Лабораторное занятие
Исследование работы диодов.
Вопросы для самоконтроля
1. Объяснить принцип действия фотодиода с источником напряжения и без источника.
2. Начертить схему включения стабилитрона и принцип действия данной схемы.
3. Причины появления лавинных диодов.
4. Маркировка силовых диодов.
5. Определите параметры и рассчитайте прямое и обратное сопротивление диода ВЛ-200-9-056.
6. Как при помощи омметра определить пригодность выпрямительного диода к эксплуатации.
Тема 1.3 Тиристоры.
Студент должен:
Знать устройство, работу и назначение тиристоров.
Уметь изображать графически и объяснять схемы включения тиристоров, расшифровывать их по маркировке, обосновывать технические требования, предъявляемые к ним.
Содержание учебного материала
Конструкция тиристоров. Принцип действия тиристоров, классификация, условные обозначения. Основные характеристики и параметры тиристоров, применение.
Лабораторное занятие
Исследование работы тиристоров.
Вопросы для самоконтроля
1. Для чего созданы тиристоры с двумя способами управления: по аноду, по катоду?
2. Сколько p-n переходов имеет тиристор?
3. Основной недостаток тиристоров.
4. Объясните процесс включения и выключения тиристора.
5. Как при помощи омметра определить пригодность к эксплуатации тиристора?
6. Указать параметры системы управления тиристорами.
Тема 1.4. Транзисторы.
Студент должен:
Знать устройство, работу и назначение транзисторов.
Уметь изображать графически и объяснять схемы включения транзисторов, характеристики транзисторов, расшифровывать их по маркировке, обосновывать технические требования, предъявляемые к ним.
Содержание учебного материала
Принцип действия, классификация транзисторов, условные обозначения. Основные характеристики и параметры транзисторов. Схемы включения биполярных транзисторов. Режимы работы.
Лабораторное занятие
Исследование работы транзистора в режиме усиления, измерение основных параметров. Исследование работы транзистора в ключевом режиме.
Вопросы для самоконтроля
1. Принципиальное отличие транзисторов типа p-n-p , n-p- n.
2. Сколько p-n переходов имеет транзистор?
3. Каков принцип работы транзистора?
4. Перечислите схемы включения транзисторов и укажите принцип определения схемы включения.
5. Как при помощи омметра определить пригодность к эксплуатации транзистора?
Тема 1.5. Интегральные микросхемы
Студент должен:
Знать классификацию микросхемы, материала, применение при их выполнении.
Уметь объяснить различие между полупроводниковыми (ПИМС) и гибридными (ГИМС) интегральные микросхемы, узнать область применения ПИМС, ГИМС, аналоговых и больших (БИС) интегральных схем, объяснить принцип изготовления микросхем.
Содержание учебного материала
Понятие об элементах, компонентах интегральных микросхем; активные и пассивные элементы. Уровень интеграции. Классификация интегральных микросхем, система обозначений.
Вопросы для самоконтроля
1. Преимущество схем на микросхемах по сравнению со схемами на дискретных элементах.
2. Достоинства и недостатки полупроводниковых и интегральных микросхем.
3. Перечислите применение микросхем в вашей специальности.
Тема 1.6. Полупроводниковые фотоприборы
Студент должен:
Знать устройство, принцип действия и параметры фоторезисторов, фототранзисторов, светодиодов, фотодиодов, области их применения и схемы включения.
Уметь читать и составлять простейшие схемы с использованием фотоэлектронных приборов.
Содержание учебного материала
Фоторезисторы, фотодиоды, фототиристоры, фототранзисторы, светодиоды: их принцип действия, условные обозначения, применение. Полупроводниковые лазеры, принцип действия, применение. Оптроны, принцип действия, условные обозначения, область применения. Термисторы, принцип действия, условные обозначения, применение.
Вопросы для самоконтроля
1. Какова природа светового излечения?
2. Какие приборы называются фотоэлементами с внешним и внутренним фотоэффектами?
