Учебно-методический комплекс дисциплины «Твердотельная электроника»




Скачать 409.99 Kb.
НазваниеУчебно-методический комплекс дисциплины «Твердотельная электроника»
страница1/4
Дата22.12.2012
Размер409.99 Kb.
ТипУчебно-методический комплекс
  1   2   3   4


МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное автономное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»


ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ В г. ТАГАНРОГЕ

(ТТИ Южного федерального университета)

_____________________________________________________________________


учебно-методический комплекс


дисциплины «Твердотельная электроника»


Образовательной профессиональной программы (ОПП)

направления 210100 «Электроника и микроэлектроника»,

специальности 210105 «Электронные приборы и устройства»


Факультет __Электроники и приборостроения_______________________


Выпускающая кафедра по ОПП ___Радиотехнической электроники


Таганрог, 2011

СОДЕРЖАНИЕ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА (УМК)

Учебной дисциплины «Твердотельная электроника»

  1. Проектирование учебного процесса по учебной дисциплине «Электротехника и электроника» (6,7 семестр)

Дисциплина состоит из пяти разделов:1—основы теории активных цепей; 2—электронные пассивные и активные цепи; 3—цифровые электронные цепи; 4- импульсные электронные цепи; 5 –схемотехника цифровых микросхем.

Общая трудоемкость – 270 часов.


  1. Технология процесса обучения по учебной дисциплине .

Процесс обучения состоит в чтении лекций, в проведении двух рейтингов, содержащих каждый по два вопроса, в выполнении и защиты лабораторных работ (4), и экзамена (три вопроса). Кроме того, студенты выполняют курсовой проект, которое состоит в проектировании радиоэлектронного устройства , включающего в себя ряд блоков, например, генераторы требуемой формы колебаний или компенсационные стабилизаторы напряжения с защитой от перегрузок и т. д. Всего на самостоятельную работу студентам выделяется 50 часов. На курсовое проектирование 17 часов, лабораторных работ 35 часов и 122 час – лекций.


3. Междисциплинарные связи учебной дисциплины в общем перечне дисциплин ОПП ( Изучение дисциплины «Твердотельная электроника» использует материал дисциплин «Электронные цепи и микросхемотехника», «Физика», «Теоретические основы электротехники», «Высшей математики», «Материалы и элементы электронной техники», «Твердотельная электроника».

Дисциплина «Электроника лазерных систем» является основой для дисциплин , «Применение электронных приборов и устройств», «Электроника в промышленности».

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное автономное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»


ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ В г. ТАГАНРОГЕ

(ТТИ Южного федерального университета)

_____________________________________________________________________


«СОГЛАСОВАНО» «УТВЕРЖДАЮ»

Председатель методической комиссии Декан ЭП факультета

по образовательной программе Коноплев Б.Г.

______________________

________________________ ___________________________


«____»_________ 2011/12 учеб. год «____»________2011 /12 учеб. год

Образовательная профессиональная

программа (ОПП) специальности 210105 «Электронные приборы и устройства» ______________________________________________________________


Факультет _____________ЭП_______________________

Выпускающая кафедра по ОПП РТЭ______


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


ДИСЦИПЛИНЫ ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Кафедра ______РТЭ_______________________


Форма обучения __________очная________ Срок обучения______5 лет______


Технология обучения лекции, рейтинги, курсовая работа, лабораторные работы

курс_ 4

Семестр___7_____

Академические часы _270__




Зачетные единицы __7,5 з.е._

Учебных занятий




7 сем

110 час




Учебных занятий




7 сем.

100 бал.

Из них:

лекций

практических

лабораторных

самостоятельных

индивидуальных

(курсовой проект)





54 ч



18 ч

38 ч

---




Из них:

лекций

практических

лабораторных

самостоятельных

индивидуальных

(курсовой проект)





76


24



Промежуточный

рейтинг-контроль

(зачет)







Промежуточный

рейтинг-контроль

(зачет)




Итоговый рейтинг-

контроль (экзамен)

7 сем




Итоговый рейтинг-

контроль (экзамен)

7 сем



Таганрог 2011 г.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта Российской Федерации образовательной профессиональной программы (ОПП)

____________ Твердотельная электроника________________ _________

________________________индекс___ДС.01___________________________________


Составители:




Должность



Уч. степень


Звание


Ф.И.О.


