МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Электроника
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра вычислительной техники и электроники
Направление подготовки09.03.01. Информатика и вычислительная техника
ПрофильИнформатика и вычислительная техника
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость5 ЗЕТ
Учебный план09_03_01_ИиВТ-1-2020
Часов по учебному плану 180
в том числе:
аудиторные занятия 72
самостоятельная работа 81
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 4

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (4) Итого
Недель 19
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Лабораторные 36 36 36 36
Практические 18 18 18 18
Сам. работа 81 81 81 81
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 180 180 180 180

Программу составил(и):
к.ф.-м.н., доцент, Пашнев В.В.

Рецензент(ы):
к.ф.-м.н., доцент, Рудер Д.Д.

Рабочая программа дисциплины
Электроника

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 19.09.2017 г. № 929)

составлена на основании учебного плана:
09.03.01 Информатика и вычислительная техника
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра вычислительной техники и электроники

Протокол от 08.06.2020 г. № 79/19-20
Срок действия программы: 2019-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
Пашнев В.В.

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра вычислительной техники и электроники

Протокол от 08.06.2020 г. № 79/19-20
Заведующий кафедрой Пашнев В.В.

1. Цели освоения дисциплины

1.1.Цель дисциплины: формирование у специалиста теоретических знаний и практических навыков по эксплуатации современных средств вычислительной техники - вычислительных машин, комплексов, систем и сетей, а именно: ознакомить студентов с основами электроники, привить навыки работы с различным измерительным оборудованием и технической документацией, изложить основные принципы работы полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, ознакомить с функционированием усилительных и переключающих схем, источников питания и других электронных устройств.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.О.04

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-1: Способен применять естественнонаучные и общеинженерные знания, методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования в профессиональной деятельности;
ОПК-7: Способен участвовать в настройке и наладке программно-аппаратных комплексов;
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.О состоянии современного развития электронных приборов, области их применения и перспективах развития.
3.2.Уметь:
3.2.1.Знать принцип работы и основные характеристики полупроводниковых приборов, основных типовых элементов аналоговых интегральных схем.


