КОС по электротехнике.

РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения»

(ФГБОУ ВПО РГУПС)

Владикавказский техникум железнодорожного транспорта

(ВлТЖТ-филиал РГУПС)

КОНТРОЛЬНО-ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА

ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

ОП.03 ЭЛЕКТРоТЕХНИКА

Специальность:

220415 Автоматика и телемеханика на транспорте(по видам транспорта) на железнодорожном транспорте

Базовая подготовка среднего профессионального образования

Владикавказ

2015

Рассмотрена Предметной (цикловой) комиссией «общепрофессиональных дисциплин» Протокол № ___ от «__»___________20___г.	Контрольно-оценочные средства учебной дисциплины ОП.03 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА разработаны на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее — ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (далее — СПО) для специальности: 220415 Автоматика и телемеханика на транспорте(по видам транспорта) на железнодорожном транспорте (Базовый уровень)
Председатель цикловой комиссии _____________ И.С.Дзарасова	Заместитель директора по учебной работе _______________ Б.М. Кодзаева «___» _______________ 20___г.

Контрольно-оценочные средства учебной дисциплины Электротехника разработаны на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее — ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (далее — СПО) для специальности:

220415 Автоматика и телемеханика на транспорте(по видам транспорта) на железнодорожном транспорте

Разработчик: Арустамян А Г., преподаватель- Владикавказского техникума

железнодорожного транспорта

(ВлТЖТ-филиал РГУПС)

Рекомендована объединенной методической комиссией Владикавказского техникума железнодорожного транспорта(ВлТЖТ-филиал РГУПС)

Заключение ОМК № ________ от «____» _____________20___г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие положения

2. Результаты освоения дисциплины, подлежащие проверке

3. Распределение оценивания результатов обучения по видам контроля

4. Распределение типов контрольных заданий по элементам знаний и умений, контролируемых на текущей аттестации

5. Распределение типов и количества контрольных заданий по элементам знаний и умений, контролируемых на промежуточной аттестации

6. Структура контрольных (тестовых) заданий

6.1.1 Перечень объектов контроля и оценки

6.1.2 Тестовые задания для текущей аттестации

6.1.3 Критерии оценки и шкала оценки образовательных достижений

6.1.4 Таблицы правильных ответов

6.2.1 Тестовые задания для промежуточной аттестации

6.2.2 Критерии оценки и шкала оценки образовательных достижений

6.2.3 Таблицы правильных ответов

7. Перечень рекомендуемых учебных изданий, дополнительной литературы, Интернет-ресурсов.

Шкала оценки образовательных достижений

1. Общие положения

Контрольно-оценочные средства (КОС) предназначены для контроля и оценки образовательных достижений обучающихся, освоивших программу учебной дисциплины

Электротехника

КОС включают контрольные (тестовые) материалы для проведения текущего контроля (директорские контрольные работы) и промежуточной аттестации в форме дифференцированного зачет

КОС разработаны в соответствии с основной профессиональной образовательной программой специальностей СПО:

190623 Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог

Электротехника

2. Результаты освоения дисциплины, подлежащие проверке

Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания)	Основные показатели оценки результатов
У.1 -определять и анализировать основные параметры электронных схем и по ним определять работоспособность устройств электронной техники;	УО (устный опрос), УО-1 (собеседование) ПР-1 (тестовая работа) ПР3 (практическая работа) ПР-4 (реферат)
У.2 -производить подбор элементов электронной аппаратуры по заданным параметрам;	УО (устный опрос), УО-1 (собеседование) ПР-1 (тестовая работа) ПР3 (практическая работа) ПР-4 (реферат)
У.3 -«читать»маркировку деталей и компонентов электронной аппаратуры.	УО (устный опрос), УО-1 (собеседование) ПР-1 (тестовая работа) ПР3 (практическая работа) ПР-4 (реферат)
З.1 -сущность физических процессов, протекающих в электронных приборах и устройствах;	УО (устный опрос), УО-1 (собеседование) ПР-1 (тестовая работа) ПР3 (практическая работа) ПР-4 (реферат)
З.2 -принципы работы основных типовых устройств;	УО (устный опрос), УО-1 (собеседование) ПР-1 (тестовая работа) ПР3 (практическая работа) ПР-4 (реферат)
З.3 -принципы включения электронных приборов и построения электронных схем;	УО (устный опрос), УО-1 (собеседование) ПР-1 (тестовая работа) ПР3 (практическая работа) ПР-4 (реферат)
З.4 - основы микроэлектроники, интегральные микросхемы и логические устройства.	УО (устный опрос), УО-1 (собеседование) ПР-1 (тестовая работа) ПР3 (практическая работа) ПР-4 (реферат)

3. Распределение оценивания результатов обучения по видам контроля

Наименование элемента умений или знаний	Виды аттестации
	Текущий контроль	Промежуточная аттестация
У.1 -определять и анализировать основные параметры электрических схем и по ним определять работоспособность устройств электротехники;	УО (устный опрос), УО-1 (собеседование) ПР-1 (тестовая работа) ПР3 (практическая работа) ПР-4 (реферат)	Дифференци-рованный зачет
У.2 -производить подбор элементов электроаппаратуры по заданным параметрам;	УО (устный опрос), УО-1 (собеседование) ПР-1 (тестовая работа) ПР3 (практическая работа) ПР-4 (реферат)
У.3 -«читать» маркировку деталей и компонентов электроустановок.	УО (устный опрос), УО-1 (собеседование) ПР-1 (тестовая работа) ПР3 (практическая работа) ПР-4 (реферат)
З.1 -сущность физических процессов, протекающих в электроустройствах;	УО (устный опрос), УО-1 (собеседование) ПР-1 (тестовая работа) ПР-4 (реферат)
З.2 -принципы работы основных типовых устройств;	УО (устный опрос), УО-1 (собеседование) ПР-1 (тестовая работа) ПР3 (практическая работа) ПР-4 (реферат)
З.3 -принципы включения электроприборов и построения электросхем;	УО (устный опрос), УО-1 (собеседование) ПР-1 (тестовая работа) ПР3 (практическая работа) ПР-4 (реферат)
З.4 - основы электрических измерений	УО (устный опрос), УО-1 (собеседование) ПР-1 (тестовая работа) ПР3 (практическая работа) ПР-4 (реферат)

4. Распределение типов контрольных заданий по элементам знаний и умений, контролируемых на текущей аттестации

