5.5. Фонд оценочных средств (средства контроля учебных

СХЕМОТЕХНИКА АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ 1
ФТИ.331.62.2014
СХЕМОТЕХНИКА АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Код ООП
Направление/ Специальность
Профиль/ Программа магистратуры/
Специализация
Код дисциплины
по учебному
плану
140800.62-01Ядерные физика и
Радиационная безопасность человека Б 3. 3.15
2011
технологии
и окружающей среды
Рабочая программа составлена авторами:
№
ФИО
Ученая степень,
Должность
Кафедра
Подпись
п/п
ученое звание
1 Школа Николай
экспериментальной
доцент
физики
Федорович
Рабочая программа дисциплины одобрена на заседании кафедр:
ФИО заведуюНаименование кафедры
Дата
Подпись
щего кафедрой
Кафедра экспериментальной физики
1
(кафедра – разработчик модуля, читаю12.12.2013 Иванов В.Ю.
щая и выпускающая)
1.
5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
5.1. Рекомендуемая литература
5.1.1. Основная литература
1. Уве Наудроф. Аналоговая электроника. Основы, расчет моделирование. – М.: Техносфера,
2008. - 472с.
2. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. – М.:
Издательский дом «Додэка – XXI», 2005. – 528с.
3. Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств [излагаются базовые сведения по принципам работы, построения и применения аналоговых электронных
устройств, позволяющие грамотно осуществлять синтез и расчет принципиальных схем аналоговых трактов типовой электронной аппаратуры, обоснованный выбор компонентов и структур
этих схем]: Учебник для вузов-2-е издание, исправ. -М.: Горячая линия-Телеком, 2007.-320с.
5.1.2. Дополнительная литература
1. Ногин В.Н. Аналоговые электронные устройства [рассматриваются основные технические показатели аналоговых электронных устройств, вопросы обеспечения режима работы транзисторов, основы теории обратной связи, принципы построения усилителей на современной элементной базе, их анализ, а также активные устройства аналоговой обработки сигналов]. -М.:
Радио и связь.1992.-304с.
2. Прянишников В.А. Электроника [курс лекций по электронике состоит из 35 лекций и соответствует программам дисциплин «Электроника», «Электронная техника», лекции содержат тщательно отобранные иллюстрации, а также справочные таблицы, содержащие характеристики
наиболее современных электронных элементов и устройств]: Курс лекций.- СПб.: КОРОНА
принт,1998. - 400с.
3. Войшвилло Г.В. Усилительные устройства [Даются основные характеристики, принципы работы и расчет усилителей; рассматриваются вопросы применения усилительных устройств в
радиоэлектронике и технике связи; приведен материал об устройствах с обратной связью и
усилителях на микросхемах]. -М.: Радио и связь. 1983.-264с.
4. Мамонкин И.Г. Усилительные устройства [Даются основные характеристики, принципы работы и расчет усилителей]. - М.:Связь.1977.-359с.
5. Завадский В.А. Компьютерная электроника [Изложены методические и схемотехнические основы построения элементной базы линейной схемотехники, основы схемных решений аналоговых блоков и узлов с целью получения заданной точности реализации вычислительных операций] - Киев: ВЕК, 1996. - 368 с.
6. Агаханян Т.М. Линейные импульсные усилители [Даются основные характеристики, принципы работы и расчет усилителей]. -М.: Связь. 1970.- 472с.
7. Достал И. Операционные усилители [с исчерпывающей полнотой рассмотрены методы построения и применения операционных усилителей ] /Под ред. М.В. Гальперина, М.: Мир,
1982.-512с.
8. Агаханян Т.М. Интегральные микросхемы [справочник по схемотехнике операционных усилителей]: Учеб. пособие для вузов.-М.:Энергоатомиздат,1983.-464 с.
9. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники [приведены наиболее интересные технические
решения, анализируются ошибки разработчиков аппаратуры, внимание сосредотачивается на
тонких аспектах проектирования и применения электронных схем]. Пер. с анагл. В 3-х т. М.:
Мир, 1993.
10. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре [приводятся общие
и конкретные сведения по линейным интегральным схемам; анализируются схемы наиболее
известных операционных усилителей]. -М.: Сов. радио.1979.-368с.
