Закреплена за кафедрой | Кафедра информационной безопасности |
---|---|
Направление подготовки | 10.03.01. Информационная безопасность |
Профиль | Безопасность автоматизированных систем (в сфере профессиональной деятельности) |
Форма обучения | Очная |
Общая трудоемкость | 4 ЗЕТ |
Учебный план | 10_03_01_ИБ-1-2019 |
|
|
Распределение часов по семестрам
Курс (семестр) | 2 (4) | Итого | ||
---|---|---|---|---|
Недель | 19 | |||
Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
Лекции | 36 | 36 | 36 | 36 |
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 информационной безопасности
Протокол от 05.06.2018 г. № 10-2018/19
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор Поляков В.В.
1.1. | Целью изучения курса «Электроника и схемотехника» является: сформировать необходимый минимум специальных теоретических и практических знаний, которые обеспечили бы возможность понимать и анализировать процессы в радиоэлектронных цепях систем обработки информации. Это достигается обучением студентов принципам работы, важнейшим количественным соотношениям и методам анализа радиоэлектронных устройств в системах обработки информации. |
---|
Цикл (раздел) ООП: Б1.Б.03 |
ОПК-3 | способностью применять положения электротехники, электроники и схемотехники для решения профессиональных задач |
В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
3.1. | Знать: |
---|---|
3.1.1. | основные радиоэлектронные элементы и их применение; принцип работы основных радиоэлектронных схем; методы настройки радиоэлектронных узлов |
3.2. | Уметь: |
3.2.1. | использовать базовые элементы радиоэлектронной аппаратуры; анализировать работу радиоэлектронных систем; пользоваться современной научно-технической информацией по радиоэлектронике. |
3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
3.3.1. | экспериментальными методами анализа радиоэлектронных схем; методами расчета базовых радиоэлектронных схем; методами машинного анализа аналоговых и цифровых элементов и узлов радиоэлектронной аппаратуры |
Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
---|---|---|---|---|---|---|
Раздел 1. Введение. Основные понятия теории электрических цепей | ||||||
1.1. | Цель и задачи курса "Электроника и схемотехника", основные разделы курса и их содержание, связь с другими дисциплинами. Роль в подготовке специалистов по информационной безопасности автоматизированных систем. Ток, напряжение, мощность и энергия. Элементы электрических цепей и их уравнения. Электрические цепи и уравнения соединений. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
1.2. | Ток, напряжение, мощность и энергия. Элементы электрических цепей и их уравнения. Электрические цепи и уравнения соединений. | Сам. работа | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 2. Электрические цепи при гармоническом воздействии. Анализ цепей в частотной области. | ||||||
2.1. | Гармонические колебания и комплексная амплитуда. Уравнения элементов в комплексной форме. Уравнения соединений в комплексной форме. Мгновенная, активная, полная и реактивная мощность. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
2.2. | Уравнения элементов в комплексной форме. Уравнения соединений в комплексной форме. | Практические | 4 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
2.3. | Гармонические колебания и комплексная амплитуда. Уравнения элементов в комплексной форме. Уравнения соединений в комплексной форме. Мгновенная, активная, полная и реактивная мощность. | Сам. работа | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 3. Сложные электрические цепи | ||||||
3.1. | Особенности анализа сложных цепей. Метод узловых напряжений. Метод контурных токов. Свойства линейных цепей. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
3.2. | Метод узловых напряжений. Метод контурных токов. | Практические | 4 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
3.3. | Метод узловых напряжений. Метод контурных токов. Свойства линейных цепей. | Сам. работа | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 4. Четырехполюсники и фильтры. Цепи с распределенными параметрами | ||||||
4.1. | Четырехполюсники. Электрические фильтры. Длинные линии и телеграфные уравнения. Коэффициенты отражения, стоячие и смешанные волны. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
4.2. | Четырехполюсники. | Практические | 4 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
4.3. | Четырехполюсники. Электрические фильтры. Длинные линии и телеграфные уравнения. Коэффициенты отражения, стоячие и смешанные волны. | Сам. работа | 4 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 5. Радиотехнические сигналы и их спектры. Элементы статистической радиотехники. Воздействие сигналов на линейные электрические цепи. | ||||||
5.1. | Линейные пространства сигналов и понятие спектра. Ряд Фурье. Интеграл Фурье. Преобразование сигналов в линейной цепи. Примеры спектров прямоугольного, треугольного и др. сигналов.Случайные сигналы в радиотехнике. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
5.2. | Преобразование Фурье | Практические | 4 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
5.3. | Ряд Фурье. Интеграл Фурье. Спектров прямоугольного, треугольного и др. сигналов. | Сам. работа | 4 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 6. Полупроводниковые приборы. Диоды. | ||||||