Содержание учебного материала по программе УД	Тип контрольного задания
	У.1	У.2	У.3	З.1	З.2	З.3	З.4
Раздел 1.Основы электронной техники
Тема 1.1.Электрическое поле Электрические заряды, электрическое поле. Характеристики электрического поля. Проводники и диэлектрики в электрическом поле.	УО1 ПР3			УО1 УО ПР1 ПР3 ПР4
Тема1.2. Электрическая ёмкость и конденсаторы Электрическая емкость. Конденсаторы, электрическая емкость конденсаторов. Соединение конденсаторов.	УО1 ПР3		УО		УО1 ПР1 ПР3 ПР4	УО
Раздел 2 Электрические цепи постоянного тока Тема 2.1 Электрический ток, сопротивление, проводимость Основные понятия постоянного электрического тока. Закон Ома. Электрическое сопротивление и проводимость. Резисторы, реостаты, потенциометры.					УО1 УО ПР1 ПР4
Тема 2.2.Электрическая энергия и мощность Замкнутая электрическая цепь, основные элементы. Электродвижущая сила источника электрической энергии. Работа и мощность в электрической цепи, единицы измерения. Баланс мощностей, электрический КПД. Закон Джоуля-Ленца.					УО1 УО ПР1
Тема 2.3. Расчет электрических цепей постоянного тока Законы Кирхгофа. Последовательное, параллельное, смешанное соединение потребителей. Эквивалентное сопротивление цепи. Расчет сложных электрических цепей методами законов Кирхгофа и узлового напряжения.	УО1 ПР3		УО1		УО1 УО ПР3 ПР4	ПР1
Тема 2.4. Химические источники электрической энергии. Соединение химических источников в батарею Основные сведения о химических источниках электрической энергии. Последовательное, параллельное и смешанное соединение химических источников в батарею. Сравнительный анализ кислотных и щелочных батарей. Применение кислотных и щелочных батарей на подвижном составе железных дорог.			УО1 ПР3				УО1 УО ПР1 ПР3 ПР4
Раздел 3.Электромагнетизм Тема 3.1. Магнитное поле постоянного тока Магнитное поле и его характеристики. Магнитные свойства материалов. Электромагнитная сила.		УО1 УО ПР1 ПР3				УО1 УО ПР1
Раздел 2. Общие принципы построения электронных схем
Тема 3.2.Электромагнитная индукция Явление электромагнитной индукции, закон электромагнитной индукции, правило Ленца. Вихревые токи. Явление самоиндукции, электродвижущая сила (далее - ЭДС) самоиндукции, индуктивность. Явление взаимоиндукции, ЭДС взаимоиндукции, взаимная индуктивность				УО1 ПР3	УО ПР1 ПР4
Раздел 4. Электрические цепи переменного однофазного тока Тема 4.1. Синусоидальный электрический ток Получение переменного синусоидального тока. Характеристики синусоидально изменяющихся величин электрического тока. Графическое изображение синусоидально изменяющихся величин. Действующее и среднее значения переменного тока.				УО1 УО ПР1 ПР4
Тема 4.2. Линейные электрические цепи синусоидального тока Активное сопротивление, индуктивность, емкость в цепи переменного тока. Закон Ома, реактивное сопротивление, векторные диаграммы. Цепь переменного тока с последовательным соединением элементов. Закон Ома, полное сопротивление, полная мощность, векторные диаграммы, треугольники сопротивлений, треугольники мощностей, коэффициент мощности. Цепь переменного тока с параллельным соединением элементов, векторные диаграммы, проводимости.					УО1 УО	ПР1
Тема 4.3. Резонанс в электрических цепях переменного однофазного тока Последовательное соединение катушки индуктивности и конденсатор. Резонанс напряжений. Параллельное соединение катушки индуктивности и конденсатора. Резонанс токов. Коэффициент мощности, его значение, способы улучшения.		УО1 УО ПР3				УО1 УО ПР1 ПР4
Тема 3.3. Триггеры		УО1 УО ПР3			УО1 ПР1
Раздел 5. Трехфазные цепи Тема 5.1. Получение трехфазного тока Получение трехфазной системы ЭДС. Трехфазный генератор. Соединение обмоток трехфазного генератора. Фазные и линейные напряжения, векторные диаграммы.			УО1 УО ПР3			УО1 УО ПР1 ПР3 ПР4
Тема 5.2. Расчет цепей трехфазного тока Соединение потребителей «звездой». Фазные и линейные напряжения и токи, векторные диаграммы. Роль нейтрального (нулевого рабочего) провода. Соединение потребителей «треугольником». Фазные и линейные напряжения и токи, векторные диаграммы.				УО1 УО ПР1 ПР3 ПР4
Раздел 6. Цепи несинусоидального тока
Причины возникновения несинусоидальных токов. Несинусоидальные токи и напряжения, их выражения. Действующие значения несинусоидального тока и напряжения. Мощность в электрической цепи при несинусоидальном токе.	УО1 ПР3						УО1 УО ПР1
Раздел 7.Электрические измерения
Тема 7.1. Измерительные приборы Средства измерения электрических величин. Устройство электроизмерительных приборов. Погрешность приборов.				УО1 УО ПР1 ПР4
Тема 7.2. Измерение электрических сопротивлений Классификация электрических сопротивлений. Измерение средних электрических сопротивлений косвенным методом (амперметра-вольтметра). Измерение средних сопротивлений мостом и омметром. Измерение больших сопротивлений мегомметром.	УО1 УО	ПР3		УО1 УО ПР1 ПР3 ПР4	УО ПР1	УО1
Тема 7.3. Измерение мощности и энергии Измерение мощности в цепи постоянного и переменного тока. Измерение мощности в цепях трехфазного тока. Измерение энергии в цепях переменного тока. Счетчики электрической энергии.	УО1 УО	ПР3		ПР1 ПР3 ПР4	УО1 УО	УО1
Раздел 8.Электрические машины
Тема8.1. Трансформаторы Принцип действия и устройство однофазного трансформатора. Режимы работы, типы трансформаторов.	УО1 УО	ПР3		ПР1 ПР3 ПР4	УО1 УО	УО
Тема 8.2. Электрические машины постоянного тока Устройство и принцип действия машин постоянного тока. Генераторы постоянного тока. Двигатели постоянного тока. Основные характеристики машин постоянного тока.	УО1 УО	ПР3		ПР1 ПР3 ПР4	УО1 УО	УО1
Тема 8.3. Электрические машины переменного тока Устройство, принцип действия трехфазного асинхронного двигателя. Основные параметры и характеристики трехфазного асинхронного двигателя. Методы регулирования частоты вращения трехфазного двигателя. Однофазный асинхронный двигатель.	УО1 УО	ПР3		ПР1 ПР3 ПР4	УО1 УО	УО1

5. Распределение типов контрольных заданий по элементам знаний и умений, контролируемых на промежуточной аттестации

Содержание учебного материала по программе УД	Тип контрольного задания
	У.1	У.2	У.3	З.1	З.2	З.3	З.4
Раздел 1.Основы электронной техники
Тема 1.1.Электрическое поле Электрические заряды, электрическое поле. Характеристики электрического поля. Проводники и диэлектрики в электрическом поле.						УО1 ПР1
Тема1.2. Электрическая ёмкость и конденсаторы Электрическая емкость. Конденсаторы, электрическая емкость конденсаторов. Соединение конденсаторов.		УО1 ПР1			УО1 ПР1
Раздел 2 Электрические цепи постоянного тока Тема 2.1 Электрический ток, сопротивление, проводимость Основные понятия постоянного электрического тока. Закон Ома. Электрическое сопротивление и проводимость. Резисторы, реостаты, потенциометры.	УО1 ПР1					УО1 ПР1
Тема 2.2.Электрическая энергия и мощность Замкнутая электрическая цепь, основные элементы. Электродвижущая сила источника электрической энергии. Работа и мощность в электрической цепи, единицы измерения. Баланс мощностей, электрический КПД. Закон Джоуля-Ленца.		УО1 ПР1			УО1
Тема 2.3. Расчет электрических цепей постоянного тока Законы Кирхгофа. Последовательное, параллельное, смешанное соединение потребителей. Эквивалентное сопротивление цепи. Расчет сложных электрических цепей методами законов Кирхгофа и узлового напряжения.	УО1 ПР1						УО1 ПР3
Тема 2.4. Химические источники электрической энергии. Соединение химических источников в батарею Основные сведения о химических источниках электрической энергии. Последовательное, параллельное и смешанное соединение химических источников в батарею. Сравнительный анализ кислотных и щелочных батарей. Применение кислотных и щелочных батарей на подвижном составе железных дорог.			УО1 ПР3				УО ПР1
Раздел 3.Электромагнетизм Тема 3.1. Магнитное поле постоянного тока Магнитное поле и его характеристики. Магнитные свойства материалов. Электромагнитная сила.		УО1 ПР3				УО1 ПР1
Раздел 2. Общие принципы построения электронных схем
Тема 3.2.Электромагнитная индукция Явление электромагнитной индукции, закон электромагнитной индукции, правило Ленца. Вихревые токи. Явление самоиндукции, электродвижущая сила (далее - ЭДС) самоиндукции, индуктивность. Явление взаимоиндукции, ЭДС взаимоиндукции, взаимная индуктивность	УО1 ПР3				УО ПР1
Раздел 4. Электрические цепи переменного однофазного тока Тема 4.1. Синусоидальный электрический ток Получение переменного синусоидального тока. Характеристики синусоидально изменяющихся величин электрического тока. Графическое изображение синусоидально изменяющихся величин. Действующее и среднее значения переменного тока.			УО ПР1				УО1 ПР3
Тема 4.2. Линейные электрические цепи синусоидального тока Активное сопротивление, индуктивность, емкость в цепи переменного тока. Закон Ома, реактивное сопротивление, векторные диаграммы. Цепь переменного тока с последовательным соединением элементов. Закон Ома, полное сопротивление, полная мощность, векторные диаграммы, треугольники сопротивлений, треугольники мощностей, коэффициент мощности. Цепь переменного тока с параллельным соединением элементов, векторные диаграммы, проводимости.	УО1 ПР1					ПР1 УО
Тема 4.3. Резонанс в электрических цепях переменного однофазного тока Последовательное соединение катушки индуктивности и конденсатор. Резонанс напряжений. Параллельное соединение катушки индуктивности и конденсатора. Резонанс токов. Коэффициент мощности, его значение, способы улучшения.		УО1 ПР3				УО1 ПР1
Раздел 5. Трехфазные цепи Тема 5.1. Получение трехфазного тока Получение трехфазной системы ЭДС. Трехфазный генератор. Соединение обмоток трехфазного генератора. Фазные и линейные напряжения, векторные диаграммы.			УО1 ПР3			УО1 ПР1
Тема 5.2. Расчет цепей трехфазного тока Соединение потребителей «звездой». Фазные и линейные напряжения и токи, векторные диаграммы. Роль нейтрального (нулевого рабочего) провода. Соединение потребителей «треугольником». Фазные и линейные напряжения и токи, векторные диаграммы.			УО1 ПР1				УО ПР1
Раздел 6. Цепи несинусоидального тока
Причины возникновения несинусоидальных токов. Несинусоидальные токи и напряжения, их выражения. Действующие значения несинусоидального тока и напряжения. Мощность в электрической цепи при несинусоидальном токе.	УО1 ПР3						УО1 УО ПР1
Раздел 7.Электрические измерения
Тема 7.1. Измерительные приборы Средства измерения электрических величин. Устройство электроизмерительных приборов. Погрешность приборов.				УО ПР1
Тема 7.2. Измерение электрических сопротивлений Классификация электрических сопротивлений. Измерение средних электрических сопротивлений косвенным методом (амперметра-вольтметра). Измерение средних сопротивлений мостом и омметром. Измерение больших сопротивлений мегомметром.	УО1 ПР1				УО1 ПР1
Тема 7.3. Измерение мощности и энергии Измерение мощности в цепи постоянного и переменного тока. Измерение мощности в цепях трехфазного тока. Измерение энергии в цепях переменного тока. Счетчики электрической энергии.	УО1 УО					УО1
Раздел 8.Электрические машины
Тема8.1. Трансформаторы Принцип действия и устройство однофазного трансформатора. Режимы работы, типы трансформаторов.	УО1 ПР1				УО1 ПР3
Тема 8.2. Электрические машины постоянного тока Устройство и принцип действия машин постоянного тока. Генераторы постоянного тока. Двигатели постоянного тока. Основные характеристики машин постоянного тока.		УО1 ПР1				УО1 ПР3
Тема 8.3. Электрические машины переменного тока Устройство, принцип действия трехфазного асинхронного двигателя. Основные параметры и характеристики трехфазного асинхронного двигателя. Методы регулирования частоты вращения трехфазного двигателя. Однофазный асинхронный двигатель.			УО1 ПР1				УО1 ПР1

