(ПЭУиАТП) (91 ауд.час) - Южный федеральный университет

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 «Применение электронных
устройств и автоматизация технологических
процессов»
Образовательной профессиональной программы (ОПП)
направления 210100 «Электроника и микроэлектроника»,
специальности 210105 «Электронные приборы и устройства»
квалификация - инженер
Факультет __Электроники и приборостроения_______________________
Выпускающая кафедра по ОПП ___Радиотехнической электроники
Таганрог, 2011
2
СОДЕРЖАНИЕ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА (УМК)
Учебной дисциплины Применение электронных устройств и автоматизация технологических процессов (ПЭУ и АТП)
1.
Проектирование учебного процесса по учебной дисциплине «Применение электронных устройств и автоматизация технологических процессов» (ПЭУ и АТП) (7,8 семестры)
Дисциплина ПЭУ и АТП предназначена, с одной стороны, для приобретения знаний
по традиционным методам построения СВЧ устройств и особенностям их функционирования, а с другой получения навыков, необходимых для проектирования и применения СВЧ
приборов и устройств с учетом номенклатуры и свойств активных приборов, особенностей
технологии производства ГИС СВЧ, предельными частотными и мощностными характеристиками активных элементов и линий передачи.
В 7 семестре курс состоит из семи модулей (телевизионные устройства и системы,
устройства радиоавтоматики, аналоговые ВМ и ВУ, устройства УКВ и СВЧ связи, устройства радиолокации и навигации, мобильной радиосвязи, устройства радиоразведки и радиопротиводействия, устройства фазированных и активных фазированных решеток), по
которым изданы учебные пособия.
В 8 семестре дисциплина ПЭУ и АТП ориентирована на ознакомление студентов с
методами и средствами проектирования пассивных и активных устройств СВЧ на различных типах линий передачи, изучение основных процессов автоматизации технологических
процессов производства электронных элементов и устройств. По данным разделам курса
изданы учебные пособия.
Общая трудоемкость – 112 + 11 часов (2 + 3 = 5 кредит час.).
2. Технология процесса обучения по учебной дисциплине ПЭУ и АТП.
Процесс обучения в седьмом семестре состоит в чтении лекций, проведении тестирования по каждому из разделов курса и экзамена (одна задача, четыре вопроса), причем все
вопросы и задачи студентам известны заранее. Лекции дублируют изданные учебные пособия, которые имеются в электронном виде на сайте кафедры и доступны в сети, включающей в себя и студенческие общежития.
Процесс обучения в восьмом семестре состоит в чтении лекций, проведении практических занятий, выполнении курсового проекта и проведении тестирования и экзамена. Перечень вопросов для контрольных заданий составлен на основании тем курсового проектирования и отдельных расчетных заданий по разделам курса. Материалы лекций и практических занятий 8 семестра изданы в виде учебных пособий, которые имеются в электронном виде на сайте кафедры и доступны студентам с любого компьютера университетской
сети.
3. Междисциплинарные связи учебной дисциплины в общем перечне дисциплин ОПП
Дисциплина «Применение электронных устройств и автоматизация технологических
процессов»» базируется на следующих дисциплинах, изучаемых ранее: «Физика», «Высшая
математика», «Спецразделы физики», «Материалы и элементы электронной техники»,
«Основы теории электронных цепей», «Электронные цепи и устройства». Материалы курса
в последующем используются в курсах: «Спецглавы электроники», «Математические модели и САПР электронных приборов и устройств», а также при проведении дипломного
проектирования.
3
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ В г. ТАГАНРОГЕ
(ТТИ Южного федерального университета)
_____________________________________________________________________
«УТВЕРЖДАЮ»
Декан ЭП факультета
Коноплев Б.Г.
«СОГЛАСОВАНО»
Председатель методической комиссии
по образовательной программе
Червяков Г.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 «ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ И
АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ» (ПЭУ И АТП)
Кафедра ______РТЭ_______________________
Форма обучения __________очная________ Срок обучения_____5
лет______
Технология обучения лекции, тесты, коллоквиумы, курсовые проект
Курсы__ 4____Семестры___7, 8 (2 + 3 кредит час.)______
Академические часы _112+11_
Учебных занятий
Из них:
лекций
практических
лабораторных
самостоятельных
индивидуальных
(курсовой проект)
Промежуточный
рейтинг-контроль
(зачет)
Итоговый рейтингконтроль (экзамен)
7сем
40 час
2 кч
8 сем
72 час
3 кч
−
36 ч
−
4ч
−
44 ч
11 час
6ч
11 ч
7сем
Зачетные единицы __3 з.е._
Учебных занятий
7 сем
100 бал
2 кч
8 сем.
