Основи електроніки 1

Мета дисципліни: вивчення студентами основ аналогової і цифрової електроніки та нових засобів обчислювальної техніки, що дозволяє створити високоефективні засоби вимірювань при автоматизації виробництва на всіх його стадіях і рівнях.

Завдання дисципліни:  вивчення студентами основ аналогової і цифрової електроніки;
аналіз схем логічних елементів, орієнтованих на інтегральне виконання;
методи побудови запам’ятовуючих пристроїв;
засоби побудови простих цифрових функціональних вузлів на основі логічних елементів;
ознайомлення з загальними принципами побудови обчислювальних систем;
   вивчення основ мікропроцесорної техніки і створення на її основі засобів вимірювань та керуючих і універсальних обчислювальних пристроїв;
полягають у тому, щоб забезпечити оволодіння студентами: основними поняттями щодо основ проектування апаратних засобів і прикладного програмного забезпечення обчислювальних систем, котри використовуються в метрологічних пристроях.
 
Основні результати навчання
 
В результаті вивчення дисципліни студент повинен знати:
історію розвитку аналогової та цифрової електроніки.
засоби дії аналогових та цифрових електронних пристроїв.
застави проектування аналогових та цифрових електронних пристроїв.
 методи застосування сучасних мікроконтролерів в галузі вимірювальний техніки.
В результаті вивчення дисципліни студент повинен вміти:
узагальнювати досвід побудови адекватних математичних моделей електронних пристроїв;
оформлювати отримані результати у вигляді нормативно-технічної документації;
аналізувати повідомлення спеціалізованих інформаційних видань та фірм – виробників засобів вимірювальної техніки про тенденції у створенні нових вимірювальних технологій, вміти робити відповідний прогноз щодо їх розвитку та можливих застосувань;
скласти алгоритм дій для оцінці точності результатів вимірювань, обчислювати абсолютну та відносну похибки, надійний інтервал та довірчу ймовірність вимірювань;
визначити похибки вимірювань відповідно до класів точності засобів вимірювальної техніки;
розрахувати міжповірочний інтервал ЗВТ;
скласти перелік ЗВТ, що підлягають повірці або калібруванню, та графік повірці або калібрування ЗВТ;
знайти в Інтернеті і ознайомиться з основними документами міжнародних і регіональних метрологічних організацій.
Дана дисципліна базується на знаннях та вміннях, отриманих студентами при вивченні дисциплін „Вища математика”, "Теорія електричних кіл", "Теорія автоматичного управління", "Комп’ютерна електроніка".

 
Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л – лекція викладача, ЛР – лабораторна робота, СРЗ – самостійна робота здобувачів вищої освіти, МКР – модульна контрольна робота, К – консультація викладача.
 
 
Тематика та види навчальних занять
 
1 тиждень.
Л 1. Провідність напівпровідників та електронно-дірковий перехід. Випрямні діоди. ВАХ, параметри. Стабілітрони. ВАХ. Параметри. Схема стабілізатора постійної напруги. Основні характеристики та параметри.
СРЗ. К.

2 тиждень.
ЛР 1. Вступне заняття. Ознайомлення зі стендом. У роботі студенти ознайомлюються з універсальними лабораторними стендами кафедри Інформаційних систем, вимірювальними приладами стендів, формувачами сигналів, що використовуються під час виконання лабораторних робіт.
СРЗ. К.

3 тиждень.
Л 2. Біполярні транзистори (БТ). Класифікація транзисторів. Схеми вмикання БТ. ВАХ Польові транзистори (ПТ). ПТ з керуючим р-n переходом. Параметри ПТ з ізольованим затвором із вбудованим та наведеним каналами.
СРЗ. К.

4 тиждень.
ЛР 2. Зняття ВАХ напівпровідникових діодів та дослідження параметричного стабілізатору напруги. У даній роботі знімають ВАХ у прямому і зворотному напрямках ввімкнення напівпровідникових діодів та зовнішні характеристики (ЗХ) стабілізатора. Аналізуються результати вимірів та робиться висновок по роботі.
СРЗ. К.

5 тиждень.
Л 3. Класифікація та структурні схеми підсилювачів. Основні характеристики і параметри підсилювачів. Робота біполярного транзистору (БТ) у динамічному режимі. Схема ввімкнення БТ з загальним емітером. Складний транзистор. Основні характеристики та параметри.
СРЗ. К.

6 тиждень.
ЛР 3. Зняття ВАХ різних схем ввімкнення біполярних транзисторів. В даній роботі знімають вхідні і вихідні ВАХ БТ для схеми із загальним емітером (ЗЕ) та базою (ЗБ). Аналізуються результати вимірів та робиться висновок по роботі.
СРЗ. К.
 
7 тиждень.
Л 4. Методи забезпечення і стабілізація режиму роботи транзисторного каскаду підсилення. Створення напруги зміщення фіксованим струмом бази та фіксованою напругою бази . Однокаскадні підсилювачі в інтегральному виконанні .Диференціальний каскад. . Основні характеристики та параметри.
СРЗ. К.
 
8 тиждень.
ЛР 4. Транзисторний RC-підсилювач. У даній роботі знімають амплітудно-частотну характеристику (АЧХ), амплітудну характеристику однокаскадного RC-підсилювача за схемою з загальним емітером (ЗЕ). Аналізуються результати вимірів та робиться висновок по роботі.
СРЗ. К., МКР1.
 
9 тиждень.
Л 5. Амплітудно-частотні  (АЧХ) та фазочастотні характеристики одно і багатокаскадних схем. Лінейни та нелінейни поміхи. Зворотні зв’язки (ЗЗ). ЗЗ за напругою , за струмом і змішаний. Послідовний та паралельний ЗЗ. Вплив ЗЗ на АЧХ
СРЗ. К.
 
10 тиждень.
ЛР 5. Транзисторний RC-підсилювач. У даній роботі знімають амплітудно-частотну характеристику (АЧХ), амплітудну характеристику однокаскадного RC-підсилювача за схемою з загальним емітером (ЗЕ). Аналізуються результати вимірів та робиться висновок по роботі.
СРЗ. К.
 
11 тиждень.
Л 6. Призначення, основні властивості, передавальні характеристики, структурні схеми, та найважливіші показники операційних підсилювачем (ОП).
СРЗ. К.
 
12 тиждень.
ЛР 6. Схеми ввімкнення операційних підсилювачів (ОП).У даній роботі виконуються дослідження роботи схем (інвертуючого, неінвертуючого і діференційного ввімкнення ОП). Аналізуються результати вимірів та робиться висновок по роботі.
СРЗ. К.
 
13 тиждень.
Л 7. Інвертуюче, неінвертуюче та диференційне ввімкнення ОП. Типові застосування стандартних ОП. Діференцуюче та інтегруюче ввімкнення ОП. Часові та частотні характеристики.
СРЗ. К.
 
14тиждень.
ЛР 7. Дослідження однофазних схем випрямлячів. У даній роботі знімають зовнішні характеристики та осцилограми напруги для однопівперіодной та двопівперіодноі схем випрямлячів з фільтрами і без. Аналізуються результати вимірів та робиться висновок по роботі.
СРЗ. К.
 
15тиждень.
Л 8. Випрямлячі. Однотактні, двотактні, мостові ([6], с.336-352).Електричні фільтри та стабілізатори напруги. Ключові джерела вторинного живлення.
СРЗ. К. МКР2.
 
 
Самостійна робота
 
Самостійна робота складає 60 годин:
1) підготовка до лекційних занять – 8 годин;
2) підготовка до лабораторних занять – 14 годин;

Процедура оцінювання
 
 Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Здобувачі протягом семестру готуються до лабораторних робот, виконують дві модульні контрольні роботи. Кожний модуль оцінюється у 50 балів:
 
Семестровий модуль № 1
Оцінка за виконання лабораторних робот – 20 балів. Термін надання виконаних лабораторних робіт – до 8 тижня.
МКР1 – 30 балів (8 тиждень).
Перескладання можливе протягом 9 – 14 тижнів за розкладом консультацій.
 
Семестровий модуль № 2
Оцінка за виконання лабораторних робот – 20 балів. Термін надання виконаних робіт – до 15 тижня.
МКР2 – 30 балів (15 тиждень).
Підсумковим контролем з дисципліни є залік. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач за всі виконані види робіт – 100 балів. Залік оцінюється за системою: «зараховано», «не зараховано». Оцінка «зараховано» виставляється за умови отримання не менш, ніж 60 балів за всі види робіт. День і час заліку/ перескладання встановлює деканат.
 
 
Умови допуску до підсумкового контролю

 Залік отримують здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни не менш, ніж на 60 %.

Політика освітнього процесу
 
Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності.
Виконаний не свій варіант завдання здобувачем не оцінюється.
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається. Відсутність здобувача на заліку відповідає оцінці «0».
Складання/перескладання заліку – за встановленим деканатом розкладом.
Під час практичних занять, заліку, здійснювати телефонні дзвінки забороняється.
Заборонено використання будь-яких підручників, посібників, шпаргалок під час проходження модульних контролів та заліку з дисципліни.
 Модульна контрольна робота №1 та №2 виконуються у письмовій формі. Максимальна оцінка за їх бездоганне виконання становить 30 балів (1,2 кредити).
 Модульна робота складається з теоретичної частини (у формі тестових запитань) та практичної частини (3 задачі). Максимальна оцінка за правильне виконання кожної частини становить 15 балів. Кількість тестових запитань – 15. Кожна правильна відповідь оцінюється в 1 бал. Правильне розв’язання задачі оцінюється в 5 балів. Задача вважається розв’язаною, якщо отримана правильна відповідь, послідовно наведено рішення, виконано всі необхідні рисунки та схеми, проставлені розмірності, пояснено формули.