3. Какой фактор влияет на качество работы фотоэлектрических приборов?
4. Какие электроны обеспечивают ток фотоэмиссии?
5. Каким явлением обусловлен ток динодов?
6. Какое существует различие между фотодиодами и обычным полупроводниковым диодом?
7. Чья чувствительность выше: фотодиода или фототранзистора?
8. Какое свойство лежит в основе принципа действия светодиода?
9. Применение фотоэлементов в вашей специальности.
Раздел 2. Электронные усилители и генераторы.
Тема 2.1. Электронные усилители.
Студент должен:
Знать назначение и работу усилителей, их основные характеристики.
Уметь изображать графические схемы усилителей, объяснить их работу, судить о возможность применения в ПС.
Содержание учебного материала
Классификация усилителей, структурная схема усилителя. Основные характеристики и параметры усилителей. Режимы работы усилителей. Усилители напряжения. Усилители мощности. Усилители тока. Дифференциальные усилители. Операционные усилители, интегральное исполнение, условное обозначение, применение.
Лабораторное занятие
Исследование электронной схемы инвертирующего и неинвертирующего усилителей, измерение основных параметров.
Вопросы для самоконтроля
1. Что включает в себя структурная схема усилителя?
2. Что произойдет с коэффициентом усиления каскада , если в цепь эмиттера включить резистор?
3. Каков принцип работы усилителя?
4. Что такое рабочая точка усилителя?
5. Перечислите области применения УПТ.
6. Для каких целей используют отрицательную обратную связь?
7. Какие искажения существуют в усилителе?
Тема 2.2. Электронные генераторы.
Студент должен:
Знать основные сведения об электронных генераторах синусоидального, прямоугольного и пилообразного напряжений. параметры и разновидности электрических импульсов, их назначение.
Уметь изображать схемы и объяснить их работу генераторов электрических импульсов, приводить графики водных и выходных характеристик генераторов.
Содержание учебного материала
Классификация электронных генераторов. Автогенератор типа RC. Схема, принцип работы. Стабилизация частоты генераторов. Кварцевый генератор. Электрические импульсы. Классификация, основные параметры. Генератор линейно-изменяющегося напряжения. Симметричный мультивибратор. Мультивибратор на операционном усилителе. Автогенератор LC типа.
Лабораторное занятие
Исследование мультивибраторов. Исследование работы генератора Л-И-Н.
Вопросы для самоконтроля
1. Чем отличаются электронные генераторы от усилителей?
2. Назовите элементы схемы генератора типа LC.
3. Объясните работу схемы транзисторного мультивибратора.
4. Чем отличается работа схем мультивибратора и триггера?
5. Составьте схему генератора пилообразного напряжения на транзисторе.
6. Приведите примеры применения генераторов в вашей специальности.
Раздел 3. Источники вторичного питания
Тема 3.1. Неуправляемые выпрямители.
Студент должен:
Знать принцип выпрямления переменного тока, назначение и работу выпрямительных установок ПС.
Уметь Изображать графически схемы выпрямления с приведение графиков, объяснять достоинства и недостатки схем выпрямления, рассчитывать количество диодов в схеме по исходным данным.
Содержание учебного материала
Классификация выпрямителей. Принцип действия однофазных выпрямителей, временные диаграммы напряжений, основные параметры. Трехфазные выпрямители, принцип действия, временные диаграммы.
Лабораторное занятие
Исследование электронной схемы однофазного мостового неуправляемого выпрямителя, измерение основных параметров.
Вопросы для самоконтроля
1. Что входит в состав структурной схемы выпрямителя?
2. Перечислите основные схемы выпрямления.
3. Перечислите преимущества мостовой схемы выпрямителя.
4. Объясните, что может произойти при изменении направления включения выпрямительного диода в мостовой схеме?
5. Как омметром проверить пригодность мостовой схемы выпрямителя к эксплуатации?
Тема 3.2. Управляемые выпрямители.
Студент должен:
Знать принцип выпрямления переменного тока, назначение и работу управляемых выпрямительных установок ПС.
