Достоинства и недостатки полупроводниковых и интегральных микросхем

Вопросы для самоконтроля

1.  Преимущество схем на микросхемах по сравнению со схемами на дискретных элементах.

2.  Достоинства и недостатки полупроводниковых и интегральных микросхем.

3.  Перечислите применение микросхем в вашей специальности.

Тема 1.6. Полупроводниковые фотоприборы

Студент должен:

Знать устройство, принцип действия и параметры фоторезисторов, фототранзисторов, светодиодов, фотодиодов, области их применения и схемы включения.

Уметь читать и составлять простейшие схемы с использованием фотоэлектронных приборов.

Содержание учебного материала

Фоторезисторы, фотодиоды, фототиристоры, фототранзисторы, светодиоды: их принцип действия, условные обозначения, применение. Полупроводниковые лазеры, принцип действия, применение. Оптроны, принцип действия, условные обозначения, область применения. Термисторы, принцип действия, условные обозначения, применение.

Вопросы для самоконтроля

1.  Какова природа светового излечения?

2.  Какие приборы называются фотоэлементами с внешним и внутренним фотоэффектами?

3.  Какой фактор влияет на качество работы фотоэлектрических приборов?

4.  Какие электроны обеспечивают ток фотоэмиссии?

5.  Каким явлением обусловлен ток динодов?

6.  Какое существует различие между фотодиодами и обычным полупроводниковым диодом?

7.  Чья чувствительность выше: фотодиода или фототранзистора?

8.  Какое свойство лежит в основе принципа действия светодиода?

9.  Применение фотоэлементов в вашей специальности.

Раздел 2. Электронные усилители и генераторы.

Тема 2.1. Электронные усилители.

Студент должен:

Знать назначение и работу усилителей, их основные характеристики.

Уметь изображать графические схемы усилителей, объяснить их работу, судить о возможность применения в ПС.

Содержание учебного материала

Классификация усилителей, структурная схема усилителя. Основные характеристики и параметры усилителей. Режимы работы усилителей. Усилители напряжения. Усилители мощности. Усилители тока. Дифференциальные усилители. Операционные усилители, интегральное исполнение, условное обозначение, применение.

Лабораторное занятие

Исследование электронной схемы инвертирующего и неинвертирующего усилителей, измерение основных параметров.

Вопросы для самоконтроля

1.  Что включает в себя структурная схема усилителя?

2.  Что произойдет с коэффициентом усиления каскада, если в цепь эмиттера включить резистор?

3.  Каков принцип работы усилителя?

4.  Что такое рабочая точка усилителя?

5.  Перечислите области применения УПТ.

6.  Для каких целей используют отрицательную обратную связь?

7.  Какие искажения существуют в усилителе?

Тема 2.2. Электронные генераторы.

Студент должен:

Знать основные сведения об электронных генераторах синусоидального, прямоугольного и пилообразного напряжений. параметры и разновидности электрических импульсов, их назначение.

Уметь изображать схемы и объяснить их работу генераторов электрических импульсов, приводить графики водных и выходных характеристик генераторов.

Содержание учебного материала

Классификация электронных генераторов. Автогенератор типа RC. Схема, принцип работы. Стабилизация частоты генераторов. Кварцевый генератор. Электрические импульсы. Классификация, основные параметры. Генератор линейно-изменяющегося напряжения. Симметричный мультивибратор. Мультивибратор на операционном усилителе. Автогенератор LC типа.

Лабораторное занятие

Исследование мультивибраторов. Исследование работы генератора Л-И-Н.

Вопросы для самоконтроля

1.  Чем отличаются электронные генераторы от усилителей?

2.  Назовите элементы схемы генератора типа LC.

3.  Объясните работу схемы транзисторного мультивибратора.

4.  Чем отличается работа схем мультивибратора и триггера?

5.  Составьте схему генератора пилообразного напряжения на транзисторе.

6.  Приведите примеры применения генераторов в вашей специальности.

Раздел 3. Источники вторичного питания

Тема 3.1. Неуправляемые выпрямители.

Студент должен:

Знать принцип выпрямления переменного тока, назначение и работу выпрямительных установок ПС.

Уметь Изображать графически схемы выпрямления с приведение графиков, объяснять достоинства и недостатки схем выпрямления, рассчитывать количество диодов в схеме по исходным данным.

Содержание учебного материала

Классификация выпрямителей. Принцип действия однофазных выпрямителей, временные диаграммы напряжений, основные параметры. Трехфазные выпрямители, принцип действия, временные диаграммы.

