Закреплена за кафедрой | Кафедра общей и экспериментальной физики |
---|---|
Направление подготовки | 03.03.02. Физика |
Форма обучения | Очная |
Общая трудоемкость | 4 ЗЕТ |
Учебный план | 03_03_02_Ф-3-2019 |
|
|
Распределение часов по семестрам
Курс (семестр) | 2 (4) | Итого | ||
---|---|---|---|---|
Недель | 19 | |||
Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
Лекции | 18 | 18 | 18 | 18 |
Лабораторные | 18 | 18 | 18 | 18 |
Практические | 36 | 36 | 36 | 36 |
Сам. работа | 45 | 45 | 45 | 45 |
Часы на контроль | 27 | 27 | 27 | 27 |
Итого | 144 | 144 | 144 | 144 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра общей и экспериментальной физики
Протокол от 21.06.2019 г. № 13
Заведующий кафедрой д-р физ.-мат. наук, профессор Плотников В.А.
1.1. | Изучение основ физических процессов, протекающих в полупроводниковых структурах. Научиться проводить расчеты электронных схем, реализацию и измерения их параметров, а также тестирование и калибровку готовых радиоэлектронных устройств. |
---|
Цикл (раздел) ООП: Б1.В |
ПК-1 | способностью использовать специализированные знания в области физики для освоения профильных физических дисциплин |
ПК-2 | способностью проводить научные исследования в избранной области экспериментальных и (или) теоретических физических исследований с помощью современной приборной базы (в том числе сложного физического оборудования) и информационных технологий с учетом отечественного и зарубежного опыта |
В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
3.1. | Знать: |
---|---|
3.1.1. | Об основных явлениях и законах электротехники; об электротехнической терминологии и символике; о методах анализа электрических цепей постоянного и переменного тока; об устройстве, принципе работы, характеристиках электромагнитных устройств; об основах цифровой и аналоговой электроники; о современной элементной базе; о принципе работы электроизмерительных приборов и электронных устройств |
3.2. | Уметь: |
3.2.1. | Пользоваться электроизмерительными приборами для измерения параметров электрических и электронных схем; проводить их исследования на практике. |
3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
3.3.1. | Иметь навыки расчета линейных электрических цепей постоянного и переменного тока. Практической работы с электронными устройствами, измерения параметров электронных схем. |
Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
---|---|---|---|---|---|---|
Раздел 1. | ||||||
1.1. | Основные сведения об электровакуумных и полупроводниковых приборах | Лекции | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.2. | Полупроводники и диэлектрики, колебательный контур | Лабораторные | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.3. | Принцип распространения сигналов в линиях связи | Лекции | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.4. | Устройства электроники (усилители, стабилизаторы, фильтры, генераторы гармонических колебаний) | Лабораторные | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.5. | Общие сведения об элементной базе схемотехники. | Лекции | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.6. | Аппараты для ДМВ и СМВ терапии. | Лабораторные | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.7. | Лек Цифровые способы передачи информации: представление информации физическими сигналами, последовательный и параллельный код. | Лекции | 4 | 1 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.8. | Аналоговые и цифровые каналы связи | Лабораторные | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.9. | Элементная база современных цифровых устройств. | Лекции | 4 | 1 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.10. | Определение параметров резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности | Лабораторные | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.11. | Функциональные узлы и блоки цифровой аппаратуры | Лекции | 4 | 1 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.12. | Определение параметров полупроводниковых диодов и транзисторов | Лабораторные | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.13. | Запоминающие устройства на основе БИС/СБИС: классификация и параметры | Лекции | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.14. | Изучение механизмов поглащения ВЧ энергии в биотканях | Лабораторные | 4 | 1 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.15. | Оперативное запоминающее устройство: принцип работы. | Лекции | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.16. | Исследование базовых логических элементов | Лабораторные | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.17. | Постоянное запоминающее устройство: принцип работы. | Лекции | 4 | 1 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.18. | Исследование функциональных схем, построенных на базовых логических элементах. | Лабораторные | 4 | 1 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.19. | Примеры построения устройств формирования, обработки и передачи биомедицинской информации на основе микропроцессорных устройств и микроконтроллеров. | Лекции | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.20. | Формирователи импульсных сигналов | Лабораторные | 4 | 1 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.21. | Основные направления развития БТС, отражающие тенденции и проблемы совершенствования медико- биологических и экологических исследований. | Лекции | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.22. | Исследование работы дешифратора, шифратора, сумматора, триггера | Лабораторные | 4 | 1 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.23. | Расчет мостовой схемы выходного каскада электромиостимулятора со стимуляцией током | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.24. | Исследование работы дешифратора, шифратора, сумматора, триггера | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.25. | Расчет генератора управляемого напряжением (ГУН) схемы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.26. | Исследование работы дешифратора, шифратора, сумматора, триггера | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.27. | Исследование работы дешифратора, шифратора, сумматора, триггера | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.28. | Конструирование и расчет печатных плат. | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.29. | Ориентировочный расчет показателей безотказности выходного каскада | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.30. | Расчет генератора на основе таймера 555 | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.31. | Вольамперная характеристика полупроводникового диода | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.32. | Температурные свойства диодов | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.33. | Последовательное и параллельное соединение диодов | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.34. | Применение диодов в выпрямительных устройствах | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.35. | Биполярный транзистор | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.36. | Эквивалентные схемы замещения транзистора | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.37. | Влияние температуры на работу транзистора | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.38. | Составной транзистор | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.39. | Полевые транзисторы | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.40. | Устройства динистора | Практические | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.41. | Общие характеристики сигналов | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.42. | Пассивные и активные элементы | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.43. | Электронные усилители электрических сигналов | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.44. | Аналоговая фильтрация | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.45. | Генераторы | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.46. | Цифровые сигналы | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.47. | Элементы цифровой логики | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.48. | Помехи в цифровой технике | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.49. | Цифровые логические устройства | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.50. | Запоминающие устройства | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.51. | Программируемые логические интегральные схемы | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.52. | Цифро-аналоговые преобразователи | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.53. | Аналого-цифровые преобразователи | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.54. | Принципы действия измерительных преобразователей | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.55. | Электростатические преобразователи | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.56. | Электромагнитные преобразователи | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.57. | Электромеханические преобразователи | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.58. | Ионизационные преобразователи | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.59. | Фотоэлектрические преобразователи | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.60. | Резистивные преобразователи | Сам. работа | 4 | 2 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.61. | Термоэлектрические преобразователи | Сам. работа | 4 | 3 | ПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
1.62. | Мост Уитстона | Сам. работа | 4 | 2 | Л2.1, Л1.1, Л2.2 |
5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
основные сведения об электровакуумных и полупроводниковых приборах, выпрямителях, колебательных системах, антеннах; усилителях. генераторах электрических сигналов; общие сведения о распространении радиоволн: принцип распространения сигналов в линиях связи; сведения о волоконно-оптических линиях; цифровые способы передачи информации; общие сведения об элементной базе схемотехники (резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, микросхемы, элементы оптоэлектроники) логические элементы и логическое проектирование в базисах микросхем; функциональные узлы (дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, цифровые компараторы, сумматоры, триггеры, регистры, счетчики); запоминающие устройства на основе БИС/СБИС; цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи |
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
Классификация запоминающих устройств(ЗУ). Структурная схема и условное графическое обозначение ЗУ. Постоянные запоминающие устройства. Flash-память. Построение плат памяти. Классификация ПЛИС по структурному признаку. Упрощенное изображение схем. Программируемые логические матрицы. Программируемые аналоговые интегральные схемы. Дискретизация и квантование непрерывного сигнала. Структурная схема ЦАП. Параметры ЦАП, АЦП. Типы АЦП. Сигма-дельта АЦП |
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
см. приложение (ФОС) |
6.1. Рекомендуемая литература | ||||
6.1.1. Основная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л1.1 | Смирнов Ю.А., Соколов С.В., Титов Е.В. | Основы микроэлектроники и микропроцессорной техники: Учебное пособие | ЭБС Лань, 2013 // ЭБС "Лань" | e.lanbook.com |
6.1.2. Дополнительная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л2.1 | Титце У., Шенк К. | Полупроводниковая схемотехника. Том 1: Учебное пособие | Москва : ДМК Пресс, 2009 // ЭБС "Лань" | e.lanbook.com |
Л2.2 | Зырянов Ю.Т., Белоусов О.А., Федюнин П.А. | Основы радиотехнических систем: Учебное пособие | ЭБС Лань, 2015 // ЭБС "Лань" | e.lanbook.com |
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
Программное обеспечение: операционная система семейств Windows/Unix; приложения виртуальных машин Innotek VirtualBox и др.; антивирусные программы: Avast, Avira AntiVir и др. диспетчеры архивов: 7-zip и др.; файл-менеджеры: Far, Unread Commander и др.; офисный пакет Microsort Office, включающий приложения: о текстовый процессор Word, о табличный процессор Excel, о СУБД Access, программа создания презентаций PowerPoint, о программа создания печатной продукции Publisher и др. пакеты для символьных вычислений: MathCAD, Maxima и др.; пакеты компьютерной графики: Photoshop. AcrobatReader | ||||
6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека www.intuit.ru/ Образовательный сайт www.window.edu.ru/ Библиотека учебной и методической литературы |
Аудитория | Назначение | Оборудование |
---|---|---|
001вК | склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования | Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032 |
Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
209аК | лаборатория электричества и магнетизма - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 10 посадочных мест; рабочее место преподавателя; анализатор С4-53; весы торсионные; вольтметр VM-70 (9 шт.); вольтметр Щ 1413; генератор (Г4-18); генератор Г3-118; генератор Г4-79; генератор Г5-54; генератор Г5-56; измеритель магнитной индукции Ш1-8; измеритель транзисторов Л2-54; измеритель универсальный Е7-11; источние питания постоянного тока Б5-49; источник 4209; источник питания "Агат"; компенсатор высокочастотный Фойспера; комплекс высокочастотный; М-н емкости Р-513; М-н сопр. Р33; М-н сопрот. МСР60-М; магазин емкостей Р5025; магазин емкости Р544; микроскоп МБС-9 (2 шт.); мост Е7-4; осциллограф ЕО-211; осциллограф ЕО-213; осциллограф С1-48П; осциллограф С1-68; осциллограф С1-70 (2 шт.); осциллограф С8-13 (2 шт.); прибор комбинированный цифровой Щ4310; прибор Ф206; самописец Н3037/2; самописец Н338/6; сейф; сетевой регулятор 220/20; сосуд Дьюара (2 шт.); стабилизатор 3217; стабилизатор 3218 (3217); стабилизатор 3221; стабилизатор 4205; стабилизатор напряжения 4208; станок намоточный; тензоусилитель "Топаз-3" (2 шт.); усилитель мощности LV-103; усилитель напряжения У5-9; усилитель У5-9; частотомер Ч3-24; частотомер Ч3-33; частотомер Ч3-34А; генератор Г3-104; генератор Г3-56/1; генератор Г5-48; источник питания ВРН-1; холодильник "Вега". |
см. приложение (ФОС) |