6.1. | Носители заряда в полупроводниках. Электронно-дырочный переход. Полупроводниковые диоды. Эквивалентные схемы р-п перехода. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
6.2. | Эквивалентные схемы р-п перехода.Полупроводниковые диоды. | Сам. работа | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 7. Биполярные транзисторы. Параметры полупроводниковых приборов. | ||||||
7.1. | Структура биполярного транзистора и назначение основных областей. Принцип действия. Физические процессы в базе транзистора, взаимодействие переходов. Коэффициент передачи по току в схеме с ОБ. Принцип усиления мощности. Биполярный транзистор как четырехполюсник. Эквивалентные схемы биполярного транзистора. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
7.2. | Эквивалентные схемы биполярного транзистора. | Сам. работа | 4 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 8. Полевые транзисторы. Параметры полупроводниковых приборов. | ||||||
8.1. | Полевые транзисторы с управляющим р-п переходом. Структура, назначение основных областей. Принцип действия. Статические стоковые и сток-затворные характеристики, их зависимость от температуры. Эквивалентные схемы полевого транзистора. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
8.2. | Эквивалентные схемы полевого транзистора. | Сам. работа | 4 | 3 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 9. Усилители. Основные каскады усилителей. Обратная связь. | ||||||
9.1. | Три основные схемы усилителей на транзисторах. Резистивный и резонансный усилитель. Обратная связь в усилителях | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
9.2. | Резистивный и резонансный усилитель. | Практические | 4 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
9.3. | Обратная связь в усилителях | Сам. работа | 4 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 10. Интегральные схемы. Элементы интегральных схем. Дифференциальный усилитель. Операционные усилители. | ||||||
10.1. | Интегральные схемы и их элементы. Дифференциальный каскад. Коэффициент передачи дифференциального и синфазного сигналов, относительное ослабление синфазной составляющей сигнала, входное и выходное сопротивления для дифференциальных и синфазных сигналов. Генераторы тока, операционные усилители и их структура. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
10.2. | Операционные усилители и их структура. | Практические | 4 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
10.3. | Операционные усилители и их структура. | Сам. работа | 4 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 11. Схемотехника устройств на аналоговых интегральных микросхемах | ||||||
11.1. | Типовые схемы электронных устройств на операционных усилителях. Схемы с однопетлевой обратной связью. Инвертирующее и неинвертирующее включения операционного усилителя. Измерительный усилитель. Интегрирующие и дифференцирующие звенья. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
11.2. | Типовые схемы электронных устройств на операционных усилителях. | Практические | 4 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
11.3. | Типовые схемы электронных устройств на операционных усилителях. Интегрирующие и дифференцирующие звенья. | Сам. работа | 4 | 1 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 12. Аналоговые перемножители сигналов. Нелинейное и параметрическое преобразование сигналов. Модуляция и демодуляция. Преобразование частоты; | ||||||
12.1. | Нелинейный элемент и воздействие на него одного сигнала. Воздействие на нелинейный элемент двух сигналов. Модуляция и демодуляция сигналов. Операционные усилители с нелинейной обратной связью. Схемы сжатия динамического диапазона сигнала, логарифмические усилители. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
12.2. | Операционные усилители с нелинейной обратной связью. Схемы сжатия динамического диапазона сигнала, логарифмические усилители. | Практические | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
12.3. | Воздействие на нелинейный элемент двух сигналов. Операционные усилители с нелинейной обратной связью. Схемы сжатия динамического диапазона сигнала, логарифмические усилители. | Сам. работа | 4 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 13. Генераторы колебаний. | ||||||
13.1. | Принципы построения генераторов сигналов. Положительная обратная связь. Условия возникновения незатухающих колебаний. Основные типы генераторов гармонических и импульсных сигналов. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
13.2. | Генераторы гармонических и импульсных сигналов. | Практические | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
13.3. | Основные типы генераторов гармонических и импульсных сигналов. | Сам. работа | 4 | 1 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 14. Импуолсные и цифровые устройства. Логические элементы цифровых устройств. | ||||||
14.1. | Импульсные и цифровые устройства. Базовые элементы цифровых интегральных схем. Ключи, элементы И, ИЛИ, НЕ. Особенности ТТЛ, ЭСЛ, МОП, КМОП интегральных схем. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
14.2. | Особенности ТТЛ, ЭСЛ, МОП, КМОП интегральных схем. | Сам. работа | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 15. Триггеры. Компараторы. Мультивибраторы. | ||||||
15.1. | Комбинационные устройства. Элементарные ячейки памяти. Триггеры, счетчики и регистры.Компараторы. Мультивибраторы. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