Обозначения оценочных средств:

УО – устный опрос: собеседование (УО-1);

ПР – письменные работы: тесты (ПР-1), контрольные работы (ПР-2), практическая работа (ПР-3), рефераты (ПР-4);

ТС – технические средства контроля: программы компьютерногоо тестирования (ТС-1), учебные задачи (ТС-2), комплексные ситуационные задания (ТС-3).

6. Структура контрольных заданий

6.1. Задания для промежуточной аттестации

6.1.1. Перечень объектов контроля и оценки

Наименование объектов контроля и оценки	Основные показатели оценки результата	Оценка (кол-во баллов)
У.1 -определять и анализировать основные параметры электрических схем и по ним определять работоспособность устройств электротехники;	2 – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)	5 б
У.2 -производить подбор элементов электроаппаратуры по заданным параметрам;	2 – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)	5 б
У.3 -«читать» маркировку деталей и компонентов электроаппаратуры.	2 – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)	5 б
З.1 -сущность физических процессов, протекающих в электроприборах и устройствах;	2 – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)	5 б
З.2 -принципы работы основных типовых устройств;	2 – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)	5 б
З.3 -принципы включения электроприборов и построения электросхем;	2 – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)	5 б
З.4 - основы работы электрических машин и трансформаторов.	2 – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)	5 б

Задания для текущей аттестации по итогам семестра :

Раздел 1

Основы электронной техники

Тема 1.1

Физические основы работы полупроводниковых приборов

ТЕСТЫ:

1. Величина ЭДС источника энергии измеряется в следующих единицах:

а) -ватт

б) -ампер

в) -вольт

г) –сименс

1. Сила тока электрической цепи измеряется в следующих единицах:

а) -ватт

б) -ампер

в) -вольт

г) -киловольт

1. Сопротивление электрической цепи измеряется в следующих единицах:

а) -ом

б) -ампер

в) -вольт

г) –сименс

1. Закон Ома для участка электрической цепи имеет следующий вид

а) -I=U•R

б) -I=U:R

в) -P=U•I

г) -U=I•P

1. Первый закон Кирхгофа определяется следующим математическим выражением:

а) -∑р=0

б) -∑U=∑I

в) -∑R•I=0

г) -∑I=0

1. Полупроводники это:

а) вещества ,которые не проводят электрический ток

б) вещества ,которые хорошо проводят электрический ток

в)вещества, которыми изолируют электропроводку

г)вещества, занимающие промежуточное положение между проводниками и изоляторами

1. Как располагаются энергетические зоны в полупроводниках:

а) зона проводимости, запретная зона, валентная зона, заполненная зона

б) запретная зона, зона проводимости , валентная зона, заполненная зона

в) валентная зона, зона проводимости, заполненная зона, запретная зона,

г) заполненная зона , зона проводимости, валентная зона, запретная зона

1. Какими видами проводимостей обладают полупроводники:

а) электронной и дырочной

б) атомной и электронной

в) только дырочной

г) только электронной

1. У полупроводников запретная зона:

а) отсутствует

б) шире чем у диэлектриков

в) уже чем у диэлектриков

г) такая же как у проводников

1. На границе между двумя полупроводниковыми веществами возникает:

а) граничный переход

б) потенциальный барьер

в) электрический переход

г) условный переход

1. Как называется ток через рn-переход в прямом направлении:

а) ток основных носителей

б) прямой ток

в) обратный ток

г) ток усиления

1. Как увеличить ток через рn-переход в обратном направлении:

а) обратный ток имеет очень малую величину и не изменяется

б) может изменяться в больших пределах, за счёт изменения обратного напряжения

в) за счёт увеличения количества носителей р-проводимости

г) за счёт увеличения количества носителей n-проводимости

1. Как называется зависимость тока через рn-переход от приложенного напряжения:

а) полупроводниковая характеристика

б) вольт-амперная характеристика

в) характеристика тока

г) характеристика напряжения

Ответы 1в,2б,3а,4б,5г, 6г,7а,8а,9в,10б,11б,12а,13б

Тема 1.2.

Полупроводниковые диоды

Контрольные вопросы

1. Классификация диодов и их маркировка.

2. Параметры диодов.

3. Влияние температуры на основные параметры диодов.

4. Устройство полупроводникового диода.

5. Виды электронно-дырочных переходов.

6. Емкости р-и-перехода.

7. Виды пробоев /7-и-перехода.

8. Вольт-амперная характеристика диода.

9. Назначение выпрямительных блоков и столбов.

10. Принцип действия стабилитрона.

11. Маркировка стабилитронов.

12. Параметры стабилитронов.

13. Влияние температуры на основные параметры стабилитронов.

14. Отличие стабилитронов от стабисторов.

15. Устройство прецизионных термокомпенсированных стабилитронов.

16. Область применения стабилитронов.

Лабораторное занятие

Тема: исследование работы выпрямительных диодов.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом действия выпрямительных диодов.

2. Опытным путем снять и проанализировать характеристику выпрямительного диода.

3. Научиться определять по характеристике основные параметры

диода.

4. Получить практические навыки компьютерного моделирования

электронных схем.

Пользуясь вольт-амперной характеристикой диода, опреде-

лить его основные параметры:

— допустимое обратное напряжение U _д.обр ;

— статическое сопротивление диода постоянному току r _{ст. пр} , r_{ст .обр} .

Тема 1.3

Биполярные транзисторы

Контрольные вопросы

1. Классификация биполярных транзисторов и их маркировка.

2. Область применения биполярных транзисторов.

3. Различия транзисторов структуры р-п-р и п-р-п.

4. Принцип действия биполярного транзистора.

5. Токи в биполярном транзисторе.

6. Параметры квазистатического нагрузочного режима.

7. Физические параметры транзисторов.

8. Режимы работы биполярных транзисторов.

9. Импульсный режим работы биполярного транзистора.

10. Схема биполярного транзистора, включенного с общей базой.

11. Схема биполярного транзистора, включенного с общим эмиттером.

12. Схема биполярного транзистора, включенного с общим коллектором.

13. Семейство входных статических характеристик транзистора с общей базой

14. Семейство выходных статических характеристик транзистора с общей базой

Лабораторное занятие

Тема: исследование работы биполярного транзистора, включенного с общей базой.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом действия биполярного транзистора.

2. Опытным путем снять и проанализировать входные и выходные вольт-

амперные характеристики биполярного транзистора, включенного с общей базой.

3. Научиться определять по характеристикам основные параметры биполярного транзистора.

4. Получить практические навыки компьютерного моделирования элек-

тронных схем.

5.Снять семейство входных характеристик

6. Снять семейство выходных характеристик

Провести исследование графиков (входных и выходных вольт-

амперных характеристик транзистора), показывающих взаимосвязь меж-

ду током и напряжением, и на основе исследований сделать вывод о

влиянии напряжения на базе транзистора (U_эб) на ток эмиттера (I_э) и

влиянии напряжения на коллекторе на ток коллектора (I к ).

Тема 1.4. Тиристоры

Контрольные вопросы:

• Определение тиристора. Условно графическое обозначение, структурная схема.

• Какую структуру имеет тиристор.

