Название тем лекционных занятий, их содержание, объём в часах

1 2 3 4

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет

Информатики и радиоэлектроники»

“УТВЕРЖДАЮ”

Декан факультета заочного обучения

______________ А.В. Ломако

“ “ ____________ 2017 г.

Регистрационный № УД 0-25-487/р

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ

ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Рабочая учебная программа для специальности

1-39 03 01 Электронные системы безопасности

Факультет заочного обучения

Кафедра проектирования информационно-компьютерных систем

Курс 3

Семестр 5

Лекции 6 часов Экзамен – 5 семестр

Лабораторные работы 8 часов

Всего аудиторных часов

по дисциплине 14 часов

Всего часов Форма получения

по дисциплине 40 часов высшего образования – заочная

2017

Составил: В.В. Баранов, д.т.н., профессор кафедры проектирование информационно-компьютерных систем Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники».

Рабочая учебная программа составлена на основе типовой учебной программы «Электрические и электронные компоненты технических систем», утверждённой Министерством образования Республики Беларусь ___________, рег. № ТД- ______________/ тип. и рабочего учебного плана специальности 1-39 03 01 Электронные системы безопасности.

Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании кафедры радиоэлектронных средств

протокол № от

Заведующий кафедрой И. Н. Цырельчук

Одобрена и рекомендована к утверждению Советом факультета компьютерного проектирования Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

протокол № от

Председатель методической комиссии М.С. Гурский

СОГЛАСОВАНО

Начальник ОМОУП ______________ Ц. С. Шикова

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Цель преподавания дисциплины. Дисциплина «Электрические и электронные компоненты технических систем» является неотъемлемой частью цикла специальных дисциплин и служит теоретической базой подготовки инженера по специальности 1-39 03 01 «Электронные системы безопасности».

Целью преподавания дисциплины является формирование теоретических знаний и практических умений, необходимых для проектирования, обоснованного выбора и оценки эффективности использования электрических и электронных компонентов электронных систем безопасности (ЭСБ) предприятий и организаций, транспорта, физических лиц.

Задачи дисциплины. Основными задачами дисциплины являются:

- рассмотрение разновидностей (номенклатуры) электрических и электронных компонентов (электрорадиоэлементов), используемых в составе конструкций устройств ЭСБ;

- изучение эксплуатационно-техничесикх характеристик и свойств электрорадиоэлементов различных классов и групп и формирование умений их выбора для конструкций устройств ЭСБ конкретного функционального назначения;

- получение практических навыков сравнительной оценки параметров и эксплуатационно-технических характеристик электрорадиоэлементов различных производителей (как отечественных, так и зарубежных).

В результате изучения дисциплины студенты должны:

– знать:

− основные свойства, эксплуатационно-технические характеристики и особенности применения электрорадиоэлементов в электронных устройствах систем безопасности;

− физические принципы работы, параметры, эксплуатационно-технические характеристики и особенности применения электронных компонентов (ЭЭК) в устройствах систем безопасности;

− принципы действия и физические эффекты, используемые в электрических и электронных компонентах (ЭЭК) технических систем;

− модели и конструктивно-технологические особенности основных ЭЭК;

− свойства и вероятностно-статистические характеристики ЭЭК;

− принципы проектирования и производства ЭЭК технических систем с использованием САПР;

− количественные показатели точности и стабильности параметров ЭЭК;

− количественные показатели надежности и критерии оценки эффективности использования ЭЭК;

– уметь:

− анализировать работу различных типов ЭЭК и определять возможность их функционального применения в конструкциях электронных устройств;

− обоснованно выбирать типы ЭЭК в зависимости от назначения и условий эксплуатации электронной системы безопасности;

− разрабатывать конструкторскую документацию на ЭЭК;

− проектировать технологические процессы изготовления ЭЭК;

− выполнять выбор и обобщенную количественную оценку критерия эффективности функционирования ЭЭК в электронной системы безопасности, проводить анализ точности и стабильности параметров ее функциональных частей.