15.2. | Комбинационные устройства. Счетчики. | Практические | 4 | 4 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
15.3. | Комбинационные устройства. Триггеры, счетчики и регистры. | Сам. работа | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 16. Цифровая обработка сигналов. Аналоговые, дискретные и цифровые сигналы. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. | ||||||
16.1. | Дискретизация и квантование. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
16.2. | Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. | Сам. работа | 4 | 1 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 17. Быстрые преобразования. Цифровые фильтры. | ||||||
17.1. | Дискретное преобразование Фурье. Алгоритмы быстрого преобразования Фурье. Цифровая фильтрация сигналов. Цифровые фильтры. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
17.2. | Цифровая фильтрация сигналов. Цифровые фильтры. | Сам. работа | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 18. Моделирование электронных устройств с использованием программ схемотехнического анализа | ||||||
18.1. | Определение задач моделирования. Построение модели анализируемого устройства с учетом упрощающих допущений. Обзор программ схемотехнического моделирования. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
18.2. | Построение модели анализируемого устройства с учетом упрощающих допущений. | Сам. работа | 4 | 1 | ОПК-3 | Л1.1, Л2.1 |
5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
См. приложение |
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
См. приложение |
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
См. приложение |
6.1. Рекомендуемая литература | ||||
6.1.1. Основная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л1.1 | А.М. Водовозов | Основы электроники: Учебное пособие | Москва-Вологда : Инфра-Инженерия, 2016 // ЭБС "Университетская библиотека online" | biblioclub.ru |
6.1.2. Дополнительная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л2.1 | Суханова Н. В. | Основы электроники и цифровой схемотехники: Учебное пособие | Москва; Вологда: Инфра-Инженерия, 2017 // ЭБС "Университетская библиотека online" | biblioclub.ru |
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
Название | Эл. адрес | |||
Э1 | www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека. | |||
Э2 | www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека. | |||
Э3 | www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека. | |||
Э4 | www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека. | |||
Э5 | www.microinform.ru/ Учебный центр компьютерных технологий «Микроинформ». | |||
Э6 | www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана. | |||
Э7 | www.intuit.ru/ Образовательный сайт | |||
Э8 | www.window.edu.ru/ Библиотека учебной и методической литературы | |||
Э9 | www.osp.ru/ Журнал «Открытые системы» | |||
Э10 | www.ihtika.lib.ru/ Библиотека учебной и методической литературы | |||
6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
Microsoft Office Microsoft Windows 7-Zip AcrobatReader | ||||
6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
Профессиональные базы данных: 1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com); 2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); 3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru |
Аудитория | Назначение | Оборудование |
---|---|---|
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 |
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) |
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, мультимедийное оборудование стационарное или переносное) |
Рекомендации по подготовке к лекционным занятиям - перед очередной лекцией необходимо просмотреть по конспекту материал предыдущей лекции. - бегло ознакомиться с содержанием очередной лекции по основным источникам литературы в соответствии с рабочей программой дисциплины; - обратить особое внимание на сущность и графическое сопровождение основных рассматриваемых теоретических положений. Рекомендации по подготовке к лабораторным работам - руководствоваться графиком лабораторных работ РПД; - накануне перед очередной работой необходимо по конспекту или в методических указаниях к работе просмотреть теоретический материал работы; - на лабораторном занятии, выполнив разработку алгоритма и реализовав задание на языке высокого уровня, необходимо проанализировать окончательные результаты и убедится в их достоверности; - обратить внимание на оформление отчета, в котором должны присутствовать: цель работы, описание алгоритма, журнал опытных данных, реализация в опыте, цели работы, необходимые графические зависимости (при их наличии) и их анализ, результаты работы и выводы; - при подготовке к отчету руководствоваться вопросами, приведенными в методических указаниях к данной работе, тренажерами программ на ЭВМ по отчету работ и компьютерным учебником. Рекомендации по подготовке к самостоятельной работе - руководствоваться графиком самостоятельной работы; - выполнять все плановые задания, выдаваемые преподавателем для самостоятельного выполнения, и разбирать на семинарах и консультациях неясные вопросы; - подготовку к экзамену необходимо проводить по экзаменационным теоретическим вопросам - при подготовке к экзамену параллельно прорабатываете соответствующие теоретические и практические разделы курса, все неясные моменты фиксируйте и выносите на плановую консультацию. |