• Назовите разновидности тиристоров и их назначение, условные обозначения.

• Применение тиристоров на подвижном составе.

• Достоинства тиристоров.

• Как называются электроды тиристора, указанные стрелками.

• Какими устойчивыми состояниями обладают тиристоры, как можно изменить эти состояния.

• Схема включения тиристора.

• Назначение управляющего электрода.

• Использование свойств тиристора в различных схемах.

• Основные параметры ,характеризующие работу тиристоров.

• Маркировка тиристоров.

• Характеристика какого тиристора изображена на рисунке

• Как называется тиристор, изображенный на рисунке

• Конструктивное выиполнение тиристоров.

Тема 1.5.

Терморезисторы, варисторы

Контрольные вопросы:

• 1.Определение терморезисторов

• 2.Классификация терморезисторов

• 3.Из каких материалов изготавливают терморезисторы.

• 4.Условное обозначение, устройство терморезисторов .

• 5.Ппараметры терморезисторов, характеристики.

• 6. Применение терморезисторов.

Тема 1.6.

Оптоэлектронные приборы

Контрольные вопросы

1. Фотодиоды: определение, режимы работы.

2. Принцип работы фоторезистора.

3. Параметры светодиодов.

4. Виды светодиодов.

5. Маркировка светодиодов.

6. Характеристики светодиодов.

7. Принцип работы инжекционных лазеров и оптронов.

8. Оптоэлектронные приборы: определение.

Лабораторное занятие:

Тема: исследование работы светодиода (фотоизлучателя).

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом действия светодиода.

2. Опытным путем определить минимальный ток, при котором

светодиод зажигается.

3. Получить практические навыки компьютерного моделирова-

ния электронных схем.

Определить минимальный ток, при котором светодиод зажигается.

Вывод: в результате исследования прямого включения светодиода

было выявлено, что минимальный ток, при превышении которого он

зажигается, составляет I = А.

Тема 1.7.

Основы микроэлектроники

Контрольные вопросы

• 1.Определение интегральных микросхем(ИС).

• 2.Из каких элементов состоят ИС.

• 3.Чем достигается высокая надежность аппаратуры на ИС.

• 4. Что такое уровень интеграции.

• 5. Классификация и маркировка ИС.

• 6. Элемент интегральной микросхемы (ИМС) .

• 7.Полупроводниковые ИМС.

• 8. Совмещенные интегральные микросхемы ИМС.

• 7. Гибридные интегральные микросхемы(ГИМС)

• 9. Транзисторы и доды ИМС.

• 10. Пассивные элементы микросхем.

• 12. Пленочные элементы ИМС.

• 14.Аналоговые ИМС

• 15.Межэлементные соединения и изоляция тонкопленочных схем.

• Функциональная классификация и характеристика ИМС.

Тема 1.8.

Электровакуумные и газоразрядные приборы

Контрольные вопросы

• Устройство и принцип действия электронной лампы.

• Условное обозначение, классификация, маркировка электронных ламп.

• Назначение электронно-лучевых трубок (ЭЛТ).

• Элементы ЭЛТ, Принцип получения изображения. Параметры.

• Виды разряда.

• Вольт-амперная характеристика газового разряда.

• Виды разряда.

• Недостатки ионных приборов.

• Стабилитроны.

• Вольт-амперная характеристика стабилитрона.

• Неоновые лампы. Схема включения неоновой лампы

• Пусковая характеристика тиратрона с подогревным катодом .

• Пусковая характеристика тиратрона с холодным катодом.

• Разрядники. Схема включения разрядника

Лабораторное занятие

Тема: работа с осциллографом: методы управления электронным лучом.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом работы осциллографа.

2. Получить практические навыки управления электронным лу-

чом осциллографа.

3. Получить практические навыки компьютерного моделирова-

ния электронных схем.

Оборудование: персональный компьютер.

1. Прйнцип работы осциллографа.

2. Какими кнопками выбирается режим развертки?

3. Принцип работы ЭЛТ с электростатическим управлением.

4. Применение ЭЛТ с электростатическим управлением.

5. Принцип работы ЭЛТ с электромагнитным управлением.

6. Применение ЭЛТ с электромагнитным управлением.

7. Система обозначений ЭЛТ.

Раздел 2.

Общие принципы построения электронных схем

Тема 2.1.

Работа усилительного элемента с нагрузкой

• Принцип усиления сигналов

• Общие сведения об усилителях

• Основные характеристики усилителей

• Диапазон усиливаемых частот

• Выходная мощность

• Сквозной коэффициент усиления.

• Частотная характеристика усилителя

• Схема усилителя на транзисторе с ОЭ

• Коэффициент усиления по мощности

• Коэффициент усиления по напряжению

• Коэффициент усиления по току

• Номинальное входное напряжение (чувствительность),

• Коэффициент полезного действия,

• Динамический диапазон амплитуд и уровень помех,

• Коэффициенты нелинейных и частотных искажений усиливаемого сигнала.

• Режимы работы транзисторов

• Тепловые шумы

• Нелинейные искажения

• Частотные искажения

• Недостатки транзисторных усилителей

Тема 2.2.

Основы теории обратной связи

Контрольные вопросы

• Обратные связи в усилителях

• Структурная схема обратной связи в усилителях

• Что понимают под обратной связью (ОС)

• Виды обратной связи

• Положительная обратная связь.(ПОС)

• Отрицательная обратная связь (ООС)

• ОС по напряжению и по току, смешанная ОС

Раздел 3.

Схемотехника цифровых устройств

Тема 3.1.

Электронные ключи

Контрольные вопросы

• Какие функции выполняют лектронные ключи в системах автоматики

• физические процессы, проходящие в транзисторе при его работе в схеме электронного ключа.

• Электрическая схема электронного ключа

• Диаграммы работы транзистора в ключевом режиме

• Схема электронного ключа с трансформаторным входом

• Статические характеристики транзистора при работе в ключевом режиме

Тема 3.2.

Мультивибраторы

Контрольные вопросы

• Виды и форма импульсных сигналов.

• Параметры одиночных импульсов.

• Амплитуда U m

• Длительность импульса t _и

• Длительность фронта t_ф и среза t_с

• Снижением вершины U m

• Крутизна фронта и среза

• Периодическая последовательность импульсов и ее параметры

• Средняя мощность Р ср

• Мультивибраторы (MB)(Определение)

• Самовозбуждающиеся (автоколебательные) мультивибраторы

• Схема мультивибратора с самовозбуждением

• Временные диаграммы самовозбуждающегося мультивибратора

• Сема мультивибратора с развязывающими диодами

• Схема мультивибратора с улучшенной формой выходных импульсов

Лабораторное занятие

Тема: исследование работы автоколебательного мультивибратора.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом работы автоколебательного

мультивибратора.

2. Измерить длительность импульса, период повторения импуль-

сов.

3. Получить практические навыки компьютерного моделирова-

ния электронных схем.

Контрольные вопросы

1. Принцип работы автоколебательного мультивибратора.

2. Принцип работы ждущего мультивибратора.

3. Параметры импульсного сигнала.

4. Виды и формы импульсных сигналов.

Тема 3.3.

Триггеры

Контрольные вопросы

• Какие устройства называются триггерами

• Триггеры на транзисторах

• Параметры триггеров

• Симметричный триггер на транзисторах

• Схема симметричного триггера на транзисторах и его временные диаграммы

• Триггер Шмитта

• Перевод триггера из одного устойчивого состояния в другое

Лабораторное занятие

Тема: исследование триггера Шмитта с разными способами запуска.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом действия триггера с эмиттерной связью на транзисторах.

2. Получить амплитудную характеристику триггера с эмиттерной связью на

транзисторах.

3. Получить амплитудную характеристику интегрального триггера Шмитта.

4. Получить практические навыки компьютерного моделирования электронных схем.

Измерить длительность и амплитуду выходных импульсов.

Контрольные вопросы:

1. Назначение триггеров.

2. Виды триггеров.

3. Принцип действия симметричных триггеров.

4. Принцип действия несимметричных триггеров.

5. Способы запуска триггеров.

6. Физические процессы переключения триггеров.

7. Быстродействие транзисторных триггеров.

8. Стадии переключения триггеров.

9. Способы увеличения быстродействия транзисторных триггеров.

Тема 3.4.

Схемотехника интегральных логических элементов

Контрольные вопросы

• Как делятся логические ИМС в зависимости от технологии изготовления

• Транзисторно -транзисторная логика

• Какие серии логических ИМС получили наибольшее применение

• ЭСЛ (эмиттерно-связанная логика)

• КМОП (комплементарная МОП логика)

• Логические элементы на много эмиттерных транзисторах (МЭТ)

• Логика на МДП-транзисторах

• Логические схемы на МДП-транзисторах, их классификация

• Логика по технологии КМОП ,их достоинства

• Упрощённая схема логического элемента 2И-НЕ (КМОП)

Раздел 4.