Уметь изображать графически схемы выпрямления с приведение графиков, объяснять достоинства и недостатки схем управляемого выпрямления, рассчитывать количество тиристоров в схеме по исходным данным.
Содержание учебного материала
Принцип действия управляемых выпрямителей. Временные диаграммы. Применение. Особенности трехфазных управляемых выпрямителей. Система управления выпрямителями.
Лабораторное занятие
Исследование электронной схемы однополупериодного управляемого выпрямителя, измерение основных параметров.
Вопросы для самоконтроля
1.Что входит в состав структурной схемы управляемого выпрямителя?
2.Перечислите основные схемы управляемых выпрямителей.
3.Перечислите преимущества мостовой схемы управляемого выпрямителя.
4.Объясните, что может произойти при изменении направления включения тиристора в мостовой схеме?
5.Как омметром проверить пригодность мостовой схемы управляемого выпрямителя к эксплуатации?
6. Приведите примеры применения управляемых выпрямителей в вашей специальности.
Тема 3.3. Сглаживающие фильтры.
Студент должен:
Знать принцип действия элементов фильтров. Применение в ЭПС.
Уметь составлять схемы и объяснять работу фильтров различных типов: однозвеньевых, многозвеньевых. Рассчитывать коэффициенты: пульсации, сглаживания.
Содержание учебного материала
Назначение и классификация фильтров. Сглаживающие фильтры с пассивными элементами: емкостные, индуктивные. Принцип действия. Коэффициент сглаживания. Однозвенные и многозвенные фильтры. Активные фильтры.
Лабораторное занятие
Исследование свойств сглаживающих фильтров.
Вопросы для самоконтроля
1. Принцип действия индуктивности как фильтра?
2. Принцип действия конденсатора в качестве фильтра?
3. Назовите основной параметр фильтра.
4. Как определить коэффициент пульсации выпрямленного тока(напряжения)?
5. Дайте определение сглаживающему реактору.
6.Какие сглаживающие фильтры применяются на практике?
Тема 3.4. Стабилизаторы напряжения и тока.
Студент должен:
Знать назначение, классификацию стабилизаторов, типы стабилизирующих элементов; Определение коэффициента стабилизации.
Уметь объяснить работу схемы полупроводниковых стабилизаторов напряжения.
Содержание учебного материала
Классификация стабилизаторов, применение. Принцип работы параметрического стабилизатора напряжения. Принцип работы компенсационного стабилизатора напряжения. Компенсационный стабилизатор тока.
Лабораторное занятие
Исследование параметрического стабилизатора напряжения.
Вопросы для самоконтроля
1. Структурная схема компенсационного стабилизатора постоянного напряжения. Назначение основных элементов схемы.
2. Основные параметры стабилизатора.
3. От чего зависит коэффициент полезного действия стабилизатора?
4. Начертить и объяснить работу схемы однокаскадного стабилизатора напряжения
Раздел 4. Логические устройства.
Тема 4.1. Логические элементы цифровой техники.
Студент должен:
Знать общие сведения о логических элементах и операциях, алгебру логики, устройство памяти на магнитных элементах, микросхемы средней степени интеграции, графическое изображение интегральных микросхем.
Уметь подключить схемы логических элементов, читать электрические схемы цепей управления ТПС с электронными блоками.
Содержание учебного материала
Логические элементы И, ИЛИ, НЕ. Условные обозначения, таблицы истинности. Логические элементы ИЛИ-НЕ, И-НЕ. Условные обозначения, таблицы истинности. Элемент 2И-НЕ в интегральном исполнении, принцип работы.
Вопросы для самоконтроля
1. Назначение логических элементов.
2. Классификация базовых логических элементов.
3. Параметры логических элементов.
4. Примеры схемного исполнения логических элементов на МДП-транзисторах с индуцированным каналом.
5. Применение логических элементов в вашей специальности.
Тема 4.2. Комбинационные цифровые устройства.
Студент должен:
Знать применение и общие сведения о шифраторах, дешифраторах, мультиплексорах, демультиплексорах, полусумматорах и сумматорах.
Уметь подключить комбинационные цифровые устройства и читать электрические схемы цепей управления с электронными блоками.
Содержание учебного материала
Комбинационные цифровые устройства: шифратор, дешифратор, мультиплексор, полусумматор, сумматор. Условные обозначения, назначение выводов, применение.
Вопросы для самоконтроля
1. Назначение цифровых устройств.
2. Полусумматор, сумматор. Условное обозначение, какую функцию они выполняют?
3. Шифратор, дешифратор. Условное обозначение, какую функцию они выполняют?
Тема 4.3. Последовательностные цифровые устройства.
Студент должен:
Знать общие сведения о триггерах, счетчиках, регистрах, алгебру логики, устройство памяти на магнитных элементах, микросхемы средней степени интеграции, графическое изображение интегральных микросхем.
Уметь подключить схемы синхронных и счетных триггеров, читать электрические схемы цепей управления ТПС с электронными блоками.
Содержание учебного материала
Последовательностные цифровые устройства: триггер, счетчик, регистр. Условные обозначения, назначение выводов, применение. RS-триггер, JK-триггер, D-триггер, Т-триггер, принцип работы, таблицы истинности.
Вопросы для самоконтроля
1. Дать определение триггеру.
2. По каким признакам можно классифицировать триггеры?
3. Для построения каких устройств используются триггеры?
4. Чем определяется быстродействие триггера?
5. Почему JK-триггер называется универсальным?
6. Каковы условные графические обозначения триггеров на схемах?
Раздел 5. Микропроцессорные системы.
Тема 5.1. Полупроводниковая память.
Студент должен:
Знать назначение, область применения, принцип работы запоминающих устройств(«ЗУ»).
Уметь определять по маркировке функциональное назначение данных элементов.
Содержание учебного материала
Назначение и классификация напоминающих запоминающих устройств. Статические, динамические, перепрограммируемые запоминающие устройства. Флэш-память. Область применения.
Вопросы для самоконтроля
1. Каково назначение запоминающих устройств цифровой техники?
2. По каким признакам классифицируют запоминающие устройства?
3. Какими основными параметрами характеризуется ЗУ?
4. Почему быстродействие и информационная емкость ЗУ являются противоречивыми характеристиками?
Тема 5.2. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые устройства.
Студент должен:
Знать достоинства, недостатки, области применения, принцип работы аналого-цифровых и цифро-аналоговых устройств.
Уметь по паспортным данным анализировать их основные технические характеристики.
Содержание учебного материала
Цифровая обработка электрических сигналов: дискретизация, квантование. Принцип работы аналого-цифрового преобразователя, применение. Принцип работы цифро-аналогового преобразователя, применение.
Вопросы для самоконтроля
1. Чем отличаются цифровые сигналы от аналоговых?
2. Какие задачи выполняют аналого-цифровые преобразователи(АЦП) и цифро-аналоговые преобразователи(ЦАП).
3. Какие важнейшие характеристики имеют АЦП и ЦАП?
4. Что называется разрешением АЦП?
Тема 5.3. Микропроцессоры.
Студент должен:
Знать структуры микропроцессоров, назначение блоков и регистров, область применения.
Уметь изображать простейшие структурные схемы микропроцессоров, объяснить их работу, обосновывать экономическую необходимость применения микропроцессоров на ПС.
Содержание учебного материала
Структура процессора, назначение структурных блоков. Архитектура процессоров. CISC-, RISC-,VLIW-процессоры. Микропроцессоры, разновидности, применение. Цифровые сигнальные процессоры, применение. Микроконтроллеры, системы на кристалле, применение.
Вопросы для самоконтроля
1.Что такое микропроцессор?
2. Какова структурная схема обобщенного микропроцессора?
3. Каковы основные характеристики микропроцессора?
4.Что называют микропроцессорной системой?
5. Какова структурная схема микропроцессорной системы?