11. Коломбет Е.А., Юркович К., Зодл Я. Применение аналоговых микросхем [приводятся общие и
конкретные сведения по линейным интегральным схемам; анализируются схемы наиболее известных операционных усилителей ]. -М.: Радио и связь.1990.-320с.
12. Коломбет Е.А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов [рассматриваются
особенности схемотехники и применения микроэлектронных средств обработки аналоговых
сигналов].- М.: Радио и связь.1991.-376с.
13. Титце У.,Шенк К. Полупроводниковая схемотехника [изложены принципы построения и методы расчета основных схем автоматики, радиоэлектроники и вычислительной техники]: Справочное руководство. Пер. с нем. -М.:Мир,1982.-512с.
14. Хайнеман Р.PSPICE. Моделирование работы электронных схем [PSPICE определяет промышленный стандарт программ-имитаторов и является самым популярным пакетом моделирования
для OS/Windows как у профессионалов, так и у любителей по всему миру. Эта книга - лучшее
на сегодняшний день учебное пособие по PSPICE. Курс построен по принципу «от простого к
сложному». Первая часть посвящена основам работы с программой. В ней говорится о том, как
строить и редактировать чертежи электронных схем, находить нужную информацию в выходном файле, моделировать цепи постоянного и переменного тока, строить диаграммы любой
сложности, исследовать частотные характеристики схем. Во второй части подробно рассказывается о различных видах анализов, выполняемых с помощью PSPICE (анализ переходных
процессов, параметрический анализ и т.д.). Также в ней содержится руководство по цифровому
моделированию и использованию программы-осциллографа PROBE. Третья и четвертая части
включают сведения об использовании PSPICE для расчета электрических цепей и цепей регулирования. Описывается, как создать и модифицировать модели компонентов схем.]: Пер. с
нем. - М.: ДМК Пресс, 2005. - 336 с.: ил. (Серия «Проектирование»).
15. Прянишников В.А. Электроника [курс лекций по электронике состоит из 35 лекций и соответствует программам дисциплин «Электроника», «Электронная техника», лекции содержат тщательно отобранные иллюстрации, а также справочные таблицы, содержащие характеристики
наиболее современных электронных элементов и устройств]: Курс лекций.- СПб.: КОРОНА
принт,1998. - 400с.
16. Ушаков В.Н. Электротехника и электроника [излагаются основы теории, методы анализа и
расчета электрических цепей в установившемся и переходном режимах, теория четырехполюсников, частотные и временные характеристики, основные понятия теории графов и машинных
методов расчета линейных схем; рассматриваются основные параметры и характеристики полупроводниковых приборов и их математические модели]: Учеб. Пособие для вузов.- М.: Радио и связь, 1997. - 328 с.
17. Вишневский В.Н., Немировский В.М., Рогачев А.А. Портативные осциллографы с цифровыми
измерениями параметров сигнала [рассматриваются принципы действия, технические характе2
ристики и особенности проектирования и применения современных портативных осциллографов ]. - М.: Энергоатомиздат,1991.-160с.
18. Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования Micro- Cap6 [представлена версия
руководства по применению популярной системы схемотехнического моделирования; рассмотрена методика анализа нелинейных схем по постоянному току, расчет переходных процессов и частотных характеристик; включены средства синтеза пассивных и активных аналоговых фильтров, средства моделирования функциональных схем аналоговых устройств]. - М.:
Изд-во "СОЛОН-Р", 2001.
19. Пароль Н.В., Бернштейн А.С. Осциллографические электронно-лучевые трубки [дана классификация и приведены основные технические параметры и эксплуатационные характеристики
выпускаемых отечественной промышленностью электронно-лучевых трубок]. Справочник. М.: Радио и связь. 1990.-96 с.
20. Мощные полупроводниковые приборы. Транзисторы [дана классификация и приведены основные технические параметры и эксплуатационные характеристики выпускаемых отечественной
промышленностью мощных транзисторов].: Справочник/ Б.А.Бородин, В.М. Ломакин, В.В.
Мокряков и др.; Под ред. А.В. Голомедова. -М.: Радио и связь, 1985. -560 с.