3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.расчета параметров пассиных цепей и полупроводниковых приборов, интегральных схем и их компонентов, объективной оценки функциональных и параметрических возможностей элементной базы интегральных микросхем.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Введение
1.1. Виды сигналов. Линейные и нелинейные элементы электрических цепей. Основные понятия и термины. Лекции 4 2 Л2.1, Л2.3, Л1.2, Л2.4, Л1.3
1.2. Расчет линейных электрических цепей. Практические 4 2 Л2.1, Л2.3, Л1.2, Л2.4, Л1.3
1.3. Пассивные линейные элементы электронной техники: - резисторы (назначение, условное обозначение, номиналы, класс точности, мощность рассеяния, ТКС); - конденсаторы (назначение, условное обозначение, номиналы, предельные параметры, ТКЕ); - индуктивности (назначение , условное обозначение, единица измерения, добротность). Сам. работа 4 6 Л2.1, Л1.2, Л1.3
Раздел 2. Линейные цепи.
2.1. Пассивные четырехполюсники. Определение. Коэффициент передачи. Входное и выходное сопротивление. Резистивный делитель напряжения. ФНЧ. ФВЧ. Резонансные цепи (параллельный и последовательный колебательный контур). Лекции 4 2 Л2.1, Л2.3, Л1.2, Л2.4, Л1.3
2.2. Расчет делителей, ФНЧ и ФВЧ, резонансных контуров. Практические 4 2 Л2.1
Раздел 3. Полупроводниковые приборы.
3.1. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость. p-n – переход и его свойства. Полупроводниковые диоды и диоды Шотки. Специальные виды диодов. (варикап, стабилитрон, супрессор, туннельный диод). Лекции 4 2 Л2.1, Л2.3, Л1.2, Л2.4, Л1.3
3.2. Расчет выпрямителя, параметрического стабилизатора и огранечителя напряжения. Практические 4 2 Л2.1
3.3. Расчеты цепей, содержащих нелинейные элементы. Сам. работа 4 8 Л2.1, Л2.3, Л1.2, Л2.4, Л1.3
Раздел 4. Транзисторы.
4.1. Биполярный транзистор. Принцип работы. Входные и выходные характеристики. Режимы работы. Полевой транзистор. Принцип работы. Передаточные и выходные характеристики. Режимы работы. Особенности эксплуатации полевых транзисторов. Предельные режимы работы транзисторов. Лавинный пробой. Тепловой пробой. Область безопасной работы транзистора. Лекции 4 4 Л2.1, Л2.3, Л1.2, Л2.4, Л1.3
4.2. Расчет транзисторных схем на биполярном и полевом транзисторе. Ключевой и усилительный режим. Практические 4 4 Л2.1, Л2.3, Л1.2, Л2.4, Л1.3
4.3. Физические основы работы транзисторов. Рабочий режим работы биполярного транзистора (графо-аналитический расчет). Сам. работа 4 8 Л2.1, Л2.3, Л1.2, Л2.4, Л1.3
Раздел 5. Электронные усилители.
5.1. Введение. Определение. Классификация усилителей. Обобщенная схема усилителя. Усилитель с ОЭ. Усилитель с ОК. Усилитель с ОБ. Линейный режим работы усилителя с ОК (графоаналитический расчет). Лекции 4 2 Л2.1, Л2.3, Л1.2, Л2.4, Л1.3
5.2. Расчет усилителей с ОК И ОЭ, ОС и ОИ. Каскадное включение усилительных звеньев. Усиление по постоянному и переменному току. Параметрическое усиление. Практические 4 4 Л2.1, Л2.3, Л1.2, Л2.4, Л1.3
5.3. Области применения усилителей на транзисторах. Особенности работы полевых и биполярных транзисторов в СВЧ диапазоне. Назначение и работа пассивных элементов в схемах усилителей. Сам. работа 4 12 Л2.1, Л2.3, Л1.2, Л2.4, Л1.3
Раздел 6. Электронные устройства на операционных усилителях (ОУ).
6.1. Принцип работы ОУ. Инвертирующий усилитель. Неинвертирующий усилитель. Повторитель напряжения. Дифференциальный усилитель. Сумматор. Интегратор. Дифференциатор. Лекции 4 4 Л2.1, Л2.3, Л1.2, Л2.4, Л1.3
6.2. Расчет инвертирующего и неинвертирующего усилителя на ОУ. Анализ влияния обратной связи. Практические 4 4 Л2.1, Л2.3, Л1.2, Л2.4, Л1.3
6.3. Области и особенности применения ОУ в изделиях электронной промышленности. Дифференциальный усилитель в линиях связи. ОУ упраляемые током. Сам. работа 4 12 Л2.1, Л2.3, Л1.2, Л2.4, Л1.3
Раздел 7. Интегральные полупроводниковые схемы
7.1. Интегральные схемы. Аналоговые перемножители. Компараторы, аналоговые ключи и коммутаторы.Генерация сигналов. (Релаксационные схемы) Лекции 4 2 Л2.1, Л2.3, Л1.2, Л2.4, Л1.3
7.2. Применение интегральных аналоговых схем в современной электронике. Сам. работа 4 10 Л2.1, Л2.3, Л1.2, Л2.4, Л1.3
Раздел 8. контроль
8.1. экзамен по курсу Экзамен 4 27 Л2.1, Л2.3, Л1.2, Л2.4, Л1.3
Раздел 9. Лабораторный практикум
9.1. Диоды Лабораторные 4 8 Л1.1, Л2.2
9.2. Транзисторы Лабораторные 4 16 Л1.1, Л2.2
9.3. Операционые усилители Лабораторные 4 12 Л1.1, Л2.2
9.4. Подготовка отчетов по лабораторным работам. Подготовка ответов на контрольные вопросы к лабораторным занятиям. Сам. работа 4 25 Л1.1, Л2.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
1. Полупроводники. Электронная и дырочная проводимость. Примесная проводимость. p-n переход. p-n переход при прямом напряжении. . p-n переход при обратном напряжении.
2. Полупроводниковый диод. ВАХ диода. Выбор рабочей точки диода. Емкость диода, частотные свойства. Последовательное, параллельное включение диодов. Однополупериодный выпрямитель. Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой. Мостовой выпрямитель. Ограничители на диодах.
3. Стабилитрон. ВАХ стабилитрона. Выбор рабочей точки стабилитрона. Использование стабилитрона для стабилизации напряжения. Схемы включения.
4. Варикап. Стабистор. Светодиоды. Фотодиоды. Тиристор.
5. Биполярный транзистор. Принцип работы и назначение биполярного транзистора. Режимы работы транзистора. Схемы включения. Входные и выходные характеристики. Схема с ОЭ. Схема с ОК. Схема с ОБ. Источник тока. Расчет рабочего режима. Дифференциальный усилитель.
6. Полевые транзисторы. Принцип работы. Полевой транзистор с запертым p-n переходом. МДП транзистор (со встроенным, индуцированным каналом). Режимы работы ПТ. Входные характеристики ПТ. Схемы включения ПТ.
7. Обратная связь. Виды обратной связи. Операционный усилитель (ОУ). Неинвертирующий усилитель. Инвертирующий усилитель. Дифференциатор на ОУ. Интегратор на ОУ. Компаратор. Триггер Шмидта на компараторе.
8. Генераторы. RC генератор. LC генератор. Мультивибратор. Генератор на фазосдвигающей цепочке. Генератор с мостом Вина. Интегральный таймер (моностабильный, астабильный режимы работы).
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
не требуется
5.3. Фонд оценочных средств
Пhиведен в Приложении
Приложения