Лабораторное занятие

Исследование электронной схемы однофазного мостового неуправляемого выпрямителя, измерение основных параметров.

Вопросы для самоконтроля

1.  Что входит в состав структурной схемы выпрямителя?

2.  Перечислите основные схемы выпрямления.

3.  Перечислите преимущества мостовой схемы выпрямителя.

4.  Объясните, что может произойти при изменении направления включения выпрямительного диода в мостовой схеме?

5.  Как омметром проверить пригодность мостовой схемы выпрямителя к эксплуатации?

Тема 3.2. Управляемые выпрямители.

Студент должен:

Знать принцип выпрямления переменного тока, назначение и работу управляемых выпрямительных установок ПС.

Уметь изображать графически схемы выпрямления с приведение графиков, объяснять достоинства и недостатки схем управляемого выпрямления, рассчитывать количество тиристоров в схеме по исходным данным.

Содержание учебного материала

Принцип действия управляемых выпрямителей. Временные диаграммы. Применение. Особенности трехфазных управляемых выпрямителей. Система управления выпрямителями.

Лабораторное занятие

Исследование электронной схемы однополупериодного управляемого выпрямителя, измерение основных параметров.

Вопросы для самоконтроля

1.Что входит в состав структурной схемы управляемого выпрямителя?

2.Перечислите основные схемы управляемых выпрямителей.

3.Перечислите преимущества мостовой схемы управляемого выпрямителя.

4.Объясните, что может произойти при изменении направления включения тиристора в мостовой схеме?

5.Как омметром проверить пригодность мостовой схемы управляемого выпрямителя к эксплуатации?

6. Приведите примеры применения управляемых выпрямителей в вашей специальности.

Тема 3.3. Сглаживающие фильтры.

Студент должен:

Знать принцип действия элементов фильтров. Применение в ЭПС.

Уметь составлять схемы и объяснять работу фильтров различных типов: однозвеньевых, многозвеньевых. Рассчитывать коэффициенты: пульсации, сглаживания.

Содержание учебного материала

Назначение и классификация фильтров. Сглаживающие фильтры с пассивными элементами: емкостные, индуктивные. Принцип действия. Коэффициент сглаживания. Однозвенные и многозвенные фильтры. Активные фильтры.

Лабораторное занятие

Исследование свойств сглаживающих фильтров.

Вопросы для самоконтроля

1.  Принцип действия индуктивности как фильтра?

2.  Принцип действия конденсатора в качестве фильтра?

3.  Назовите основной параметр фильтра.

4.  Как определить коэффициент пульсации выпрямленного тока(напряжения)?

5.  Дайте определение сглаживающему реактору.

6.Какие сглаживающие фильтры применяются на практике?

Тема 3.4. Стабилизаторы напряжения и тока.

Студент должен:

Знать назначение, классификацию стабилизаторов, типы стабилизирующих элементов; Определение коэффициента стабилизации.

Уметь объяснить работу схемы полупроводниковых стабилизаторов напряжения.

Содержание учебного материала

Классификация стабилизаторов, применение. Принцип работы параметрического стабилизатора напряжения. Принцип работы компенсационного стабилизатора напряжения. Компенсационный стабилизатор тока.

Лабораторное занятие

Исследование параметрического стабилизатора напряжения.

Вопросы для самоконтроля

1.  Структурная схема компенсационного стабилизатора постоянного напряжения. Назначение основных элементов схемы.

2.  Основные параметры стабилизатора.

3.  От чего зависит коэффициент полезного действия стабилизатора?

4.  Начертить и объяснить работу схемы однокаскадного стабилизатора напряжения

Раздел 4. Логические устройства.

Тема 4.1. Логические элементы цифровой техники.

Студент должен:

Знать общие сведения о логических элементах и операциях, алгебру логики, устройство памяти на магнитных элементах, микросхемы средней степени интеграции, графическое изображение интегральных микросхем.

Уметь подключить схемы логических элементов, читать электрические схемы цепей управления ТПС с электронными блоками.

Содержание учебного материала

Логические элементы И, ИЛИ, НЕ. Условные обозначения, таблицы истинности. Логические элементы ИЛИ-НЕ, И-НЕ. Условные обозначения, таблицы истинности. Элемент 2И-НЕ в интегральном исполнении, принцип работы.

Вопросы для самоконтроля

1.  Назначение логических элементов.

2.  Классификация базовых логических элементов.