21. Транзисторы для аппаратуры широкого применения [дана классификация и приведены основные технические параметры и эксплуатационные характеристики выпускаемых отечественной
промышленностью транзисторов]. Справочник/ Е.М.Брежнева, Е.И. Гантман, Г.И. Давыдова и
др.; Под ред. Б.Л. Перельмана - М.: Радио и связь, 1981. -656 с.
22. Резисторы [дана классификация и приведены основные технические параметры и эксплуатационные характеристики выпускаемых отечественной промышленностью резисторов]. Справочник./ Ю.Н. Андреев , А.И. Антонян, Д.М. Иванов и др. Под общ. ред. И.И. Четверткова. -М. :
Энергоатомиздат, 1981. -352 с.
23. Справочник по электрическим конденсаторам [дана классификация и приведены основные
технические параметры и эксплуатационные характеристики выпускаемых отечественной
промышленностью конденсаторов] / М.Н. Дьяконов, В.И. Карабаинов, В.И. Присняков и др.;
Под общ. ред. И.И. Четверткова и В.Ф. Смирнова. -М. : Радио и связь, 1983. -576 с.
5.1.3. Методические разработки
 Аналоговые интегральные микросхемы: учебное пособие для студентов физико-технического
факультета УГТУ-УПИ, обучающихся по специальностям направления 651000 "Ядерная физика и технологии"/ Н.Ф. Школа, - Екатеринбург: УГТУ, 2000, 58 с.
 Мультимедийная обучающая система по курсу САПР Micro-CAP: учебное пособие для студентов физико-технического факультета УГТУ-УПИ, обучающихся по специальностям направления 651000 "Ядерная физика и технологии"/ Н.Ф. Школа, В.Ю. Иванов, Е.Г. Ситников - Екатеринбург: УГТУ, 2000.
 Мультимедийный УМК «Аналоговая схемотехника» на СD.
 Методы и средства автоматизированного анализа электронных схем и систем автоматики:
слайд-лекция по курсу "Аналоговая схемотехника" для студентов дневной формы обучения
специальностей 200.600 - Электроника и автоматика физических установок и 330.300 “Радиационная безопасность человека и окружающей среды/ Н.Ф. Школа, - Екатеринбург: УГТУ,
1998.
 «Моделирование аналоговых электронных схем в пакете программ MICRO-CAP V: слайдфильм по курсу "Аналоговая схемотехника" для студентов дневной формы обучения специальностей 200.600 - Электроника и автоматика физических установок и 330.300 “Радиационная
безопасность человека и окружающей среды/ Н.Ф. Школа, - Екатеринбург: УГТУ, 1999.
 САПР схемотехнического направления. Проектирование электронных схем в системе MICROCAP V: лекции по курсу САПР для студентов дневной формы обучения специальностей
200.600 - Электроника и автоматика физических установок и 330.300 “Радиационная безопасность человека и окружающей среды/ Н.Ф. Школа, - Екатеринбург: УГТУ, 1999.
5.2. Электронные образовательные ресурсы
3
Мультимедийный учебно-методический комплекс по дисциплине «Аналоговые и импульсные устройства» для студентов дневной формы обучения по специальности 140307 «Радиационная
безопасность человека и окружающей среды» УГТУ-УПИ. Екатеринбург: УГТУ, 2007.
http://study.urfu.ru/umk/umk_view.aspx?id=2736
5.3.
Программное обеспечение
Офисные пакеты MS Office 2010: Word, Power Point.
Инструментальная среда Micro-CAP, MathCAD.
5.4.
Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
Информационный портал Российского атомного сообщества: http://www.atomic-energy.ru
Государственная публичная научно-техническая библиотека: http://www.gpntb.ru
Портал информационно-образовательных ресурсов: http://study.ustu.ru
Федеральный портал «Российское образование»: http://www.edu.ru
5.5.
Фонд оценочных средств (средства контроля учебных достижений студентов и аттестационно-педагогические измерительные материалы)
Контрольные вопросы для аттестации по дисциплине.
Банк тестовых заданий «Аналоговая схемотехника» для контроля знаний студентов по
дисциплине «Аналоговая схемотехника» для студентов очно-заочной формы обучения
по специальности 140306 «Электроника и автоматика физических установок» УГТУ-УПИ.
Уникальный идентификатор НТЗ: ID = 384317292Екатеринбург: УГТУ, 2007.