– иметь представление:

– о методиках проведения измерений электрических параметров ЭЭК;

– о методах статистического анализа полученных экспериментальных данных;

– об основных прикладных пакетах программ, используемых при моделирования ЭЭК в технических системах.

Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины

№ пп	Название дисциплины	Раздел, тема
1	2	3
1.	Физика	Механические колебания и волны. Электростатическое поле. Диэлектрики и проводники в электростатическом поле. Магнитное поле. Электромагнитная индукция. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Интерференция и дифракция световых волн. Взаимодействие электромагнитных световых волн с веществом
2.	Метрология, стандартизация и сертификация в информатике и радиоэлектронике	Физические величины и их единицы. Виды и методы измерений. Погрешности измерений. Математическая обработка результатов измерений. Средства измерений физических величин

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Название тем лекционных занятий, их содержание, объём в часах

№ пп

Название темы

Содержание

Объём в часах

Пятый семестр

Раздел 1. Общая характеристика электрических и электронных компонентов

Введение

Предмет и содержание дисциплины «Электрические и электронные компоненты технических систем», ее место в подготовке инженера по специальности 1-39 03 01 «Электронные системы безопасности». Электрические и электронные компоненты как составные части конструкций технических средств ЭСБ, их влияние на характеристики, надежность и эффективность функционирования ЭСБ. Характеристика составных частей конструкций электронных устройств систем безопасности: конструктивные элементы, элементы электрических схем, вспомогательные элементы.

Классификация электрических и электронных компонентов, эволюция их развития

Электрорадиоэлементы как термин, охватывающий все многообразие электрических и электронных компонентов. Эволюция развития: элементы навесного (объемного) монтажа, элементы печатного монтажа, элементы поверхностного монтажа, кристаллы интегральных микросхем. Пассивные и активные элементы устройств ЭСБ. Использование электрорадиоэлементов отечественного и зарубежного производства.

Общая характеристика электрических и электронных компонентов

Использование в устройствах систем безопасности электрических и электронных компонентов (электрорадиоэлементов). Пассивные и активные элементы. Общие правила выбора и применения электрорадиоэлементов, определение их основных технических характеристик по технической документации и с использованием Интернет-ресурсов. Характеристика надежности (уровня качества) электрорадиоэлементов в зависимости от вида приемки в условиях производства.

Раздел 2. Пассивные элементы устройств ЭСБ

Элементы общего применения

Резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы: конструкции и их разновидности, основные электрические параметры, эксплуатационно-технические характеристики, правила применения в устройствах. Сокращения, используемые для различных групп резисторов и конденсаторов зарубежного производства. Характеристики, свойства и применение дросселей и катушек индуктивностей с сердечниками из феррита и других магнитомягких материалов.

Элементы, сочетающие выполнение механических операций с электрическими функциями

Переключатели, кнопки, тумблеры, соединители, машины и аппараты малой мощности (двигатели малой мощности, реле и др.). Конструктивные разновидности, основные электрические параметры и эксплуатационно-технические характеристики, правила применения в электронных устройствах.

Вспомогательные элементы

Электрические кабели, провода, шнуры. Химические источники тока. Пьезоэлектрические элементы, линии задержки, элементы на ПАВ. Установочные изделия, сокиты (монтажные панельки). Основные параметры и эксплуатационно-технические характеристики, правила применения в устройствах.

Раздел 3. Активные элементы устройств ЭСБ

Интегральные микросхемы

Виды (группы) интегральных микросхем ИМС) в зависимости от вида сигналов и выполняемых функций: цифровые, ОЗУ, ПЗУ, ППЗУ, РПЗУ, аналоговые, гибридные. ИМС КМОП-технологии, биполярные ИМС. Физические принципы функционирования и параметры ИМС разных групп. Эксплуатационно-технические характеристики ИМС. Виды корпусов ИМС отечественного и зарубежного производства (DIP, PGA, SMT). Корпуса для поверхностного монтажа: Small Outline (SO, SOIC, SOP, SOJ, WSOP, SSOP, TSOP, TSSOP и др.); Flatpack (QFP, TQFP и др.); Leaded Chip Carrier (LCC); Ball Grid Array (BGA) и др. Особенности электрического монтажа в конструкциях устройств. Правила и особенность использования в конструкциях устройств в зависимости от рабочего материала и вида корпуса ИМС.