Общие сведения об аналоговых электронных устройствах

Контрольные вопросы

• Общие сведения об аналоговых электронных устройствах(АЭУ)

• Основные характеристики АЭУ

• Классификация АЭУ по виду сигналов

• По полосе частот

• Типу усилительных элементов,

• Назначению и схемному решению.

• Структурная схема усилителя и назначение каскадов.

• Основные качественные показатели

• Достоинства и недостатки

• Нелинейные искажения

• Частотные искажения

Раздел 5.

Схемотехника аналоговых электронных устройств, обеспечивающих усиление сигнала

Тема 5.1.Каскады предварительного усиления(КПУ)

Контрольные вопросы

• Назначение КПУи требования к ним.

• Резистивный каскад на различных УЭ.

• Токопрохождение

• Влияние цепей обратной связи

• Искажения в каскадах(КПУ).

• Эквивалентная схема.

• Широкополосные усилители.

• Виды коррекции и механизм действия коррекции.

• Эквивалентная схема ШПУ и АЧХ в различных областях частот.

Лабораторное занятие

Тема: исследование, резистивного каскада предварительного усиления.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом действия резистивного каскада

предварительного усиления.

2. Опытным путем снять амплитудно-частотную характеристику.

3. Определить коэффициент усиления.

4. Получить практические навыки компьютерного моделирования

электронных схем.

Измерить амплитуды входного и выходного сигналов на осциллографе. Определить коэффициент усиления.

Снять амплитудно-частотную характеристику:

а) на функциональном генераторе (рис. 44) установить значение

частоты входного сигнала 100 Hz (100 Гц);

б) с помощью кнопок установки чувствительности В/дел (V/Div)

и длительности развертки для каждого канала установить значения,

удобные для измерения амплитуды;

Определить коэффициент усиления для каждой частоты.

9.Построить график амплитудно-частотной характеристики усилителя

Контрольные вопросы

1. Назначение усилителей.

2. Классификация усилителей.

3. Параметры усилителей.

4. Назначение каскадов предварительного усиления.

5. Виды обратных связей усилителей.

6. Влияние обратных связей на основные параметры усилителя.

7. Виды цепей межкаскадных связей.

Тема 5.2.

Импульсные усилители

Контрольные вопросы

• Общие сведения об импульсных усилителях

• Импульсные усилители (ИУ) предназначены

• Длительность усиливаемых импульсов

• Частота повторения импульсов

• Частотная коррекции типично импульсных усилителей.

• Требование , предъявляемое к импульсным усилителям

• Поднятия частотной характеристики в области нижних частот

• Схема усилительного каскада

• Импульсные усилители с высокочастотной коррекцией

• Схема импульсного усилителя с высокочастотной коррекцией

• Импульсные усилители с низкочастотной коррекцией

• Схема импульсного усилителя с низкочастотной коррекцией

Лабораторное занятие

Тема: исследование импульсного усилителя.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом действия импульсного усилителя.

2. Оценить влияние частоты на форму выходного сигнала импульсно-

го усилителя.

3. Получить практические навыки компьютерного моделирования элек-

тронных схем.

Объяснить причину искажения плоской вершины импульса.

Объяснить причину искажения фронта импульса.

в результате исследования выходного сигнала импульсного

усилителя на низкой частоте видно, что у него искажается плоская

вершина импульса. Это объясняется ...

Л результате исследования выходного сигнала импульсного усилителя

на высокой частоте видно, что у него искажается фронт импульса.

Это объясняется ..

Контрольные вопросы

1. Назначение импульсных усилителей.

2. Каскады с НЧ-коррекцией.

3. Каскады с ВЧ-коррекцией.

4. Микросхемы импульсных усилителей.

5. Обеспечение широкополосности в интегральных усилителях.

Тема 5.3.

Оконечные (ОК) и предоконечные (ПОК) каскады усиления

Контрольные вопросы

• Однотактный трансформаторный каскад

• Схемы принципиальная и эквивалентная

• Токопрохождение , назначение элементов

• Искажения в каскаде,

• Анализ работы по переменному току.

• Двухтактные каскады (трансформаторные и бестрансформаторные).

• Фазоинверсные каскады: с разделенной нагрузкой и эмиттерной связью.

• Выходная характеристика двухтактного усилительного каскада

мощности

• Главное назначение выходных каскадов

• Схема бестрансформаторного двухтактного усилителя мощности

• Многокаскадные усилители

• Двухкаскадный усилитель с резисторно-емкостной связью

• Достоинства рассматриваемых усилителей

• Двухкаскадный усилитель на полевом и биполярном транзисторах

• Двухкаскадный усилитель с трансформаторной связью

• Двухкаскадный резисторный усилитель

Лабораторное занятие

Тема: исследование однотактного трансформаторного каскада.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом действия однотактного трансфор-

маторного каскада.

2. Оценить влияние сопротивлений нагрузок на величину выход-

ного сопротивления.

3. Получить практические навыки компьютерного моделирова-

ния электронных схем.

Измерить амплитуды входного и выходного сигналов на осциллографе.

Определить коэффициент усиления

Контрольные вопросы

1. Типы выходных каскадов.

2. Назначение выходных каскадов.

3. Режимы работы выходных каскадов.

4 .Виды однотактных выходных каскадов.

5. Применение однотактного трансформаторного каскада.

6. Энергетические показатели однотактного трансформаторного

каскада.

7. Виды двухтактных выходных каскадов.

8. Свойства двухтактных схем.

Тема 5.4.

Дифференциальные усилители

Тема 5.5.

Операционные усилители

Контрольные вопросы

• Операционные усилители

• Дифференциальные усилители

• Упрощённая электрическая схема дифференциального усилителя

• Микросхема дифференциального усилителя К118НД1А - К118НД1В

• Одновременное однополярное изменение напряжения на обоих входах

• Структурная схема операционного усилителя

• Идеальный ОУ должен иметь:

• Условное графическое обозначение

• Структурная схема

• реальные ОУ строятся на основе двух- или трёх-каскадных усилителей постоянного тока.

• Функциональная схема трехкаскадного ОУ

• Для чего служит согласующий каскад

• Схема трёхкаскадного операционного усилителя

• Схема одного из простых ОУ типа К140УД1

• Схема входного дифференциального усилителя

• Схема инвертирующего усилителя на ОУ

• Схема неинвертирующиего усилителя на ОУ

• Схема повторителя напряжения на ОУ

• Схема сумматора на операционном усилителе

• Схема стабилизатора напряжения на ОУ

Раздел 6.

Схемотехника электронных устройств, обеспечивающих аналоговую обработку сигнала

Тема 6. 1.

Сумматоры, интеграторы, дифференциаторы, вычитатели, инверторы.

Контрольные вопросы

• Цепи формирования импульсов и ограничители

• Дифференцирующая цепочка RC, определение, назначение,

принцип действия, временные диаграммы.

• Укорачивание длительности выходных импульсов по сравнению

с входными

• Селекция импульсов по длительности

• Получение электрическим путем математической производной

какой-либо функции

• Интегрирующая цепочка RC определение, назначение,

принцип действия, временные диаграммы.

• Ограничители, определение, назначение, принцип действия, временные диаграммы.

• Простейшие ограничители

• Последовательный и параллельный диодные ограничители снизу

• Последовательный и параллельный диодные ограничители сверху

• Комбинированные формирователи импульсов

• Дифференцирующий трансформатор с последовательным и параллельным диодным ограничителем, входной прямоугольный импульс, выходной импульс на фронте и срезе входного сигнала

Тема 6.2. Активные фильтры

Лабораторное занятие

Тема: исследование активного фильтра нижних частот.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом построения активного фильтра ниж-

них частот (ФНЧ).

2. Опытным путем снять и проанализировать амплитудно-частотную

характеристику активного ФНЧ.

3.,Получить практические навыки компьютерного моделирова-

ния электронных схем.

Оценить максимальный коэффициент передачи К_макс по измерителю АЧХ

Контрольные вопросы

1. Недостатки пассивных ФНЧ.

2. Классификация активных ФНЧ.

3. Принципы построения активных ФНЧ.

4. Активные ФНЧ высших порядков.

5. Применение активных ФНЧ.

Лабораторное занятие

Тема: исследование активного фильтра верхних частот.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом построения активного ФВЧ.

2. Опытным путем снять и проанализировать амплитудно-час-

тотную характеристику активного ФВЧ.

3. Получить практические навыки компьютерного моделирова-

ния электронных схем.

Оборудование: персональный компьютер.

Оценить максимальный коэффициент передачи К_макс по измерителю АЧХ

Контрольные вопросы

1. Недостатки пассивных ФВЧ.

2. Классификация активных ФВЧ.