100 бал.
3 кч
100
74
13
Из них:
лекций
практических
лабораторных
самостоятельных
индивидуальных
(курсовой проект)
Промежуточный
рейтинг-контроль
(зачет)
Итоговый рейтингконтроль (экзамен)
8 сем.
Таганрог 2011 г.
13
7 сем
8 сем.
4
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями проекта Государственного
образовательного стандарта Российской Федерации образовательной профессиональной
программы (ОПП)
____ Применение электронных устройств и автоматизация технологических процессов _
________________________индекс_______ДС.01_______________________________
Составители:
Должность
профессор
каф. РТЭ.
ассистент
Уч. степень
д.т.н.
Звание
профессор
Ф.И.О.
Червяков Г.Г.
Подпись
Рабочая программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры________________
радиотехнической электроники
Зав. кафедрой РТЭ
Г.Г. Червяков
Согласовано с другими кафедрами или организациями:
Название организации
Подпись
Ф.И.О. руководителя
5
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ ПЭУ И АТП
В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПРОГРАММЕ,
реализуемой в университете
Место дисциплины в реализации основных задач образовательной профессиональной программы (ОПП).
Дисциплина «Применение электронных устройств и автоматизация технологических процессов» служит как для приобретения знаний по традиционным методам построения СВЧ устройств и особенностям их функционирования, получения навыков по применению методов и средств проектирования пассивных и активных устройств СВЧ, так и для
изучение основных принципов построения промышленных роботизированных систем и
методов их программирования для производства электронных элементов и устройств.
Место дисциплины в обеспечении образовательных интересов личности обучающегося студента по данной ОПП.
Дисциплина ПЭУ и АТП существенно расширяет и углубляет научный и технический
кругозор в избранной специальности, что обеспечивает образовательные интересы личности обучающегося студента по данной ОПП.
Место дисциплины в удовлетворении требований заказчиков выпускников университета данной ОПП
Дисциплина ПЭУ и АТП существенно углубляет и расширяет знание студентов в избранной ими специальности, что удовлетворяет требованиям заказчиков выпускников университета данной ОПП.
Знания каких учебных дисциплин должны предшествовать изучению дисциплины в ОПП
Изучение дисциплины ПЭУ и АТП использует материал дисциплин «Физика»,
«Высшая математика», «Спецразделы физики», «Материалы и элементы электронной техники», «Основы теории электронных цепей», «Электронные цепи и устройства», «Специальные разделы физики».
Для изучения каких дисциплин будет использоваться материал дисциплины при
реализации рассматриваемой ОПП
Дисциплина ПЭУ и АТП является одной из основ для дисциплин «Спецглавы электроники» и «Математические модели и САПР электронных приборов и устройств», а также
при проведении дипломного проектирования.
Цель преподавания дисциплины
Целью дисциплины ПЭУ и АТП является глубокое изучение традиционных и прогрессивных методов построения устройств телевидения, локации, телекоммуникации, радиоразведки, систем радиоавтоматики и аналоговой техники, знакомство с основами автоматизации технологических процессов производства электронных элементов и устройств
СВЧ.
Учебные задачи дисциплины
В результате изучения дисциплины ПЭУ и АТП студенты должны:
 освоить базовые знания в области применения элементов и устройств СВЧ в системах связи, телевидения, локации, навигании, радоразведки, радиопротиводействия;
 получить информацию о традиционных и прогрессивных схемах построения
устройств и систем телевидения, радиолокации, радионавигации, радиоавтоматики, радиоразведки и радиосвязи, телекоммуникации;
 получить навыки расчета, проектирования и измерения параметров пассивных и активных элементов и устройств СВЧ, оптимально конструировать узлы и блоки в полосковом исполнении с учетом достижимых технологических параметров;
 получить базовые знания об основах автоматизации технологических процессов
производства электронных элементов и устройств.
6
2. СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КУРСА
2.1.Лекции
2.1.1. Содержание лекций
1 Модуль (7 семестр)
Лекция 1. Требования к телевизионному каналу и особенности структур телеприемников и телевизионных устройств. Передающие и приемные телевизионные устройства.
Лекция 2. Основы цифрового телевидения.