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 П. Хоровиц, У. Хилл Искусство схемотехники. 7-е изд: Бином, 2009
Л1.2 Шишкин Г. Г., Шишкин А. Г. ЭЛЕКТРОНИКА 2-е изд., испр. и доп. Учебник для бакалавров: М.:Издательство Юрайт ЭБС Юрайт, 2019 https://biblio-online.ru/book/91FCEA2F-1BB3-49E3-A40C-150B5A28AB5E
Л1.3 Новожилов О. П. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА 2-е изд., испр. и доп. Учебник для бакалавров: Гриф УМО ВО М.:Издательство Юрайт, 2019 https://biblio-online.ru/book/48DD931F-2401-4A5B-BD88-B4676BC5BF74
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 В. И. Лачин, Н. С. Савелов Электроника: учеб. пособие для втузов Ростов н/Д: Феникс, 2004
Л2.2 В.В. Пашнев Электроника: Методические указания к выполнению лабораторных работ Концепт, 2014
Л2.3 Миленина Светлана Александровна Электроника и схемотехника: Учебник и практикум: Юрайт, 2017 http://www.biblio-online.ru/book/3906E501-84A4-4A0D-9D83-54403F783EE5
Л2.4 Новожилов О.П. ЭЛЕКТРОНИКА И СХЕМОТЕХНИКА В 2 Ч. ЧАСТЬ 1. Учебник для академического бакалавриата: Гриф УМО ВО М.:Издательство Юрайт, 2018 https://biblio-online.ru/book/9C9A15AD-47A5-4719-B5A2-E1C27357A56C
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 1. www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека.
Э2 2. www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека.
Э3 3. www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека.
Э4 4. www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека.
Э5 5. www.microinform.ru/ Учебный центр компьютерных технологий «Микроинформ».
Э6 6. www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана.
Э7 7. www.intuit.ru/ Образовательный сайт
Э8 8. www.window.edu.ru/ Библиотека учебной и методической литературы
Э9 9. www.ihtika.lib.ru/ Библиотека учебной и методической литературы
Э10 10. news.rea.ru/portal/Departments.nsf/(Index)/Lib Библиотека Российской экономической академии им. Плеханова.
Э11 11. www.e.lanbook.com Электронная библиотечная система издательства "Лань"
Э12 единый образовательный портал АлтГУ https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=2822
6.3. Перечень программного обеспечения
LibreOffice
Условия использования: https://ru.libreoffice.org/about-us/license/
7-zip
Условия использования: https://www.7-zip.org/license.txt
Acrobat Reader
Условия использования: http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf
Mozila FireFox
Условия использования: https://www.mozilla.org/en-US/about/legal/eula/
Chrome
Условия использования: http://www.chromium.org/chromium-os/licenses
Microsoft Windows
6.4. Перечень информационных справочных систем
Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/);

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
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)
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
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
208К лаборатория метрологии и электроники - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доски меловые 1шт.; учебный стол-10 шт.; компьютеры: марка Aquarius модель Cel-2533 - 10 единиц; генератор GFG-8219A – 22 шт.; источник питания АТН-1023 – 25 шт.; микровольтметр ВМС-4; микровольтметр WMS-4; монитор 17"LCD Samsung 793 MB; мультиметр APPA-203 – 3 шт.; мультиметр APPA-207; осциллограф 211; осциллограф АСК-1052 – 8 шт.; осциллограф DS5152M; осциллограф АСК-1021 – 13 шт.;осциллограф-приставка двухканальный АСК-3116; паяльная станция АТР-1121 - 3 шт.; паяльная станция АТР-4302; принтер лазерный HP L J 1100; программное обеспечение АСК-3106-PO; стабилизатор 3218 - 2 шт.; учебный комплекс для проведения лабораторных работ по курсу " Микропроцессорные системы"

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Методические указания приведены в Приложении