3. Принципы построения активных ФВЧ.

4. Активные ФВЧ высших порядков.

5. Применение активных ФВЧ.

Критерии оценки:

КОС в целом оценивается суммарным баллом, полученным студентом за результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания)

7 результатов: 4 - знать, 3- уметь, которые оцениваются по 5 баллов во время проведения УО (устный опрос), УО-1 (собеседование) ПР-1 (тестовая работа) ПР3 (практическая работа)

Максимальное количество баллов составляет – 35 баллов

Шкала оценки образовательных достижений

Высокий	Продуктивный	Репродуктивный	Низкий
«5»	«4»	«3»	«2»
90-100% 31.5-35баллов	70-90% 24.5-31.4балла	50-70% 17.5-24.4балла	Ниже 50 % 17.5

Задания для промежуточной аттестации по итогам семестра :

Раздел 1

Основы электронной техники

Тема 1.1

Физические основы работы полупроводниковых приборов

ТЕСТЫ:

1. Величина ЭДС источника энергии измеряется в следующих единицах:

а) -ватт

б) -ампер

в) -вольт

г) –сименс

1. Сила тока электрической цепи измеряется в следующих единицах:

а) -ватт

б) -ампер

в) -вольт

г) -киловольт

1. Сопротивление электрической цепи измеряется в следующих единицах:

а) -ом

б) -ампер

в) -вольт

г) –сименс

1. Закон Ома для участка электрической цепи имеет следующий вид

а) -I=U•R

б) -I=U:R

в) -P=U•I

г) -U=I•P

1. Первый закон Кирхгофа определяется следующим математическим выражением:

а) -∑р=0

б) -∑U=∑I

в) -∑R•I=0

г) -∑I=0

1. Полупроводники это:

а) вещества ,которые не проводят электрический ток

б) вещества ,которые хорошо проводят электрический ток

в)вещества, которыми изолируют электропроводку

г)вещества, занимающие промежуточное положение между проводниками и изоляторами

1. Как располагаются энергетические зоны в полупроводниках:

а) зона проводимости, запретная зона, валентная зона, заполненная зона

б) запретная зона, зона проводимости , валентная зона, заполненная зона

в) валентная зона, зона проводимости, заполненная зона, запретная зона,

г) заполненная зона , зона проводимости, валентная зона, запретная зона

1. Какими видами проводимостей обладают полупроводники:

а) электронной и дырочной

б) атомной и электронной

в) только дырочной

г) только электронной

1. У полупроводников запретная зона:

а) отсутствует

б) шире чем у диэлектриков

в) уже чем у диэлектриков

г) такая же как у проводников

1. На границе между двумя полупроводниковыми веществами возникает:

а) граничный переход

б) потенциальный барьер

в) электрический переход

г) условный переход

1. Как называется ток через рn-переход в прямом направлении:

а) ток основных носителей

б) прямой ток

в) обратный ток

г) ток усиления

1. Как увеличить ток через рn-переход в обратном направлении:

а) обратный ток имеет очень малую величину и не изменяется

б) может изменяться в больших пределах, за счёт изменения обратного напряжения

в) за счёт увеличения количества носителей р-проводимости

г) за счёт увеличения количества носителей n-проводимости

1. Как называется зависимость тока через рn-переход от приложенного напряжения:

а) полупроводниковая характеристика

б) вольт-амперная характеристика

в) характеристика тока

г) характеристика напряжения

Правильные ответы 1в,2б,3а,4б,5г, 6г,7а,8а,9в,10б,11б,12а,13б

Тема 1.2.

Полупроводниковые диоды

Контрольные вопросы

1. Классификация диодов и их маркировка.

2. Параметры диодов.

3. Влияние температуры на основные параметры диодов.

4. Устройство полупроводникового диода.

5. Виды электронно-дырочных переходов.

6. Емкости р-и-перехода.

7. Виды пробоев /7-и-перехода.

8. Вольт-амперная характеристика диода.

9. Назначение выпрямительных блоков и столбов.

10. Принцип действия стабилитрона.

11. Маркировка стабилитронов.

12. Параметры стабилитронов.

13. Влияние температуры на основные параметры стабилитронов.

14. Отличие стабилитронов от стабисторов.

15. Устройство прецизионных термокомпенсированных стабилитронов.

16. Область применения стабилитронов.

Лабораторное занятие

Тема: исследование работы выпрямительных диодов.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом действия выпрямительных диодов.

2. Опытным путем снять и проанализировать характеристику выпрямительного диода.

3. Научиться определять по характеристике основные параметры

диода.

4. Получить практические навыки компьютерного моделирования

электронных схем.

Пользуясь вольт-амперной характеристикой диода, опреде-

лить его основные параметры:

— допустимое обратное напряжение U _д.обр ;

— статическое сопротивление диода постоянному току r _{ст. пр} , r_{ст .обр} .

Тема 1.3

Биполярные транзисторы

Контрольные вопросы

1. Классификация биполярных транзисторов и их маркировка.

2. Область применения биполярных транзисторов.

3. Различия транзисторов структуры р-п-р и п-р-п.

4. Принцип действия биполярного транзистора.

5. Токи в биполярном транзисторе.

6. Параметры квазистатического нагрузочного режима.

7. Физические параметры транзисторов.

8. Режимы работы биполярных транзисторов.

9. Импульсный режим работы биполярного транзистора.

10. Схема биполярного транзистора, включенного с общей базой.

11. Схема биполярного транзистора, включенного с общим эмиттером.

12. Схема биполярного транзистора, включенного с общим коллектором.

13. Семейство входных статических характеристик транзистора с общей базой

14. Семейство выходных статических характеристик транзистора с общей базой

Лабораторное занятие

Тема: исследование работы биполярного транзистора, включенного с общей базой.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом действия биполярного транзистора.

2. Опытным путем снять и проанализировать входные и выходные вольт-

амперные характеристики биполярного транзистора, включенного с общей базой.

3. Научиться определять по характеристикам основные параметры биполярного транзистора.

4. Получить практические навыки компьютерного моделирования элек-

тронных схем.

Провести исследование графиков (входных и выходных вольт-

амперных характеристик транзистора), показывающих взаимосвязь меж-

ду током и напряжением, и на основе исследований сделать вывод о

влиянии напряжения на базе транзистора (U_эб) на ток эмиттера (I_э) и

влиянии напряжения на коллекторе на ток коллектора (I к ).

Тема 1.4. Тиристоры

Контрольные вопросы:

• Определение тиристора. Условно графическое обозначение, структурная схема.

• Какую структуру имеет тиристор.

• Назовите разновидности тиристоров и их назначение, условные обозначения.

• Применение тиристоров на подвижном составе.

• Достоинства тиристоров.

• Как называются электроды тиристора, указанные стрелками.

• Какими устойчивыми состояниями обладают тиристоры, как можно изменить эти состояния.

• Схема включения тиристора.

• Назначение управляющего электрода.

• Использование свойств тиристора в различных схемах.

• Основные параметры ,характеризующие работу тиристоров.

• Маркировка тиристоров.

• Характеристика какого тиристора изображена на рисунке

• Как называется тиристор, изображенный на рисунке

• Конструктивное выиполнение тиристоров.

Тема 1.5.

Терморезисторы, варисторы

Контрольные вопросы:

• 1.Определение терморезисторов

• 2.Классификация терморезисторов

• 3.Из каких материалов изготавливают терморезисторы.

• 4.Условное обозначение, устройство терморезисторов .

• 5.Ппараметры терморезисторов, характеристики.

• 6. Применение терморезисторов.

Тема 1.6.

Оптоэлектронные приборы

Контрольные вопросы

1. Фотодиоды: определение, режимы работы.

2. Принцип работы фоторезистора.

3. Параметры светодиодов.

4. Виды светодиодов.

5. Маркировка светодиодов.

6. Характеристики светодиодов.

7. Принцип работы инжекционных лазеров и оптронов.

8. Оптоэлектронные приборы: определение.

Лабораторное занятие:

Тема: исследование работы светодиода (фотоизлучателя).

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом действия светодиода.

2. Опытным путем определить минимальный ток, при котором

светодиод зажигается.

3. Получить практические навыки компьютерного моделирова-

ния электронных схем.

Определить минимальный ток, при котором светодиод зажигается.

Вывод: в результате исследования прямого включения светодиода

было выявлено, что минимальный ток, при превышении которого он

зажигается, составляет I = А.

Тема 1.7.

Основы микроэлектроники

Контрольные вопросы

• 1.Определение интегральных микросхем(ИС).

• 2.Из каких элементов состоят ИС.

• 3.Чем достигается высокая надежность аппаратуры на ИС.

• 4. Что такое уровень интеграции.

• 5. Классификация и маркировка ИС.

• 6. Элемент интегральной микросхемы (ИМС) .

• 7.Полупроводниковые ИМС.

• 8. Совмещенные интегральные микросхемы ИМС.

• 7. Гибридные интегральные микросхемы(ГИМС)

• 9. Транзисторы и доды ИМС.

• 10. Пассивные элементы микросхем.

• 12. Пленочные элементы ИМС.

• 14.Аналоговые ИМС

• 15.Межэлементные соединения и изоляция тонкопленочных схем.

• Функциональная классификация и характеристика ИМС.

Тема 1.8.

Электровакуумные и газоразрядные приборы

Контрольные вопросы

• Устройство и принцип действия электронной лампы.

• Условное обозначение, классификация, маркировка электронных ламп.

• Назначение электронно-лучевых трубок (ЭЛТ).

• Элементы ЭЛТ, Принцип получения изображения. Параметры.

• Виды разряда.

• Вольт-амперная характеристика газового разряда.

• Виды разряда.

• Недостатки ионных приборов.

• Стабилитроны.

• Вольт-амперная характеристика стабилитрона.

• Неоновые лампы. Схема включения неоновой лампы

• Пусковая характеристика тиратрона с подогревным катодом .

• Пусковая характеристика тиратрона с холодным катодом.

• Разрядники. Схема включения разрядника

Лабораторное занятие

Тема: работа с осциллографом: методы управления электронным лучом.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом работы осциллографа.

2. Получить практические навыки управления электронным лу-

чом осциллографа.

3. Получить практические навыки компьютерного моделирова-

ния электронных схем.

Оборудование: персональный компьютер.

1. Прйнцип работы осциллографа.

2. Какими кнопками выбирается режим развертки?

3. Принцип работы ЭЛТ с электростатическим управлением.

4. Применение ЭЛТ с электростатическим управлением.

5. Принцип работы ЭЛТ с электромагнитным управлением.

6. Применение ЭЛТ с электромагнитным управлением.

7. Система обозначений ЭЛТ.

Раздел 2.

Общие принципы построения электронных схем

Тема 2.1.

Работа усилительного элемента с нагрузкой

• Принцип усиления сигналов

• Общие сведения об усилителях

• Основные характеристики усилителей

• Диапазон усиливаемых частот

• Выходная мощность

• Сквозной коэффициент усиления.

• Частотная характеристика усилителя

• Схема усилителя на транзисторе с ОЭ

• Коэффициент усиления по мощности

• Коэффициент усиления по напряжению

• Коэффициент усиления по току

• Номинальное входное напряжение (чувствительность),

• Коэффициент полезного действия,

• Динамический диапазон амплитуд и уровень помех,

• Коэффициенты нелинейных и частотных искажений усиливаемого сигнала.

• Режимы работы транзисторов

• Тепловые шумы

• Нелинейные искажения

• Частотные искажения

• Недостатки транзисторных усилителей

Тема 2.2.

Основы теории обратной связи

Контрольные вопросы

• Обратные связи в усилителях

• Структурная схема обратной связи в усилителях

• Что понимают под обратной связью (ОС)

• Виды обратной связи

• Положительная обратная связь.(ПОС)

• Отрицательная обратная связь (ООС)

• ОС по напряжению и по току, смешанная ОС

Раздел 3.

Схемотехника цифровых устройств

Тема 3.1.

Электронные ключи

Контрольные вопросы

• Какие функции выполняют лектронные ключи в системах автоматики

• физические процессы, проходящие в транзисторе при его работе в схеме электронного ключа.

• Электрическая схема электронного ключа

• Диаграммы работы транзистора в ключевом режиме

• Схема электронного ключа с трансформаторным входом

• Статические характеристики транзистора при работе в ключевом режиме

Тема 3.2.

Мультивибраторы

Контрольные вопросы

• Виды и форма импульсных сигналов.

• Параметры одиночных импульсов.

• Амплитуда U m

• Длительность импульса t _и

• Длительность фронта t_ф и среза t_с

• Снижением вершины U m

• Крутизна фронта и среза

• Периодическая последовательность импульсов и ее параметры

• Средняя мощность Р ср

• Мультивибраторы (MB)(Определение)

• Самовозбуждающиеся (автоколебательные) мультивибраторы

• Схема мультивибратора с самовозбуждением

• Временные диаграммы самовозбуждающегося мультивибратора

• Сема мультивибратора с развязывающими диодами

• Схема мультивибратора с улучшенной формой выходных импульсов

Лабораторное занятие

Тема: исследование работы автоколебательного мультивибратора.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом работы автоколебательного

мультивибратора.

2. Измерить длительность импульса, период повторения импуль-

сов.

3. Получить практические навыки компьютерного моделирова-

ния электронных схем.

Контрольные вопросы

1. Принцип работы автоколебательного мультивибратора.

2. Принцип работы ждущего мультивибратора.

3. Параметры импульсного сигнала.

4. Виды и формы импульсных сигналов.

Тема 3.3.

Триггеры

Контрольные вопросы

• Какие устройства называются триггерами

• Триггеры на транзисторах

• Параметры триггеров

• Симметричный триггер на транзисторах

• Схема симметричного триггера на транзисторах и его временные диаграммы

• Триггер Шмитта

• Перевод триггера из одного устойчивого состояния в другое

Лабораторное занятие

Тема: исследование триггера Шмитта с разными способами запуска.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом действия триггера с эмиттерной связью на транзисторах.

2. Получить амплитудную характеристику триггера с эмиттерной связью на

транзисторах.

3. Получить амплитудную характеристику интегрального триггера Шмитта.

4. Получить практические навыки компьютерного моделирования электронных схем.

Измерить длительность и амплитуду выходных импульсов.

Контрольные вопросы:

1. Назначение триггеров.

2. Виды триггеров.

3. Принцип действия симметричных триггеров.

4. Принцип действия несимметричных триггеров.

5. Способы запуска триггеров.

6. Физические процессы переключения триггеров.

7. Быстродействие транзисторных триггеров.

8. Стадии переключения триггеров.

9. Способы увеличения быстродействия транзисторных триггеров.

Тема 3.4.

Схемотехника интегральных логических элементов

Контрольные вопросы

• Как делятся логические ИМС в зависимости от технологии изготовления

• Транзисторно -транзисторная логика

• Какие серии логических ИМС получили наибольшее применение

• ЭСЛ (эмиттерно-связанная логика)

• КМОП (комплементарная МОП логика)

• Логические элементы на много эмиттерных транзисторах (МЭТ)

• Логика на МДП-транзисторах

• Логические схемы на МДП-транзисторах, их классификация

• Логика по технологии КМОП ,их достоинства

• Упрощённая схема логического элемента 2И-НЕ (КМОП)

Раздел 4.

Общие сведения об аналоговых электронных устройствах

Контрольные вопросы

• Общие сведения об аналоговых электронных устройствах(АЭУ)

• Основные характеристики АЭУ

• Классификация АЭУ по виду сигналов

• По полосе частот

• Типу усилительных элементов,

• Назначению и схемному решению.

• Структурная схема усилителя и назначение каскадов.

• Основные качественные показатели

• Достоинства и недостатки

• Нелинейные искажения

• Частотные искажения

Раздел 5.

Схемотехника аналоговых электронных устройств, обеспечивающих усиление сигнала

Тема 5.1.Каскады предварительного усиления(КПУ)

Контрольные вопросы

• Назначение КПУи требования к ним.

• Резистивный каскад на различных УЭ.

• Токопрохождение

• Влияние цепей обратной связи

• Искажения в каскадах(КПУ).

• Эквивалентная схема.

• Широкополосные усилители.

• Виды коррекции и механизм действия коррекции.

• Эквивалентная схема ШПУ и АЧХ в различных областях частот.

Лабораторное занятие

Тема: исследование, резистивного каскада предварительного усиления.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом действия резистивного каскада

предварительного усиления.

2. Опытным путем снять амплитудно-частотную характеристику.

3. Определить коэффициент усиления.

4. Получить практические навыки компьютерного моделирования

электронных схем.

Измерить амплитуды входного и выходного сигналов на осциллографе. Определить коэффициент усиления.

Снять амплитудно-частотную характеристику:

а) на функциональном генераторе (рис. 44) установить значение

частоты входного сигнала 100 Hz (100 Гц);

б) с помощью кнопок установки чувствительности В/дел (V/Div)

и длительности развертки для каждого канала установить значения,

удобные для измерения амплитуды;

Определить коэффициент усиления для каждой частоты.

9.Построить график амплитудно-частотной характеристики усилителя

Контрольные вопросы

1. Назначение усилителей.

2. Классификация усилителей.

3. Параметры усилителей.

4. Назначение каскадов предварительного усиления.

5. Виды обратных связей усилителей.

6. Влияние обратных связей на основные параметры усилителя.

7. Виды цепей межкаскадных связей.

Тема 5.2.

