Основы электроники
Описание: Роль и значение дисциплины в инженерной подготовке студентов. Основные понятия и определения: электроника, элементная база, электронные приборы, интегральная электроника, методы изготовления электронных приборов. Основные этапы развития электроники. Физические основы полупроводников. Полупроводниковые материалы. Электронно-дырочный переход и его свойства. ВАХ р-n-перехода. Полупроводниковые диоды: выпрямительный, стабилитрон, варикап, фотодиод, светодиод. Аналитическое выражение ВАХ диода. Вторичные источники электропитания.
Количество кредитов: 5
Пререквизиты:
- Теоретические основы электротехники I
Трудоемкость дисциплины:
| Виды работ | часы |
|---|---|
| Лекции | 15 |
| Практические работы | 15 |
| Лабораторные работы | 15 |
| СРОП | 30 |
| СРО | 75 |
| Форма итогового контроля | экзамен |
| Форма проведения итогового контроля | Экзамен |
Компонент: Компонент по выбору
Цикл: Базовые дисциплины
Цель
- Цель преподавания дисциплины – формирование у студентов знаний о принципах действия, параметрах и характеристиках основных классов современных полупроводниковых приборов и интегральных схем и режимах их работы.
Задача
- В результате изучения дисциплины студенты должны: - знать основные понятия о принципах действия электронных приборов, структуру и технологию изготовления интегральных микросхем, различные аспекты применения элементной базы электроники в практической деятельности инженера; - уметь определять основные характеристики и параметры электронных приборов и микросхем, строить простейшие электронные схемы на электронных приборах и микросхемах; - приобрести навыки снятия основных характеристик электронных приборов, уметь выбрать элементную базу для конкретного применения приборов.
Результат обучения: знание и понимание
- Должен знать: - закономерности физических явлений в полупроводниковых материалах и в р-п-переходе в отсутствие и при приложенном напряжении внешнего источника электрической энергии; - принципы действия и вольт-амперные характеристики основных элементов полупроводниковой электроники: диодов, биполярных и униполярных транзисторов, тиристоров, варикапов и др.; - принципы построения схем на полупроводниковых приборах: выпрямители, усилители, генераторы и др.; - методы получения и исследования основных характеристик схем на полупроводниковых элементах; - принципы действия конструкции, свойства, области применения и потенциальные возможности основных электронных устройств.
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- - выполнять анализ и расчеты схем электронных устройств; - экспериментальным путем получать характеристики электронных приборов использую измерительные приборы; - работать со справочной литературой; - оформлять типовые расчетные задания, отчеты по лабораторным работам, оформлять схемы электронных устройств.
Результат обучения: формирование суждений
- - формулировать выводы по результатам проделанной работы.
Результат обучения: коммуникативные способности
- - способен работать в команде над одной для всех целью; - способен выполнять работу под руководством с элементами принятия решений на основании собственных выводов и суждений. - способен организовывать работу малой группы над выполнением практической задачи, например разработки электронной схемы устройства, разработкой проектной документации на нее, проведения экспериментальных исследований ее работоспособности.
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- - осуществляет самостоятельный поиск информации для анализа и сравнительных характеристик элементов схем; - осваивает современные способы и средства обучения (САПР); - участвует в научно-практических семинарах, конференциях молодых ученых, конкурсах и выставках.
Методы преподавания
При проведении учебных занятий предусматривается использование следующих образовательных технологий: - интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; модерация; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь); - построение сценариев развития различных ситуаций на основе заданных условий; - информационно-коммуникационная (например, занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ); - поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в процессе обучения); - решение учебных задач.
Оценка знаний обучающегося
Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.
| Период | Вид задания | Итого |
|---|---|---|
| 1 рейтинг | Письменные работы | 0-100 |
| Устный опрос | ||
| Решение задач | ||
| 2 рейтинг | Письменные работы | 0-100 |
| Устный опрос | ||
| Итоговый контроль | экзамен | 0-100 |
Политика оценивания результатов обучения по видам работ
| Вид задания | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Отлично | Хорошо | Удовлетворительно | Неудовлетворительно |
Форма оценки
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Тема 1 Цели и задачи дисциплины
- Тема 2 Основы физики полупроводников
- Тема 3 Способы управления проводимостью в полупроводниках
- Тема 4 Диод в электрической цепи
- Тема 5 Транзисторы
- Тема 6 Усилители
- Тема 7 Динисторы, симисторы, тиристоры
- Тема 8 Полевой транзистор
- Тема 9 Усилитель с общим коллектором
- Тема 10 Усилитель с общей базой
- Тема 11 Источники вторичного питания Линейные и импульсные источники вторичного питания
- Тема 12 Дифференциальные усилители
- Тема 13 Дифференциальные усилители на полевых транзисторах
- Тема 14 Операционный усилитель
- Тема 15 Классификация выпрямителей
Основная литература
- Джон Берд Электрические и электронные принципы и технологии / третье издание. Опубликовано Elsevier Ltd. Все права защищены, 2007 г., Великобритания.
- Деннис Л. Эгглстон Базовая электроника для ученых и инженеров Западный колледж, Лос-Анджелес, издательство Кембриджского университета, 2011 г.
- Альберт Мальвино, Дэвид Дж. Бейтс Электронные принципы, 7-е издание, 2015 г.
- МарголинВ.И., Физические основы микроэлектроники. М.: Академия, 2008. – 400с.
- ТолмачевВ.В., Скрипник Ф.В. Физические основы электроники. М.: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Институт компьютерных исследований, 2009. – 462с.
- МайерР.В., Основы электроники. М.: ГГПИ, 2011. – 180с.
- Прянишников В.А. Электроника. Полный курс лекций. - СПб.: КОРОНА принт, Бином Пресс, 2006, - 416с.
Дополнительная литература
- ОпадчийА. Аналоговаяи цифроваяэлектроника. –М.: Горячаялиния. Те-леком, 1999.
- Ямнурин Н.П.Электроника. –М.: «Академия», 2011, 238. 10 ЩукаА.А. Электроника.Учебное пособие. Изд-во.:ВНV-СПб, 2005. -800с.
- БулычевА.Л., Лямин П.М., Тулинов В.Т.Электронные приборы. Учебник для ВУЗов–М.: Лайт, ЛТД 2000. – 416с. 1 Fehr. III, Ralph. Industrial power distribution : train aid / R. E. Fehr. III. - second edition. - Canada : Wiley, 2016. - 411 p. - Index: р. 405-411
