План изучения дисциплины

Содержание темы

Результат

Введение

Цели, задачи и предмет дисциплины «Основы промышленной электроники», ее связи с другими дисциплинами учеб­ного плана, значение в системе подготов­ки специалистов.

Электроника как самостоятельная об­ласть науки и техники, история развития электроники. Важнейшие направления применения промышленной электроники. Тенденции развития электронного обо­рудования и научные исследования в об­ласти энергетики.

Высказывает общее суждение о целях, задачах и предмете дисци­плины, ее связях с другими учеб­ными дисциплинами, значением в системе подготовки специалистов, об основных этапах и перспекти­вах развития электроники, о при­кладном значении промышленной электроники.

[1] стр.3

[2] стр.5

Раздел 1. Полупроводниковые приборы

Тема 1.1. Основные свойства полупроводников

Электрические свойства полупровод­ников.

Способы повышения электропровод­ности.

Собственная проводимость и способы получения примесной (электронной и дырочной) проводимости полупроводников.

Физические процессы, вентильные свойства электронно-дырочного перехо­да. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) р-п-перехода.

Описывает электрофизические свойства полупроводников, объ­ясняет способы повышения их электропроводности, освещает собственную проводимость и спо­собы получения различной проводимости полупроводников

Раскрывает сущность физиче­ских процессов, происходящих в р-п-переходе, объясняет его вольт-амперную характеристику.

[1] стр.30

[2] стр.12

Тема 1.2. Полупроводниковые диоды

Устройство, принцип действия полу­проводникового диода.

Вольт-амперная характеристика и па­раметры полупроводникового диода.

Классификация полупроводниковых диодов. Условное обозначение и марки­ровка полупроводниковых диодов.

Объясняет устройство и прин­цип действия полупроводниково­го диода, его вольт-амперную ха­рактеристику и основные пара­метры.

Излагает классификацию дио­дов и объясняет правила их мар­кировки.

Различает условные обозначе­ния полупроводниковых диодов.

[1] стр.30

[2] стр.21

Практическая работа

Изучение стендовой аппаратуры, мерительных приборов, макетов.

Анализирует стендовую аппа­ратуру, измерительные приборы, макеты.

Лабораторная работа № 1

Снятие вольт-амперной характеристи­ки полупроводникового диода.

Снимает вольт-амперную характеристику полупроводникового диода

Тема 1.3. Транзисторы

Назначение, классификация и условное обозначение транзисторов. Устройство, принцип действия биполярных транзи­сторов. Их статические и динамические характеристики. Режимы работы бипо­лярного транзистора. Схемы включения биполярного транзистора (с общей базой, с общим коллектором, с общим эмитте­ром).

Полевые транзисторы, их виды, уст­ройство, принцип действия.

Поясняет назначение транзи­сторов, излагает их классифика­цию, объясняет правила условного обозначения.

Объясняет устройство и прин­цип действия биполярных транзи­сторов, их статические и динами­ческие характеристики, режимы работы и схемы включения бипо­лярных транзисторов, устройство и принцип действия полевых транзисторов

[1] стр.36

[2] стр.28

Лабораторная работа № 2

Исследование биполярного транзисто­ра, включенного по схеме с общим эмит­тером.

Анализирует устройство и принцип действия биполярного транзистора, включенного по схе­ме с общим эмиттером

Лабораторная работа № 3

Снятие характеристик и определение параметров полевого транзистора.

Снимает характеристики поле­вого транзистора и рассчитывает его параметры

Тема 1.4. Тиристоры

Виды, устройство, принцип действия тиристоров.

Статическая вольт-амперная характе­ристика и параметры однооперационных тиристоров.

Коммутационные процессы в тиристо­рах. Область их применения.

Описывает виды, объясняет устройство, принцип действия ти­ристоров. Освещает статическую вольт-амперную характеристику и параметры однооперационных ти­ристоров. Объясняет коммутаци­онные процессы в тиристорах, об­ласть применения тиристоров.

[2] стр.38

Лабораторная работа № 4

Исследование тиристора. Определение влияния управляющего тока на величину напряжения переключения.

Анализирует устройство и принцип действия тиристоров. Определяет влияние направляю­щего тока на величину напряже­ния переключения.

Раздел 2. Интегральные микросхемы

Тема 2. 1. Общие сведения об интегральных микросхемах

Особенности микроэлектроники. Клас­сификация интегральных микросхем (ИМС), их основные параметры.

Уровень и степень интеграции микро­схем.

Высказывает общее суждение об особенностях микроэлектрони­ки, о классификации интеграль­ных микросхем, их основных па­раметрах.