Подпись


Доцент каф. РТЭ



к.т.н.


доцент


Маышлев И.В.






Рабочая программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры________________

радиотехнической электроники


Зав. кафедрой РТЭ Г.Г. Червяков


Cсогласовано с другими кафедрами или организациями:



Название организации


Подпись


Ф.И.О. руководителя







































МЕСТО, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПРОГРАММЕ,

реализуемой в университете

    1. Место дисциплины в реализации основных задач образовательной профессиональной программы (ОПП).

В лекционной части курса рассматривается принцип работы, схемотехника, выводятся основные расчетные соотношения для реализации параметров различных элементов и устройств, а затем и аппараты на основе цифровых интегральных микросхем. Вопросы реализации параметров ряда устройств изучаются на лабораторно-практических занятий.

    1. Место дисциплины в обеспечении образовательных интересов личности обучающегося студента по данной ОПП.

Дисциплина «Твердотельная электроника» закладывает основы понимания принципов работы устройств большой группы самых современных приборов, что обеспечивает образовательные интересы личности обучающегося студента по данной ОПП.

    1. Место дисциплины в удовлетворении требований заказчиков выпускников университета данной ОПП

Дисциплина «Твердотельная электроника» дает студентам знания в области принципов работы самых современных приборов, что удовлетворяет требованиям заказчиков выпускников университета данной ОПП.

    1. Знания каких учебных дисциплин должны предшествовать изучению дисциплины в ОПП

Изучение дисциплины «Твердотельная электроника» использует материал дисциплин «Электронные цепи и микросхемотехника», «Физика», «Теоретические основы электротехники», «Высшей математики», «Материалы и элементы электронной техники», «Твердотельная электроника».

    1. Для изучения каких дисциплин будет использоваться материал дисциплины при реализации рассматриваемой ОПП

Дисциплина «Твердотельная электроника» является основой для дисциплин , «Применение электронных приборов и устройств», «Электроника в промышленности».

    1. Цель преподавания дисциплины

Целью преподавания является получение студентами фундаментальных знаний, необходимых для специальных дисциплин, развитие познавательных способностей студентов в области расчета электрических цепей и подготовка специалистов, умеющих разрабатывать электронные устройства на электронных приборах и микросхемах.

    1. Задачи изучения дисциплины

В результате изучения дисциплины «Твердотельная электроника» студенты должны:

- -знать основные свойства и методы расчета параметров устройств на интегральных микросхемах;

-уметь применять на практике методы расчета цифровых электронных устройств обоснованно выбирать цифровые микросхемы, обеспе­чивающие оптимальный режим работы устройства; экспериментальна измерять основные параметры и характеристики устройств', пользо­ваться специальной литературой при разработке устройств;

-иметь представление о дополнительных требованиях, предъявляемых к устройствам на цифровых микросхемах; о надежности схем при длительном функционировании в неблагоприятных условиях; о возможных областях применения устройств на цифровых микросхемах.


  1. СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КУРСА




    1. 2.1.Лекции

      1. 2.1.1.Содержание лекции

.

Лекция 1. Особенности и основные области применения цифровых микросхем. Дискретизация непрерывных сигналов по времени. Дискретизация непрерывных сообщений по уровню (квантование).

Лекция 2 Преобразование дискретизированных сообщений в цифровую форму. Основные виды первичных кодов и их особенности. Пример технической реализации кодирования временных интервалов. Устройства сравнения кодов (цифровой компаратор).

Лекция 3. Общие принципы создания цифро-аналоговых преобразователей

(ЦАП), параметры ЦАП, состав ЦАП. Резистивные матрицы с весовыми резисторами. Матрицы R-2R с суммированием по току; по напряжению. Токовые ключи. Аналоговые компараторы. ЦАП лестничного типа.

Лекция 4. Параметры, классификация аналого-цифровых преобразователей (АЦП). АЦП последовательного счета.

Лекция 5. АЦП по методу поразрядного кодирования. АЦП по методу считывания (параллельного типа).

Лекция 6. Принцип построения АЦП интегрирующего типа. АЦП с промежуточным преобразованием во временной интервал с двойным интегрированием. АЦП типа время-код.

Лекция 7 Дельта-модулятор. Искажение сигнала на выходе дельта-модулятора. Шумы дельта-модулятора.

Лекция 8. Преобразователи уровней. Разностные преобразователи и детекто­ры событий. Программируемые логические устройства.

Лекция 9.. Особенности работы импульсных устройств на цифровых интегральных микросхемах (ЦИМС). Селекторы импульсов по амплитуде. Селекторы импульсов по длительности.

Лекция 10. Селекторы последовательности импульсов по частоте повторения. Формирователи коротких импульсов. Расширители импульсов.

Лекция 11. Мультивибратор на логических элементах (ЛЭ) с резистивно-емкостными обратными связями. Мультивибратор на ЛЭ с перезарядом конденсатора времязадающей цепи. Одно вибраторы на ЛЭ.

Лекция 12. Генераторы импульсов большой скважности на ЛЭ КМОП и МОП. Многофазные генераторы импульсов на ЛЭ.

Лекция 13. Распределители импульсов (генераторы чисел).

Лекция 14. Генератор на асинхронном триггере с компаратором и времязадающим конденсатором. Одновибратор на триггере с компаратором.

Лекция 15. Генераторы с частотной и широтно-импульсной модуляцией на триггере с компаратором. Многофазные генераторы на асинхронных триггерах.

Лекция 16. Импульсные устройства на специализированных ЦИМС.

Лекция 17. Функциональная схема и устройство таймера. Триггер на таймере. Мультивибратор на таймере с двумя и одним времязадающим резистором.

Лекция 18 Одновибратор на таймере. Модуляция импульсов по длительности в одновиброторе на таймере. Частотная модуляция импульсов мультивибратора на таймере.

Лекция 19. Квазисенсорные переключатели. Сенсорные датчики, использующие фоновую наводку, сопротивление оператора, проводимость кожи, фоторезисторы.

Лекция 20. Блоки фиксации: с независимой и зависимой фиксацией: для переключателей галетного типа.

Лекция 21. Блоки фиксации для реверсивного переключателя; для комбинированного переключателя.

Лекция 22. Цифровые методы автоподстройки частоты (АПЧ). Структурная схема ЦАПЧ. Цифровой преобразователь частоты в напряжение.

Лекция 23. Устройства компенсации нестабильности питающего напряжения. Частотная погрешность.

Лекция 24. Фазовая автоподстройка частоты (ФАП), Структурная схема ФАП. Микросхемы ФАП серии КМОП.

Лекция 25. Общие принципы построения цифровых измерительных приборов.

Лекция 26 Цифровые частотомеры, хронометры, фазометры, вольтметры, анализа­торы спектра сигналов, измерители АЧХ и ФЧХ, измерители характе­ристик случайных процессов.

Лекция 27 Цифровые системы дистанционного управления.


2.1.2.Основная литература.

1. Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроникаия.. (Полный курс):/Учебник для ВУЗов:- Под ред. О.П. Глудкина. - М.: Горячая линия – Телеком, 2002. - 768 с.

2. Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника: Уч. пособие. – Ростов н/Д: Феникс, 2005.- 704 с.

3. Першин В.Т. Основы радиоэлектроники и схемотехники: Учебное пособие для студентов ВУЗов. – Ростов н/Д: Феникс, 2006.- 544 с..

4. Прянишников В.А. Электроника. курс лекций. – СПб: Корона, 2000..-416 с.

5. Безуглов Д.А., Калиенко И.В. Цифровые устройства и микропроцессоры. – Роство н/Д: Феникс. 2006.- 480 с.

6. Калихман С.Г., Шахтман Б.И. Цифровая схемотехника в радио­вещательных приемниках. - М.: Радио и связь, 1982. - 104 с.

2.1.3.Дополнительная литература

1. Преснухин Л.Н., Воробьев Н.В., Шишкевич А.А. Расчет элементов цифровых устройств. Учеб. пособие для вузов.- М.: ВШ. 1991. – 523 с.

2. Бирюков С.А. Цифровые устройства на интегральных микросхе­мах. -М.: Радио и связь, 1987. - 152 с.