СКУД по модулю (дисциплинам) «Схемотехника и проектирование аналоговых
устройств» УрФУ, 2013 г.
5.6.
Информационные сервисы, обеспечивающие учебный процесс
Официальный сайт кафедры экспериментальной физики: http://fizteh.org/departments/ef
6. ПЕРЕЧЕНЬ КЛЮЧЕВЫХ СЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
№ раздела
Р1
Р2
Р3
Р4
Р5
Наименование раздела
Ключевые слова раздела
Введение. Общие сведения об Сигнал, цепь, операция, аналоговый, усиление,
электронных устройствах
усилитель, источник питания, усилительное
устройство.
Входные сигналы аналоговых Спектр, энергетические характеристики, длительэлектронных устройств и их ность сигнала, ширина спектра, свертка, фильтрахарактеристики
ция.
Основные показатели и хаКоэффициент усиления. Амплитудно- и фазочарактеристики аналоговых
стотная характеристики АЧХ и ФЧХ. Линейные
электронных устройств
искажения. Полоса пропускания. Переходная и
импульсная характеристики. Динамический диапазон. Интегральная нелинейность. Нестабильность.
Принципы построения элекПринцип электронного усиления. Каскадирование.
тронных усилителей
Усилительные каскады и секции. Схемы включения активного элемента. Цепи смещения. Режимы
работы активного элемента. Цепи межкаскадных
связей. Цепи источников питания. Динамические и
нагрузочные характеристики. Полная схема усилительного каскада.
Основы теории обратной свя- Обратная связь ОС. Цепь ОС. Петля ОС. Параметзи в усилителях
ры петли ОС. Последовательная и параллельная
ОС. ОС по напряжению, по току. Чувствительность
коэффициента усиления
4
Р6
Р7
Р8
Р9
Р10
Р11
Р12
Р13
Элементы электронных схем
Пассивные и активные элементы электрической
цепи Полупроводниковые приборы. Полупроводниковый диод. Биполярный транзистор. Характеристики и параметры БПТ в режиме малого сигнала. Предельные параметры. Полевой транзистор.
Каскады предварительного
Режим усилительного каскада ОЭ по постоянному
усиления на дискретных эле- току. Графическое определение рабочей точки. Паментах
раметры транзистора в рабочей точке. Источник
нестабильности. Коэффициент температурной нестабильности и чувствительность. Частотные свойства. Эквивалентная схема. Коэффициент усиления, входная и выходная проводимости каскада.
Верхняя и нижняя граничные частоты. Длительность фронта, скол вершины импульса.
Многокаскадные усилители
Верхняя и нижняя граничные частоты. N- каскадный усилитель. Длительность фронта, скол вершины импульса.
Усилительные каскады с обПоследовательная отрицательная обратная
ратной связью
связь ООС по току. Частотно-зависимая последовательная ООС по току. Последовательная ООС по
напряжению. Каскад ОК (эмиттерный повторитель). Согласованная нагрузка. Входное сопротивление эмиттерного повторителя. Фазоинверсный
каскад с разделенной нагрузкой. Параллельная
ООС по току (каскад ОБ). Каскодная схема.
Оконечные каскады усиления
Однотактные, двухтактные каскады. Режим
А, В. Двухтактные бестрансформаторные каскады.
Основы схемотехники анало- Генератор стабильного тока, генератор малого стаговых ИМС
бильного напряжения, схема сдвига уровня. Дифференциальный каскад ДК. Дифференциальный и
синфазный сигналы. Коэффициент ослабления
синфазного сигнала. Разбалансы ДК. Погрешности
ДК по постоянному току. Режим большого сигнала
ДК. Токовое зеркало. ДК с динамической нагрузкой. ДК с каскодной схемой.
Операционный усилитель ОУ Операционный усилитель ОУ. Характеристики и
параметры ОУ. Структура ОУ. Стандартный двухкаскадный ОУ. Макромодель ОУ. Погрешности
ОУ. Максимальная скорость нарастания выходного
напряжения ОУ.
Программы схемотехничеСхемотехническое проектирование. SPICE - станского моделирования аналодарт. Программа моделирования Micro-CAP. Виды
говых электронных устройств анализов. Параметрический анализ.
5