Освещает уровень и степень интеграции микросхем.

[2] стр.42

Тема 2.2. Гибридные и полупроводниковые микросхемы

Основные этапы технологии изготов­ления активных и пассивных элементов полупроводниковых и гибридных ИМС.

Особенности монтажа и эксплуатации ИМС.

Высказывает общее суждение об этапах технологии изготовле­ния активных и пассивных эле­ментов полупроводниковых и гибридных ИМС.

Называет особенности монтажа и эксплуатации ИМС.

[1] стр. 52

[2] стр. 47

РАЗДЕЛ 3. Приборы для отображения информации

Физические процессы, происходящие в ионных приборах. Классификация при­боров для отображения информации, их практическое применение.

Виды электрического разряда в газо­вой среде.

Ионные приборы с холодным катодом. Сигнальные неоновые лампы, буквенно-цифровые, знаковые индикаторы. Их устройство и принцип действия.

Освещает физические процес­сы, происходящие в ионных при­борах. Излагает классификацию приборов для отображения ин­формации. Объясняет их практи­ческое применение.

Описывает виды электрическо­го разряда в газовой среде.

Объясняет устройство и прин­цип действия ионных приборов с холодным катодом, сигнальных неоновых ламп, буквенно-цифровых, знаковых индикаторов.

[1] стр.66

[2] стр.53

Раздел 4. Фотоэлектрические приборы с внутренним фотоэффектом

Внутренний и внешний фотоэффект.

Устройство, физические процессы, происходящие в фоторезисторе, фото­диоде, фототранзисторе, фототиристоре, их применение.

Особенности оптоэлектроники. Оптроны, составляющие их элементы. Приме­нение оптронов.

Раскрывает сущность внешнего и внутреннего фотоэффекта.

Описывает устройство, физиче­ские процессы в фоторезисторе, фотодиоде, фототранзисторе, фототиристоре, их применение.

Называет особенности опто­электроники. Высказывает общее суждение об оптронах, их элемен­тах и применении.

[1] стр.66

[2] стр.71

РАЗДЕЛ 5. ЭЛЕКТРОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Тема 5.1. Общие сведения об усилителях

Назначение и классификация усили­тельных устройств.

Основные показатели и характеристи­ки усилителей. Параметры усилителя в относительных и логарифмических еди­ницах. Режимы работы усилительного каскада.

Обратная связь в усилителях. Назначе­ние и виды обратной связи (положитель­ная, отрицательная), их достоинства и недостатки.

Объясняет назначение, излагает классификацию усилительных устройств.

Объясняет Основные показатели и. характеристики усилителей, описывает параметры усилителей в логарифмических и относитель­ных единицах, режимы работы усилительного каскада.

Объясняет назначение и виды обратной связи в усилителях, достоинства и недостатки положи­тельной и отрицательной обрат­ной связи.

[1] стр.69

[2] стр.91

Тема 5.2. Основные схемы усилителей

Схема однокаскадного усилителя на биполярных транзисторах. Цепи смеще­ния.

Эмиттерная и коллекторная темпера­турная стабилизация усилительных кас­кадов: назначение, принцип действия.

Схема двухтактного трансформаторно­го усилителя мощности. Схема бестранс­форматорного двухтактного усилителя мощности.

Объясняет схему однокаскадно­го усилителя на биполярных тран­зисторах, описывает цепи смеще­ния.

Раскрывает назначение и прин­цип действия эмиттерной и кол­лекторной температурной стаби­лизации усилительных каскадов.

Объясняет схемы двухтактного трансформаторного и бестранс­форматорного двухтактного уси­лителей мощности.

[1] стр.88

[2] стр.94

Лабораторная работа № 5

Исследование усилительных свойств каскадов на биполярных транзисторах.

Анализирует усилительные свойства каскадов на биполярных транзисторах.

Тема 5.3. Усилители постоянного тока

Особенности работы усилителей по­стоянного тока (УПТ).

Явление «дрейф нуля»: причины воз­никновения и методы снижения.

Балансные усилители постоянного то­ка на биполярных транзисторах, принцип их действия.

Дифференциальные и операционные усилители в интегральном исполнении, их основные свойства.

Основные схемы операционных уси­лителей, принцип их действия.

Высказывает общее суждение об особенностях работы УПТ.

Объясняет явление «дрейфа нуля», причины его возникновения и методы снижения.

Объясняет принцип действия балансных УПТ на биполярных транзисторах.

Описывает основные свойства дифференциальных и операцион­ных усилителей, объясняет по­строение и принцип действия ос­новных схем операционных уси­лителей.