Полупроводниковые приборы

Классификация ППП по выполняемым функциям, виду полупроводникового материала, мощности, рабочей частоте и др. признакам. Принципы функционирования, параметры и эксплуатационно-технические характеристики ППП разных групп. Корпуса полупроводниковых приборов отечественного и зарубежного производства. Правила и особенность использования ППП в конструкциях устройств.

Знакосинтезирующие индикаторы и панели

Классификация знакосинтезирующих индикаторов по виду воспроизводимой информации (единичные, цифровые, буквенно-цифровые, шкальные, графические), принципу работу и материалу (вакуумные люминесцентные, вакуумные накаливаемые газоразрядные, жидкокристаллические, полупроводниковые). Индикаторы без встроенного и со встроенным управлением. LCD- и плазменные дисплеи (панели). Дисплеи с диодной матрицей. Конструкции, светотехнические и эксплуатационные характеристики, правила выбора и применения знакосинтезирующих индикаторов и панелей в устройствах.

Фотоэлектрические и фотоэлектронные приборы

Назначение, классификация, электрические параметры и принцип работы фотоэлектрических (фотодиоды, фоторезисторы, фототранзисторы, фотоприемные устройства, приборы фоточувствительные с переносом заряда) и фотоэлектронных приборов (передающие телевизионные трубки, фотоэлектронные умножители, преобразователи электронно-оптические), трубки электронно-лучевые приемные и преобразовательные. Конструкции и эксплуатационно-технические характеристики, выбор для применения в составе ЭСБ.

Элементы силовой электроники

Силовые выпрямительные диоды, тиристоры, силовые транзисторы отечественного и зарубежного производства. Назначение, основные электрические параметры. Эксплуатационно-технические характеристики и правила применения в конструкциях устройств ЭСБ.

Приборы с зарядовой связью

Физические принципы работы приборов с зарядовой связью (ПЗС). Классификация, параметры, эксплуатационно-технические характеристики, надежность и правила применения ПЗС в технических устройствах. Характеристика матриц ПЗС, используемых в видеокамерах наблюдения.

Изделия квантовой электроники. Лазеры и твердотельные излучатели

Полупроводниковые излучатели и лазеры. Назначение и принцип работы. Электрические параметры, эксплуатационно-технические характеристики, надежность. Правила применения в конструкциях технических устройств ЭСБ.

Раздел 4. Выбор электрорадиоэлементов, их монтаж на печатных платах, обозначение в технической документации

Основные принципы выбора электрорадиоэлементов

Выбор электрорадиоэлементов с учетом функционального назначения ЭСБ, условий эксплуатации и объекта установки. Учет требований по стабильности функциональных параметров, надежности и стоимости электрорадиоэлементов. Выбор электрорадиоэлементов с учетом их монтажа на печатных платах (монтаж в отверстия, поверхностный монтаж) и производителя (страны СНГ, страны дальнего зарубежья). Обозначение в технической документации электрических и электронных компонентов (электрорадиоэлементов) в зависимости от класса и группы.

Особенности монтажа электрорадиоэлементов

Классификация методов монтажа электрических и электронных компонентов на печатных платах. Монтаж компонентов в отверстия. Особенности поверхностного монтажа и метода монтажа кристаллов ИМС на плате. Применяемое оборудование и его характеристики. Перспективные направления в конструировании и производстве электрических и электронных компонентов и их применении в конструкциях устройств ЭСБ.

ИТОГО: пятый семестр