3. Справочник по микроэлектронной импульсной технике /В.Н.Яковлев, В.В. Воскресенский, С.И. Мирошниченко и др. - К.: Техника, 1983 - 359 с.


2.1.4.Методические указания к лабораторных работ

  1. Москаленко Е.П., Червяков Г.Г. Руководство к лабораторным работам по курсу Применение электронных приборов –Таганрог :ТРТИ,1983..№643 части I,II

  2. Данилов А.Н., Москаленко Е.П. Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу «Основы теории цепей электронной техники» –Таганрог :ТРТИ,1991 №1802, №1803

2.2.Перечень рекомендуемых лабораторных занятий, их содержание и объем в часах.



пп.

Краткое содержание занятия

Обьем в час.



1


2


3


4





Исследование устройств на цифровых микросхемах

Исследование импульсных устройств и методов модуляции на интегральном таймере


Исследование преобразователей напряжение –частота, напряжение-время


Исследование работы и модуляции импулисов одновибратора и мультивибратора, выполненных на базе интегральных микросхем триггера и компаратора.


4


4


4

4


4


4


4


4




2.3. Практические занятия

Практических занятий по данной дисциплине нет.


2.4. Индивидуальные занятия

Самостоятельных индивидуальных занятий нет.


2.5. Курсовое проектирование

6 семестр

КУРСОВЫЕ ПРОЕКТЫ И РАБОТЫ «Твердотельная электроника» (10 – 19 баллов)

Курсовая работа представляет собой эскизную разработку относительно несложного прибора или устройства, в которых студент должен произвести обоснованные выбор структурной и электрической схем устройства, рассчитать электрические режимы всех или указанных преподавателем каскадов, подобрать по каталогам типы активных приборов и ИС, номиналы резисторов, конденсаторов и других стандартизованных элементов.

Наиболее подготовленными студентам могут быть предложены задания экспериментально-прикладного характера, состоящие в изготовлении, наладки и испытании электронных устройств, которые в дальнейшем могут быть использованы в учебной либо научной работе.



  1. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЦЕЛЕЙ ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ


Студенты в процессе изучения дисциплины и после ее завершения в соответствии с профилем материала должны демонстрировать:

    1. способность применять полученные знания

    2. способность идентифицировать, формулировать и решать поставленные проблемы

    3. способность использовать навыки, методы, оборудование и технологии для решения проблем

    4. способность разрабатывать и проводить эксперименты, анализировать и объяснять полученные данные и результаты

    5. понимание профессиональной и этической ответственности

    6. формирование достаточно широкого образования, необходимого для понимания влияния профессиональных проблем и их решений на общество и мир в целом

    7. знание современных проблем

    8. способность работать в многопрофильных командах

    9. способность результативного общения

    10. понимание необходимости и стремления обучаться в течение всей жизни




  1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ

ЗАЯВЛЕННЫХ ЦЕЛЕЙ И ЗАДАЧ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

(отмечаются используемые методы, корректировка осуществляется по мере необходимости, но не реже, чем 1 раз в 3-4 года)

4.1.Метод анкетных опросов и письменных обзоров.

4.2. Метод выходного или иного интервью.

4.3. Стандартные формы контроля качества усвоения знаний.

4.4. Метод авторского формирования содержания экзаменов.

4.5. Информационная база студентов и архивные записи.

4.6. Группы по интересам (студенческая работа по интересам, группы по проблемам).

4.7.Система требований (собрание образцов работ).

4.8. Метод конкретных ситуаций (метод моделирования).

4.9.Оценка работы.

4.10.Внешний экзаменатор.

4.11.Устные экзамены.

4.12.Метод наблюдения поведения.


Формирование результатов образования и компетенций




разделов курса

Результаты образования

знание и понимание

Интеллектуальные

навыки

Практические

навыки

Переносимые

навыки

А1

А2

А3

А4

А5

В1

В2

В3

В4

С1

С2

С3

С4

Д1

Д2

7 сем

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Кур.пр. 7 сем










+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Карта контроля качества: 1) достижения целей; 2) для самоконтроля студентами своей учебной деятельности.