[1] стр.157

[2] стр.122

Лабораторная работа № 6

Исследование дифференциального усилителя постоянного тока.

Анализирует электрические схемы дифференциальных усили­телей постоянного тока.

РАЗДЕЛ 6. ЭЛЕКТРОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

Тема 6.1. Общие сведения об электронных генераторах

Понятие о генераторе как преобразователе электрической энергии источника питания в электрические колебания не­обходимой формы, частоты и мощности.

Классификация генераторов, область их применения.

Режимы и условия самовозбуждения генераторов.

Раскрывает сущность генератора как преобразователя электриче­ской энергии источника питания в электрические колебания необхо­димой формы, частоты и мощно­сти.

Высказывает общее суждение о классификации^-- генераторов, об­ласти их применения.

Объясняет режимы работы и условия самовозбуждения генера­торов.

[1] стр.160

[2] стр.157

Тема 6.2. Генераторы гармонических колебаний

Схемы, принцип действия LC- и RC- автогенераторов гармонических колеба­ний на биполярных транзисторах.

Кварцевая стабилизация частоты коле­бания автогенераторов.

Объясняет схемы и принцип действия LC- и RC-автогенераторов гармонических колебаний на биполярных транзисторах.

Высказывает общее суждение о кварцевой стабилизации частоты колебания автогенераторов.

[1] стр.162

[2] стр.161

РАЗДЕЛ 7. ИМПУЛЬСНЫЕ УСТРОЙСТВА

Тема7.1. Общие сведения об импульсных устройствах

Параметры и характеристики импульс­ных сигналов.

Принцип построения импульсных уст­ройств.

Электронные диодные и транзистор­ные ключи: назначение, принцип дейст­вия.

Дифференцирующие и интегрирующие цепи, их работа.

Высказывает общее суждение о параметрах и характеристиках импульсных сигналов, о принципе построения импульсных уст­ройств.

Объясняет назначение и прин­цип действия электронных диод­ных и транзисторных ключей, ра­боту дифференцирующих и ин­тегрирующих цепей.

[1] стр.170

[2] стр.175

Лабораторная работа № 7

Исследование дифференцирующих и интегрирующих цепей.

Анализирует работу дифферен­цирующих и интегрирующих це­пей.

Тема 7.2. Логические элементы

Основные простейшие логические операции: отрицание, логическое умно­жение, логическое сложение.

Схемная реализация простейших логи­ческих элементов НЕ, ИЛИ, И. Принцип действия логических элементов НЕ, ИЛИ, И.

Раскрывает сущность простей­ших логических операций. Объяс­няет схемы, реализующие логиче­ские операции НЕ, ИЛИ, И, прин­цип действия логических элемен­тов НЕ, ИЛИ, И.

[1] стр.181

[2] стр.185

Лабораторная работа № 8

Исследование схем логических эле­ментов И и ИЛИ.

Анализирует схемы логических элементов И и ИЛИ.

Тема 7.3. Генераторы релаксационных колебаний

Устройства генерирования релаксаци­онных колебаний.

Принцип действия мультивибратора, область его применения.

Триггеры на биполярных транзисто­рах, принцип их действия и применение.

Виды триггеров в интегральном ис­полнении, принцип их действия и приме­нение.

Высказывает общее суждение о генераторах релаксационных ко­лебаний.

Объясняет принцип действия и область применения мультивибра­тора, триггера на биполярных транзисторах.

Называет виды триггеров в ин­тегральном исполнении и выска­зывает общее суждение о принци­пе их действия и применении.

[1] стр.167

[2] стр.200

Лабораторная работа № 9

Исследование работы симметричного триггера на биполярных транзисторах.

Анализирует работу мульти­вибратора на биполярных транзи­сторах.

Лабораторная работа №10

Исследование работы мультивибрато­ра на биполярных транзисторах.

Объясняет назначение, излагает классификацию выпрямительных устройств.

РАЗДЕЛ 8. ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Тема 8.1. Неуправляемые выпрямители

Назначение и классификация выпря­мительных устройств в зависимости от применяемых вентилей, схем выпрямле­ния и мощности.

Принцип действия однофазных вы­прямителей, временные диаграммы токов и напряжений. Работа выпрямителей на активную и активно-индуктивную на­грузку.

Трехфазные схемы выпрямления - с нейтральным выводом, мостовая: прин­цип действия, временные диаграммы то­ков и напряжений. Работа выпрямителей на активную и индуктивную нагрузку.

Внешняя характеристика выпрямите­лей.

Упрощенный расчет выпрямителей.

Объясняет принцип действия, временные диаграммы токов и на­пряжений, работу на активную и индуктивную нагрузку однофаз­ных и трехфазных выпрямителей.

Описывает внешнюю характе­ристику выпрямителей, порядок упрощенного их расчета.

[2] стр.225

Лабораторная работа №11

Исследование работы однофазного выпрямителя на активную и индуктив­ную нагрузку.

Анализирует работу однофаз­ного выпрямителя на активную и индуктивную нагрузку.

Тема 8.2. Сглаживающие фильтры

Назначение и классификация сглажи­вающих фильтров. Коэффициент сглажи­вания пульсаций.

Устройство и принцип действия сгла­живающих фильтров (емкостного, ин­дуктивного и Г-образного). Влияние сглаживающих фильтров на внешнюю характеристику выпрямителя.

Расчет сглаживающих фильтров.

Объясняет назначение, излагает классификацию сглаживающих фильтров, объясняет коэффициент сглаживания пульсаций.

Объясняет принцип действия сглаживающих фильтров, харак­тер влияния сглаживающих фильтров на внешнюю характери­стику выпрямителя, порядок рас­чета сглаживающих фильтров.

[2] стр.235

Тема 8.3. Управляемые выпрямители

Принцип действия управляемого вы­прямителя. Временные диаграммы.

Особенности работы трехфазных управляемых выпрямителей. Работа вы­прямителей на активную и индуктивную нагрузку. Системы управления выпрямителями.

Объясняет принцип действия и временные диаграммы управляе­мого выпрямителя, описывает ре­жим работы трехфазных управ­ляемых выпрямителей, особенно­сти работы выпрямителей на активную и индуктивную нагрузку.

[2] стр.255

Лабораторная работа №12

Исследование работы управляемого выпрямителя.

Анализирует работу управляе­мого выпрямителя.

РАЗДЕЛ 9. ИНВЕРТОРЫ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ

Тема 9.1. Инверторы

Назначение и классификация инверто­ров.

Однофазные и трехфазные инверторы, ведомые сетью: схемы, временные диа­граммы. Угол опережения и угол комму­тации.

Основные схемы автономных инверто­ров тока и напряжения, принцип дейст­вия и область их применения.

Резонансные инверторы: устройство и принцип действия.

Объясняет назначение, излагает классификацию инверторов. Ос­вещает работу однофазных и трех­фазных инверторов, ведомых сетью, их схемы и временные диа­граммы. Раскрывает сущность по­нятий «угол опережения» и «угол коммутации».

Объясняет основные схемы, принцип действия и область при­менения автономных инверторов тока и напряжения, устройство и принцип действия резонансных инверторов.

[2] стр.260

Тема 9.2. Преобразователи частоты

Устройство и принцип действия пре­образователя частоты с промежуточным звеном постоянного тока.

Устройство и принцип действия пре­образователя частоты с непосредствен­ной связью.

Объясняет устройство и прин­цип действия преобразователя с промежуточным звеном постоян­ного тока, преобразователя часто­ты с непосредственной связью.

[2] стр.305

Обязательная контрольная работа № 2

РАЗДЕЛ 10. СТАБИЛИЗАТОРЫ И ИМПУЛЬСНЫЕ ПРЕОБРАЗАВАТЕЛИ

Тема 10.1. Стабилизаторы

Назначение и классификация стабили­заторов. Коэффициент стабилизации.

Устройство и принцип действия пара­метрических и компенсационных стаби­лизаторов напряжения и тока.

Объясняет назначение, излагает классификацию стабилизаторов, освещает коэффициент стабили­зации, устройство и принцип дей­ствия параметрических и компен­сационных стабилизаторов на­пряжения и тока.

[2] стр.315

Лабораторная работа № 13

Исследование работы параметрическо­го стабилизатора напряжения.

Анализирует работу парамет­рического стабилизатора напря­жения.

Лабораторная работа №14

Исследование работы компенсацион­ного стабилизатора напряжения.

Анализирует работу компенса­ционного стабилизатора напряже­ния.

Тема 10.2. Импульсные преобразователи постоянного напряжения

[2] стр.335

Особенности импульсного метода ре­гулирования постоянного напряжения.

Классификация импульсных преобра­зователей. Импульсные преобразователи напряжения с параллельной емкостной коммутацией, с резонансной коммутаци­ей: принцип построения, работа

Излагает особенности импульс­ного метода регулирования посто­янного напряжения, классифика­цию импульсных преобразовате­лей.

Объясняет принцип построения и работу импульсных преобразо­вателей напряжения с параллель­ной емкостной коммуникацией, с резонансной коммутацией