Импульсные усилители

Контрольные вопросы

• Общие сведения об импульсных усилителях

• Импульсные усилители (ИУ) предназначены

• Длительность усиливаемых импульсов

• Частота повторения импульсов

• Частотная коррекции типично импульсных усилителей.

• Требование , предъявляемое к импульсным усилителям

• Поднятия частотной характеристики в области нижних частот

• Схема усилительного каскада

• Импульсные усилители с высокочастотной коррекцией

• Схема импульсного усилителя с высокочастотной коррекцией

• Импульсные усилители с низкочастотной коррекцией

• Схема импульсного усилителя с низкочастотной коррекцией

Лабораторное занятие

Тема: исследование импульсного усилителя.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом действия импульсного усилителя.

2. Оценить влияние частоты на форму выходного сигнала импульсно-

го усилителя.

3. Получить практические навыки компьютерного моделирования элек-

тронных схем.

Объяснить причину искажения плоской вершины импульса.

Объяснить причину искажения фронта импульса.

в результате исследования выходного сигнала импульсного

усилителя на низкой частоте видно, что у него искажается плоская

вершина импульса. Это объясняется ...

Л результате исследования выходного сигнала импульсного усилителя

на высокой частоте видно, что у него искажается фронт импульса.

Это объясняется ..

Контрольные вопросы

1. Назначение импульсных усилителей.

2. Каскады с НЧ-коррекцией.

3. Каскады с ВЧ-коррекцией.

4. Микросхемы импульсных усилителей.

5. Обеспечение широкополосности в интегральных усилителях.

Тема 5.3.

Оконечные (ОК) и предоконечные (ПОК) каскады усиления

Контрольные вопросы

• Однотактный трансформаторный каскад

• Схемы принципиальная и эквивалентная

• Токопрохождение , назначение элементов

• Искажения в каскаде,

• Анализ работы по переменному току.

• Двухтактные каскады (трансформаторные и бестрансформаторные).

• Фазоинверсные каскады: с разделенной нагрузкой и эмиттерной связью.

• Выходная характеристика двухтактного усилительного каскада

мощности

• Главное назначение выходных каскадов

• Схема бестрансформаторного двухтактного усилителя мощности

• Многокаскадные усилители

• Двухкаскадный усилитель с резисторно-емкостной связью

• Достоинства рассматриваемых усилителей

• Двухкаскадный усилитель на полевом и биполярном транзисторах

• Двухкаскадный усилитель с трансформаторной связью

• Двухкаскадный резисторный усилитель

Лабораторное занятие

Тема: исследование однотактного трансформаторного каскада.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом действия однотактного трансфор-

маторного каскада.

2. Оценить влияние сопротивлений нагрузок на величину выход-

ного сопротивления.

3. Получить практические навыки компьютерного моделирова-

ния электронных схем.

Измерить амплитуды входного и выходного сигналов на осциллографе.

Определить коэффициент усиления

Контрольные вопросы

1. Типы выходных каскадов.

2. Назначение выходных каскадов.

3. Режимы работы выходных каскадов.

4 .Виды однотактных выходных каскадов.

5. Применение однотактного трансформаторного каскада.

6. Энергетические показатели однотактного трансформаторного

каскада.

7. Виды двухтактных выходных каскадов.

8. Свойства двухтактных схем.

Тема 5.4.

Дифференциальные усилители

Тема 5.5.

Операционные усилители

Контрольные вопросы

• Операционные усилители

• Дифференциальные усилители

• Упрощённая электрическая схема дифференциального усилителя

• Микросхема дифференциального усилителя К118НД1А - К118НД1В

• Одновременное однополярное изменение напряжения на обоих входах

• Структурная схема операционного усилителя

• Идеальный ОУ должен иметь:

• Условное графическое обозначение

• Структурная схема

• реальные ОУ строятся на основе двух- или трёх-каскадных усилителей постоянного тока.

• Функциональная схема трехкаскадного ОУ

• Для чего служит согласующий каскад

• Схема трёхкаскадного операционного усилителя

• Схема одного из простых ОУ типа К140УД1

• Схема входного дифференциального усилителя

• Схема инвертирующего усилителя на ОУ

• Схема неинвертирующиего усилителя на ОУ

• Схема повторителя напряжения на ОУ

• Схема сумматора на операционном усилителе

• Схема стабилизатора напряжения на ОУ

Раздел 6.

Схемотехника электронных устройств, обеспечивающих аналоговую обработку сигнала

Тема 6. 1.

Сумматоры, интеграторы, дифференциаторы, вычитатели, инверторы.

Контрольные вопросы

• Цепи формирования импульсов и ограничители

• Дифференцирующая цепочка RC, определение, назначение,

принцип действия, временные диаграммы.

• Укорачивание длительности выходных импульсов по сравнению

с входными

• Селекция импульсов по длительности

• Получение электрическим путем математической производной

какой-либо функции

• Интегрирующая цепочка RC определение, назначение,

принцип действия, временные диаграммы.

• Ограничители, определение, назначение, принцип действия, временные диаграммы.

• Простейшие ограничители

• Последовательный и параллельный диодные ограничители снизу

• Последовательный и параллельный диодные ограничители сверху

• Комбинированные формирователи импульсов

• Дифференцирующий трансформатор с последовательным и параллельным диодным ограничителем, входной прямоугольный импульс, выходной импульс на фронте и срезе входного сигнала

Тема 6.2. Активные фильтры

Лабораторное занятие

Тема: исследование активного фильтра нижних частот.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом построения активного фильтра ниж-

них частот (ФНЧ).

2. Опытным путем снять и проанализировать амплитудно-частотную

характеристику активного ФНЧ.

3.,Получить практические навыки компьютерного моделирова-

ния электронных схем.

Оценить максимальный коэффициент передачи К_макс по измерителю АЧХ

Контрольные вопросы

1. Недостатки пассивных ФНЧ.

2. Классификация активных ФНЧ.

3. Принципы построения активных ФНЧ.

4. Активные ФНЧ высших порядков.

5. Применение активных ФНЧ.

Лабораторное занятие

Тема: исследование активного фильтра верхних частот.

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом построения активного ФВЧ.

2. Опытным путем снять и проанализировать амплитудно-час-

тотную характеристику активного ФВЧ.

3. Получить практические навыки компьютерного моделирова-

ния электронных схем.

Оборудование: персональный компьютер.

Оценить максимальный коэффициент передачи К_макс по измерителю АЧХ

Контрольные вопросы

1. Недостатки пассивных ФВЧ.

2. Классификация активных ФВЧ.

3. Принципы построения активных ФВЧ.

4. Активные ФВЧ высших порядков.

5. Применение активных ФВЧ.

Критерии оценки:

КОС в целом оценивается суммарным баллом, полученным студентом за результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания)

7 результатов: 4 - знать, 3- уметь, которые оцениваются по 5 баллов во время проведения УО (устный опрос), УО-1 (собеседование) ПР-1 (тестовая работа) ПР3 (практическая работа)

Максимальное количество баллов составляет – 35 баллов

Шкала оценки образовательных достижений

Высокий	Продуктивный	Репродуктивный	Низкий
«5»	«4»	«3»	«2»
90-100% 31.5-35баллов	70-90% 24.5-31.4балла	50-70% 17.5-24.4балла	Ниже 50 % 17.5

7. Перечень рекомендуемых учебных изданий, дополнительной литературы, Интернет-ресурсов

Рекомендуемая литература

1. Акимова Г.Н. Электронная техника. — М.: Маршрут, 2003. -

2. Акимова Г. Н. Электронная техника: Иллюстрированное учебное по-

собие. — М.: Маршрут, 2005.

3. Бодиловский В. Г. Электронные приборы и усилители на желез-

нодорожном транспорте.—М.: Транспорт, 1995.

4. Браммер Ю.А., Пащук И.Н. Импульсные и цифровые устрой-

ства. — М.: Высшая школа, 2003.

5. Бурков А. Т. Электронная техника и преобразователи.—М.-.УМКМПС

России, 1999.

6. Гальперин М.В. Электронная техника. — М.: ФОРУМ: ИНФ-

РА-М, 2004.

7. Дунаев С Д. Электроника, микроэлектроника и автоматика. —

М.: Маршрут, 2003.

8. Каганов В.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Лабораторный

компьютеризированный практикум.—М.: Горячая линия-Телеком, 2004.

9. КардашевГ.А. Виртуальная электроника. Компьютерное моделиро-

вание аналоговых устройств. — М.: Горячая линия-Телеком, 2002.

10. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC: Лаборатор-

ный практикум на Electronics Workbench и MATLAB. — М.: СОЛ ОН -

Пресс, 2004.

11. Панфилов Д.И. и др. Электротехника и электроника в эксперимен-

тах и упражнениях: Практикум на Electronics Workbench: В 2-х т. —

М., 2000.