия тринистора, режимы работы, характеристика и параметры. Методы управления током тринистора, сущность, схема и принцип действия.
19. Статический режим работы БПТ. Сущность, характеристики и схемы для их экспериментального построения, основные параметры.
20. Динамический режим работы БПТ. Сущность, характеристики и схемы для их экспериментального построения, основные параметры. Пояснить принцип усиления сигнала БПТ.
21. Динамический режим работы БПТ. Исследование работы БПТ графоаналитическим методом.
22. Физические основы фотоэлектронных приборов. Спектр электромагнитного излучения. Суть внешнего и внутреннего фотоэффектов. Фоторезистор: конструкция, принцип действия, основные характеристики. применение.
23. Фотодиоды: режимы работы, схемы включения, основные характеристики, применение.
24. Фототранзисторы: режимы работы, схема включения, основные характеристики, применение.
25. Оптроны: общая характеристика, классификация, УГО, маркировка, схемы включения, применение.
26. Обоснование условия передачи наибольшей мощности в цепи "источник- приемник сигнала".
27. Включение биполярных транзисторов по схеме с ОЭ: схема, основные соотношения, графики, область применения.
28. Включение биполярных транзисторов по схеме с ОБ: схема, основные соотношения, графики, область применения.
29. Включение биполярных транзисторов по схеме с ОК: схема, основные соотношения, графики, область применения.
30. Режимы работы транзисторов в усилительных каскадах: назначение, графическая иллюстрация, основные параметры, достоинства и недостатки.
31. Электронные усилители (ЭУ): определение, классификация, основные показатели и характеристики.
32. Обратные связи в ЭУ: определение, виды ОС, их классификация по способам осуществления.
33. Влияние отрицательной ОС на коэффициент усиления ЭУ (вывод основной формулы).
34. Влияние отрицательной ОС на основные характеристики ЭУ: на величину и стабильность коэффициента усиления, на амплитудные и частотные свойства ЭУ.
35. Цепи смещения транзистора: общие сведения, основные определения. Смещение фиксированным током в схеме с ОЭ: схема, принцип действия, область применения.
36. Смещение фиксированным напряжением в схеме с ОЭ: схема, принцип действия, область применения.
37. Влияние температуры на работу транзистора. Методы стабилизации положения рабочей точки. Коллекторная стабилизация: схема, принцип действия, основные соотношения, применение.
38. Эмиттерная стабилизация: схема, принцип действия, основные соотношения, особенности применения.
39. Транзисторный усилитель с RC-связью: схема, назначение элементов, принцип действия, частотная характеристика.
40. Усилители мощности (УМ): общие сведения. Однотактный трансформаторный УМ: схема, принцип действия, основные соотношения, применение.
41. Бестрансформаторный усилитель мощности: схема, принцип действия.
42. Источники вторичного электропитания: функциональная схема, назначение элементов, основные требования и характеристики.
43. Однополупериодный выпрямитель переменного тока: схема, принцип действия, основные соотношения, графики, область применения.
44. Двухполупериодный выпрямитель переменного тока со средней точкой: схема, принцип действия, основные соотношения, графики, область применения.
45. Мостовой двухполупериодный выпрямитель переменного тока: схема, принцип действия, основные соотношения, графики, область применения.
46. Сглаживающие фильтры. Общие сведения. Емкостной сглаживающий фильтр: схема, принцип действия, основные соотношения, графики, область применения.
47. Выпрямители с удвоением и умножением напряжения. Схемы, принцип действия, область применения.
48. Стабилизаторы напряжений, общие сведения. Параметрический СН постоянного тока: схема включения, принцип действия, основные параметры и характеристики, температурная компенсация, графики, область применения, расчет элементов ПСН.
ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ,
выносимых на экзамен по дисциплине:
«ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ»
5 семестр (для студентов очной формы обучения)
(практическая часть)
1. Привести схему однокаскадного усилителя для низкоомного источника сигнала.
2. Привести схему однокаскадного усилителя для высокоомного источника сигнала.
3. Привести схему срабатывания низкоомного реле от низкоомного источника сигнала.
4. Выполнить проверку исправности элементов диодного моста.
5. Привести техническое решение выпрямителя на диодах типа Д 226Б (U ОБР. MAX = 400 В; I ПР. MAX = 0,3 А; R ОБР. MIN = 10 МОм), если выпрямленное напряжение составляет 1350 В.
6. Привести схему мостового выпрямителя с емкостным фильтром и охарактеризовать возможные его неисправности.
7. Экспериментально определить и построить графики семейства выходных статических характеристик биполярного транзистора. Провести их анализ.
8. Экспериментально определить и построить графики семейства переходных характеристик биполярного транзистора. Провести их анализ.
9. По заданным статическим характеристикам, Е К и R К построить динамическую переходную характеристику, выбрать положение рабочей точки и охарактеризовать параметры БПТ.
10. Проверить исправность, определить цоколевку и тип БПТ. Дать физическую интерпретацию операций.
11. Проверить эффект усиления по току БПТ. Дать физическую интерпретацию.
12. Измерить осциллографом частоту и период колебаний напряжения переменного тока.
13. Измерить осциллографом амплитуду и фазу колебаний напряжения переменного тока.
14. Как изменится напряжение стабилизации на выходе ПСН при изменении входного напряжения (привести графическую иллюстрацию).
15. Как изменится ток, протекающий через стабилитрон в ПСН, если R БАЛ = 200 Ом, а входное напряжение изменилось на 2 В?
16. Определить ток стабилитрона IСТ, если входной ток I ВХ=0,05 А, а ток в нагрузке I Н =0,02 А.
17. Сопротивление резистора R БАЛ =200 Ом. Как изменится ток стабилитрона IСТ (при U СТ=const), если входное напряжение U ВХ изменится на величину 2 B?
18. Определить коэффициент усиления Кu усилителя, если сопротивление и ток нагрузки равны соответственно R Н = 100 Ом и I Н = 0,1 А, а входное напряжение U ВХ = 0,2 В.
19. Докажите необходимость смещения начального положения рабочей точки.
20. Привести схему 2-каскадного усилителя переменного тока и пояснить методику измерения его параметров.
21. Показать техническое решение устранения искажения типа "ступенька" в бестрансформаторном усилителе мощности.
Приложение Г