В области знания и понимания (А):

    - Знает особенности систем и узлов передачи и прима информации, сенсорных элементов и устройств автоматики производственных процессов радиоэлектронных приборов (А1),

    - Знает и четко различает виды систем различных диапазонов частот их функциональное назначение (А2),

    - Может объяснить физические принципы функционирования систем приема и передачи информации и автоматизации производства ИС (А3),

    - Может объяснить основные принципы построения систем различного

    назначения (А4),

    - Понимает взаимосвязь процессов в системах и знает методы их оптимизации (А5).

В области интеллектуальных навыков (В) способен:

  • Анализировать процессы, происходящие в микроволновых и робототехнических

    системах при их функционировании (В1);

  • Разрабатывать и модернизировать математические модели процессов (В2);

  • Анализировать и выбирать эффективные режимы работы систем (В3);

  • Разрабатывать структурные схемы устройств с заданными функциональными

    свойствами (В4).

В области практических навыков (С) может:

  • Применять модели и методы для разработки устройств и систем (С1);

  • Эффективно использовать вычислительные среды и программные продукты

    для анализа и синтеза устройств (С2);

  • Применять методы анализа для оценки качества и параметров устройств (С3);

  • Уметь подобрать необходимые активные элементы для выполнения

    проектных работ (С4);

В области переносимых навыков (Д), способен:

  • Применять принципы и методы разработки функциональных устройств СВЧ для различных диапазонов частот (Д1);

- Применять математический аппарат моделирования микроволновых и технологических робототехнических систем при выполнении курсовых и выпускных

квалификационных работ (Д2).



  1. РЕЙТИНГ И ИТОГОВАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ОЦЕНКА

ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

    1. 5.1.Рейтинговая система РИТМ – ТРТУ использует 100 балльную оценку.

    2. 5.2.Промежуточный и суммарный (рубежный или итоговый) рейтинг по дисциплине




Рейтинг первого контроля

Рейтинг второго контроля

Рейтинг третьего контроля

Суммарный

(рубежный или итоговый) рейтинг

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

14

8

26

14

50

26

100

55
























  1   2   3   4

Похожие:

Учебно-методический комплекс дисциплины «Твердотельная электроника» iconУчебно-методический комплекс дисциплины «Электротехника и электроника»
Проектирование учебного процесса по учебной дисциплине «Электротехника и электроника» (6 семестр)
Учебно-методический комплекс дисциплины «Твердотельная электроника» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Электроника
...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Твердотельная электроника» iconРабочая учебная программа дисциплины социология направление подготовки 210100 Электроника и наноэлектроника Профиль подготовки «Микроэлектроника и твердотельная электроника»
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Учебно-методический комплекс дисциплины «Твердотельная электроника» iconУчебно-методический комплекс учебной дисциплины документоведение для специальности 350800 (032001)
Учебно-методический комплекс включает: рабочую учебную программу, общие методический рекомендации по изучению дисциплины, планы семинарских...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Твердотельная электроника» iconУчебно-методический комплекс дисциплины «Теория систем и системный анализ»
Учебно-методический комплекс дисциплины включает следующие документы и материалы
Учебно-методический комплекс дисциплины «Твердотельная электроника» iconЭлектронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Актуальные про- блемы современной электроники и наноэлектроники» подготовлен в рамках реализа- ции Программы развития федерального государственного образовательного учрежде
«Электроника и микроэлектроника» укрупненной группы 210000 «Электроника, ра
Учебно-методический комплекс дисциплины «Твердотельная электроника» iconУчебно-методический комплекс дисциплины «Археология»
Учебно-методический комплекс дисциплины составлен профессором кафедры истории Казахстана, доктором исторических наук Абиль Еркином...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Твердотельная электроника» iconУчебно-методический комплекс дисциплины «Этнология»
Учебно-методический комплекс дисциплины составлен профессором кафедры истории Казахстана, доктором исторических наук Абиль Еркином...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Твердотельная электроника» iconУчебно-методический комплекс дисциплины б ийск
Э этнология [Текст] : Учебно-методический комплекс дисциплины / Сост.: Е. В. Маликова; Бийский пед гос ун-т им. В. М. Шукшина. –...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Твердотельная электроника» iconУчебно-методический комплекс дисциплины б ийск
Охрана труда [Текст]: Учебно-методический комплекс дисциплины./ Сост.: В. И. Парубец; Бийский пед гос ун-т им. В. М. Шукшина. – Бийск:...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница