Аналогові електронні пристрої

Мета вивчення дисципліни: Формування комплексу знань і здобуття навичок з методів аналізу та синтезу аналогових електронних пристроїв посилення та формування сигналів низьких частот для систем зв'язку, радіомовлення, телебачення, радіолокації та радіонавігації, придбання навичок використання знань для вирішування задач, які виникають при проектуванні та експлуатації аналогових пристроїв.
Практичне значення та використання отриманих знань: Придбання знань про фізичні процеси, що відбуваються в різноманітних вузлах аналогових електронних пристроїв; оволодіння знаннями з методів генерації та підсилення низькочастотних коливань; здобуття вмінь розрахунку основних електричних та енергетичних характеристик вузлів аналогових пристроїв.
Тематика та види навчальних занять

Лекційні заняття
Лекція 1. «Основні поняття схемотехніки аналогових електронних пристроїв. Загальні відомості про підсилювачі».
Лекція 2. «Основні технічні показники та характеристики підсилювальних пристроїв. Методи аналізу лінійних підсилювальних каскадів».
Лекція 3. «Підсилювальний каскад на біполярному транзисторі (БТ) із загальним емітером (ЗЕ)».
Лекція 4. «Вибір, встановлення та термостабілізація робочої точки бт у каскаді з ЗЕ».
Лекція 5. «Аналіз температурного дрейфу робочої точки каскадів з ЗЕ».
Лекція 6. «Зворотній зв'язок у підсилювачах. Каскади на БТ із негативним зворотним зв'язком».
Лекція 7. «Нелінійні спотворення каскаду з ЗЕ. Порівняння параметрів основних схем каскадів БТ».
Лекція 8. «Підсилювальні каскади на польових транзисторах».
Лекція 9. «Спеціальні каскади на транзисторах: парафазні (фазоінверсні) каскади, диференціальні (віднімають) каскади, джерела струму та струмові дзеркала, двотактні каскади».
Лекція 10. «Структурні схеми підсилювачів потужності (ПП). Кінцеві каскадіПП».
Лекція 11. «Схеми живлення та захисту кінцевих каскадів ПП».
Лекція 12. «Диференційно-балансні каскади (ДБК)».
Лекція 13. «Загальні інформацію про операційні підсилювачі (ОП)».
Лекція 14. «Схемотехніка ОП. Лінійні схеми на ОП».
Лекція 15. «Активні фільтри на ОП».
Лабораторні роботи
Лабораторна робота №1. «Дослідження пасивних електронних схем».
Мета заняття:
Закріпплення теоретичних знання щодо схемотехніки пасивних електронних схем: складних ланцюгів постійного струму; пасивних фільтрів та діодних обмежувачів напруги. Придбання початкових навичок складання моделей аналогових електронних схем та аналізу їх роботи за допомогою програми-симулятора Мicro-Cap.

Лабораторна робота№2. «Дослідження RC-каскаду посилення із загальним емітером».
Мета заняття:
Закріплення теоретичних знань із схемотехніки каскадів посилення на біполярному транзисторі (БТ) з загальним емітером. Придбання практичних навичок розрахунку та моделювання підсилювальних каскадів на БТ, визначення їх основних параметрів та характеристик.

Лабораторна робота №3. «Дослідження RC-каскадів посилення з негативним зворотним зв'язком на БТ».
Мета заняття:
Закріплення теоретичних знань із схемотехніки каскадів посилення на біполярному транзисторі (БТ) з негативним зворотним зв'язком (НЗЗ). Придбання практичних навичок розрахунку та моделювання підсилювальних каскадів з НЗЗ на БТ, визначення їх основних параметрів та характеристик.

Лабораторна робота №4. «Дослідження підсилювальних каскадів на польових транзисторах».
Мета заняття:
Закріплення теоретичних знань з схемотехніки підсилювачів на польових транзисторах (ПТ) з керуючим p-n-переходом (JFET) та ізольованим затвором з індукованим каналом (MOSFET). Придбання навичок розрахунку, моделювання та налаштування схем підсилювачів на ПТ.

Лабораторна робота №5. «Дослідження підсилювача потужності».
Мета заняття:
Закріплення теоретичних знань з схемотехніки безтрансформаторних підсилювачів потужності (ПП) низької частоти (НЧ) на БТ та набуття навичок їх розрахунку, моделювання та налаштування.

Лабораторна робота №6. «Дослідження операційного підсилювача».
Мета заняття:
Закріплення теоретичних знань щодо: характеристик, параметрів, класифікації та схемотехніки операційних підсилювачів (ОП). Набуття практичних навичок зняття характеристик та визначення параметрів ОП.

Лабораторна робота №7. «Дослідження лінійних операційних схем».
Мета заняття:
Закріплення теоретичних знань із схемотехніки пристроїв на ОП.
Набуття практичних навичок складання, розрахунку, моделювання та аналізу лінійних операційних схем на ОП.

Лабораторна робота №8. «Дослідження частотних фільтрів на ОП».
Мета заняття:
Закріплення теоретичних знань з схемотехніки пасивних та активних частотних фільтрів різних типів та порядків на базі ОП. Придбання навичок розрахунку та моделювання роботи фільтрів на базі ОП.

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.

Індивідуальна робота
Курсова робота
Мета курсової роботи – закріплення та поглиблення знань з теорії проектування аналогових електронних пристроїв, придбання практичних навичок з аналїзу та наштування параметрів і характеристик електронних пристроїв.
Здобувач отримує завдання на першому в семестрі лабораторному занятті.
Пояснювальна записка містить 20-25 сторінок Кількість розділів – 3.
Тематика курсової роботи (КР) охоплює наступні питання:
– розробка принципової схеми складного (багатокаскадного) аналогового електронного пристрою;
– розрахунок режиму роботи каскадів;
– вибір активних компонентів для реалізації каскадів;
– розрахунок номінальних значень параметрів пасивних компонентів схеми;
– розрахунок основних електричних параметрів пристрою;
– моделювання роботи схеми пристрою;
– аналіз результатів моделювання.
Внаслідок виконання КР студенти повинні:
– знати суть, склад і особливості проектування аналогових пристроїв;
– визначити оптимальні шляхи покращення електричних та енергетичних характеристик складних електронних аналогових пристроїв;
– розрахувати та проаналізувати енергетичні та електричні показники аналогових електронних пристроїв;
– освоїти методи моделювання аналогових пристроїв з застосуванням комп'ютера.
Захист курсової роботи – протягом останніх двох навчальних тижнів семестру.

Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Поточний контроль полягає у виконанні:
1) 8-и лабораторних робіт. Протоколи лабораторних робіт оформлюються письмово. Бездоганний захист протоколу кожної лабораторної роботи оцінюється у 7 бали;
2) курсової роботи. Бездоганне виконання оцінюється у 60 балів. Захист роботи – 40 балів;
3) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у письмовій формі. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 22 бали.

Підсумковий контроль – Залiк. Підсумкова оцінка формується як накопичувальна за результатами оцінювання всіх навчальних елементів, які заплановані на семестр для виконання здобувачами вищої освіти. Оцінку «зараховано» отримують здобувачі вищої освіти, за умови виконання всіх навчальних елементів не менш, ніж на 60 %. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів.