Електротехніка, електроніка, мікропроцесорна техніка 1

Мета дисципліни:

забезпечити розвиток загальних та спеціальних компетентностей майбутніх бакалаврів з основ електрозабезпечення, електроніки та мікропроцесорної техніки, оволодіння методами вимірювання електричних та неелектричних величин, засвоєння основних понять та законів, пов’язаних з практичним використанням електричних та магнітних явищ, умовних графічних та літерних позначень елементів в електричних колах, вивчення будови та принципу, електровимірювальних та електронних приладів, оволодіння методами аналізу електричних кіл однофазного та трифазного змінного струму та основами розрахунку медичних електронних приладів.

Завдання дисципліни:
 
ознайомлення студентів з основними властивостями типових електричних кіл; засвоєння студентами понять та законів електротехніки та електроніки; розуміння сутності процесів, що відбуваються в різноманітних електричних колах та пристроях медичної техніки. 

Основні результати навчання

У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен: 
знати: 
знати основи теорії електромагнітного поля, методи розрахунку електричних кіл та уміти використовувати їх для вирішення практичних проблем у професійній діяльності; 
специфіку розроблення електронних схем з урахуванням медичного застосування;
залежності між електричними та конструктивними параметрами медичних приладів, апаратів, систем та комплексів;

вміти: 
застосовувати методи розрахунку електричних кіл з метою ефективного використання і вдосконалення медичних електричних установок; 
використовувати при розрахунках електричних кіл спеціальне програмне забезпечення; 
аналізувати різні технічні рішення провідних фірм на рівні структурних схем і розробляти рекомендації щодо їх конкретного медичного використання на рівні принципових; 
працювати з контрольно-вимірювальною апаратурою;
вибирати найприйнятніші технологічні рішення з елементної бази, які необхідні для реєстрації біологічних сигналів із застосуванням різних режимів та алгоритмів.

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л – лекційні заняття; ЛЗ – лабораторні заняття; СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.
 
 
Тематика та види навчальних занять
 
1 тиждень
 
Л1. Електрична енергія, її властивості та використання. Електричне поле та його основні характеристики: напруженість, потенціал, напруга.
ЛЗ1. Вимірювання горизонтальної складової магнітного поля Землі.
СРС. К.
 
2 тиждень
Л2. Електричний струм, різновиди електричного струму. Електричні кола постійного струму.
ЛЗ2. Дослідження магнітних властивостей феромагнетиків.
СРС. К.
 
3 тиждень
Л3. Енергія та потужність електричного струму.
ЛЗ3. Вимірювання точки Кюрі.
Кз1. Різновиди джерел живлення у приладобудуванні.
СРС. К.

4 тиждень
Л4. Електромагнетизм. Магнітні поля. Магнітні кола постійного струму.
ЛЗ4. Вимірювання опорів за допомогою містка Уітстона.
СРС. К.
 
5 тиждень
Л5. Електричні кола однофазного синусоїдного струму.
ЛЗ5. Перехідні процеси в електричних колах. Резонанс напруг. Побудова резонансних кривих.
Кз2. Використання RC і RL-ланок в приладобудуванні.
СРС. К.
 
6 тиждень
Л6. Трифазні електричні кола.
ЛЗ6. Дослідження трифазної системи при з’єднанні споживачів за схемою „трикутник”.
СРС. К.
 
7 тиждень
Л7. Електронно-вимірювальні прилади та електричні вимірювання 
ЛЗ7. Збільшення межі вимірювання вимірювальних приладів.
СРС. К.
 
8 тиждень
Л8. Трансформатори. Основи електропостачання.
ЛЗ8. Вивчення вимушених електромагнітних коливань в паралельному RLC контурі.
МКР1. СРС. К.
 
9 тиждень
Л9. Електричні апарати.
ЛЗ9. Вимірювання питомого електричного опору провідників.
СРС. К.
 
10 тиждень
Л10. Основи електроприводу.
ЛЗ10. Визначення частоти електричних коливань по фігурам Ліссажу.
Кз3. Різновиди аналогових фільтрів, їх особливості та характеристики.
СРС. К.
 
11 тиждень
Л11. Електричні машини постійного струму. Електричні машини змінного струму.
ЛЗ11. Вимірювання індуктивності провідників.
СРС. К.
 
12 тиждень
Л12. Передача та розподіл електричної енергії.
ЛЗ12. Дослідження роботи інтегральних мікросхем.
СРС. К.
 
13 тиждень
Л13. Основи електроніки та мікропроцесорної техніки.
ЛЗ13. Вивчення роботи лічильників імпульсів та розробка схеми дільника частоти.
Кз4. Контролер прямого доступу до пам’яті. Програмне забезпечення керування, як інтерфейсів ЕОМ, так і периферійних пристроїв.
СРС. К.
 
14 тиждень
Л14. Елементна база електронної та мікропроцесорної техніки
ЛЗ14. Дослідження перетворювачів напруги.
СРС. К.
 
15 тиждень
Л15. Електронні випрямлячі та підсилювачі.
ЛЗ15. Дослідження засобів медичного інструментарію.
МКР2. 
СРС. К.
 
 
Індивідуальна робота
 
Виконується курсова робота.
 
Мета курсової роботи:
 
розвиток інженерних навичок проектування медичних електронних пристроїв. В процесі курсового проектування студент має розглянути електричну структурну схему системи, засвоїти особливості функціонування її основних елементів, розрахувати основні параметри та характеристики і на підставі розрахунків скласти й розрахувати їх принципові схеми. 
 
1–7 тижні
 
Отримання завдання. Наводиться електрична структурна схема системи, пояснюються призначення, основні параметри та принципи функціонування кожного її структурного елемента. Визначаються вимоги до функціональних вузлів, складаються електричні принципові схеми.
 
8–14 тижні
 
Графічна частина розрахунково-графічної роботи складається з електричної принципової схеми, яка була створена в застосованих пакетах та двох рисунків вікон програм в процесі моделювання пристрою.
 
15 тиждень
 
Захист роботи.
 
Самостійна робота
 
Самостійна робота складає 120 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
підготовка до лекційних занять – 30 годин;
виконання курсової роботи − 30 годин;
підготовка до практичних занять – 30 годин;
підготовка до екзамену – 30 годин.
 
 
Процедура оцінювання
 
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та практичних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи та 4 індивідуальних контрольних завдання.
 
Модульні контрольні роботи № 1 та № 2 виконуються у письмовій формі. Модульна робота складається з теоретичної частини (2 запитання) та практичної частини (1 задача). Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 10 балами. Правильне розв’язання задачі оцінюється в 5 балів.
 
Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів:
 
Семестровий модуль № 1
 
Кз1. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 3 тиждень.
Кз2. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 5 тиждень.
МК1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2
 
Кз3. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 10 тиждень.
Кз4. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 13 тиждень.
МК2. Модульна контрольна робота – 30 балів (15 тиждень).
 
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.
 
Підсумковим контролем з дисципліни є усний екзамен, білет до якого складається з теоретичної частини (4 запитання) та практичної частини (1 задача). Максимальна оцінка за правильні відповіді на всі питання екзаменаційного білету становить 100 балів. 
 
 
Умови допуску до підсумкового контролю
 
До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж на 60 %.
Екзамен відбувається за всіма тематичними (змістовними) модулями дисципліни.
Складання/перескладання екзаменів організується за встановленим відділом аспірантури розкладом.
 
 
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 екзамені або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
Складання/перескладання екзаменів – за встановленим деканатом розкладом.
 
Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.
Під час розв’язання задач на МКР та екзамені дозволяється користуватися хімічними довідниками.