Лекция 3. Радиоавтоматические устройства и типовые задачи радиоавтоматики.
Лекция 4. Дискриминационные устройства и динамические звенья.
Лекция 5. Аналоговые электронно-вычислительные устройства и машины.
Лекция 6. Общие сведения о системах связи. Устройства локации, навигации, пеленгации. Уплотнение сигналов в каналах связи.
Лекция 7. Измерение координат и скорости движения цели. Структурные схемы РЛС и
РНС. Контроль систем.
Лекция 8. Устройства систем радиоразведки и радиопротиводействия.
Лекция 9 Пассивные и активные устройства помех.
Лекция 10. Станции радиотехнической разведки.
Лекция 11. Области применения ФАР и АФАР. Системы управления лучом.
Лекция 12. Системы персональной мобильной связи. Региональные мобильные транкинговые и линейные системы индивидуальной связи.
Лекция 13. Глобальные мобильные системы спутниковой связи. Системы персонального радиовызова.
Лекция 14. Принципы построения систем связи. Сотовые системы стандартов NMT450 (NMT-900).
Лекция 15. Структурное построение ССПС NМТ-450i (NМТ-900).
Лекция 16. Базовая станция ВD-28N ССПС стандарта NМТ-450i.
Лекция 17.. Мобильная станция ССПС стандарта NМТ-450i.
Лекция 18. Особенности формирования радиоканалов в стандартах GSM-900 (GSM1800). Спутниковые системы связи подвижной службы
2 Модуль (8 семестр)
Лекция 1. Линии передачи оптических и микроволновых каналов и систем связи. Расчет геометрии линий передач.
Лекция 2. ВОЛС и технология изготовления предельно достижимые геометрические
размеры. Расчет полосковых и связанных полосковых линий передачи.
Лекция 3. Расчет фильтров полосовых, низкочастотных, высокочастотных, режекторных.
Лекция 4. Оптимальные реализации фильтров на различных типах линий передачи.
Расчет направляющих элементов и кольцевых делителей мощности.
Лекция 5. Примеры реализации и топологические чертежи пассивных элементов.
Фрагменты машинного проектирования элементов.
Лекция 6. Направляющие элементы оптического и СВЧ диапазонов. Диэлектрические
и открытые резонаторы, микрополосковые и диэлектрические элементы.
Лекция 7. Активные элементы и устройства передачи информации. Некогерентные и
когерентные источники света.
Лекция 8. Диоды ограничительные, смесительные, переключающие, варакторные,
ЛПД, ЛФД, Ганна, туннельные и обращенные в устройствах сверхвысоких частот и оптотехники.
Лекция 9. Биполярные, полевые транзисторы и фототранзисторы в микроволновых и
оптотехнических системах и схемах. Теория работы устройств на их основе, вопросы технологии изготовления и согласования с передающими трактами.
7
Лекция 10. Расчет систем и структура электронных устройств передачи оптической и
микроволновой информации.
Лекция 11. Примеры реализаций устройств и систем ретрансляции, локации, навигации, доплеровских измерителей скорости.
Лекция 12. Введение. Состав систем автоматики. Физические основы работы электромеханических и магнитных элементов. Статические характеристики. Статические коэффициент преобразования Погрешности. Динамические характеристики. Переходный процесс.
Лекция 13 Обратная связь в системах автоматики. Коэффициент преобразования при соединении с обратной связью. Надёжность элементов систем автоматики. Электрические измерения
неэлектрических величин. Виды измерительных схем: мостовая, дифференциальная, компенсационная.
Лекция 14. Первичные преобразователи с неэлектрическим входным сигналом. Типы
Электрических датчиков. Контактные датчики с дискретным выходным сигналом. Потенциометрические и тензометрические датчики.
Лекция 15. Электромагнитные датчики. Пьезоэлектрические датчики, ёмкостные датчики. Терморезисторы и термоэлектрические датчики. Струнные, фотоэлектрические и
ультразвуковые датчики. Датчики Холла и магнитосопротивления.
Лекция 16. Коммутационные и электромеханические элементы. Назначения, основные
понятия. Электрические контакты. Режимы работы и типы контактов. Нейтральные электромагнитные реле. Параметры и типы.
Лекция 17. Тяговая и механическая характеристики электромагнитного реле. Электромагнитное реле переменного тока. Быстродействие. Электромагнитные поляризованные
реле. Магнитоэлектрические, электродинамические, индукционные реле.
Лекция 18.. Контакторы и магнитные пускатели. Назначение принцип действия. Исполнительные электромагнитные устройства. Назначение, классификация электромагнитов, Электромагнитные муфты.
Лекция 19. Магнитные усилители и модуляторы. Принцип действия, параметры неравновесных магнитных усилителей. Магнитные усилители с обратной связью. Характеристики.
Лекция 20. Реверсивные магнитные усилители. Достоинства дискретных систем автоматики, электронные коммутаторы, элементы цифровой техники. Элементы памяти для
цифровых систем, счётчики импульсов, мультиплексоры и де мультиплексоры.
Лекция 21. . Введение в распределенную систему контроля и управления технологическими процессами. Архитектура систем диспетчеризации удаленного объекта. Особенности связи по радиоканалу и с применением GSM модемов систем диспетчеризации удаленного объекта.
Лекция 22.. Структура и параметры модулей аналогового и дискретного ввода-вывода
данных. Структура и параметры модуля счетчика-частотомера. Монтаж модулей вводавывода. Уменьшение количества ошибок передачи данных с использованием контрольной
суммы. Структура распределенной системы управления на примере тепличного хозяйства.
2.1.2. Основная литература:
1. Червяков Г.Г. Электронные устройства (уч. пособие по изучению курса лекций) Ч.1
№2571-3. -Таганрог: ТРТИ, 2003, -165с.
2. Кротов В.И., Карабашев А.К., Червяков Г.Г. Основы радиоавтоматики и аналоговой
вычислительной техники. –М.: Науч.метод. и издат центр, Учебная литература, 2003, -104с.
3. Червяков Г.Г. Электронные и квантовые устройства (уч. пособие по изучению курса лекций) Ч.1 №2571-4. -Таганрог: ТРТИ, 2004, -202с.
4. Червяков Г.Г., Касимов Ф.Д., Александров Э.М. Система приема, обработки и передачи информации. -Баку: Мутарджим, 2005. -316 с.
5. Берсенев М.С. Знай телевизор. Уч.пособие. -М.: ДОСААФ. 1985. -208с.
8
6. Самойлов В.Ф., Хромой Б.П. Основы цветного телевидения. -М.: Радио. 1983. 160с.
7. Первачев С.В. Радиоавтоматика. Уч.пособие. -М.: Радио и связь. 1982. -296с.
8. Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы. Уч.пособие. -М.:
Энергоатомиздат. 1985. -552с.
9. Пестряков В.В., Кузенков В.Д. Радиотехнические системы. Уч.пособие для вузов. М.: Радио и связь. 1985. -376с.
10.
Васин В.В., Степанов В.М. Справочник-задачник по радиолокации. -М.:
Сов.радио. 1977. -320с.
11.
Червяков Г.Г. Методическое пособие по изучению курса «Применение электронных приборов и устройств» Ч.1, №2571, -Таганрог: ТРТИ, 1999, -62с.
12. Червяков Г.Г. Микроволновые полупроводниковые устройства (уч. пособие к
практическим занятиям) №2571 – 2. -Таганрог: ТРТИ, 2002, -63с.
13. Малышев В.А., Червяков Г.Г., Ганзий Д.Д. Нелинейные микроволновые полупроводниковые устройства. Таганрог: Изд-во ТРТУ. 2001. 354с.
14. Филатов И.Н., Бакрунов О.А. Микроэлектронные СВЧ устройства. Уч.пособие для
вузов кн.7. -М.: Высшая школа. 1987. -94с.
15. Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств/ С.И. Бахарев, В.И. Вольман, Ю.Н. Либ и др.; Под ред.В.И. Вольмана. -М.: Радио и связь. 1982. 328.
16.
Бова Н.Ф., Ефремов Ю.Т., Конин В.В. и др. Микроэлектронные устройства
СВЧ. -Киев.: Техника. 1984. -177с.
17.
Гвоздовер В.М., Нефедов Е.И. Объемные интегральные схемы СВЧ. -М.:
Наука. 1986, -256с.
18.
Конструирование экранов и СВЧ устройств. Учебник для вузов / А.М. Чернушенко, Б.В. Петров, Л.Г. Малорацкий и др.; Под ред. А.М. Чернушенко. -М.: Радио и
связь. 1990. -352с.
19.
Антенны и устройства СВЧ / Проектирование фазированных антенных решеток/ Д.И. Воскресенский, Р.А. Грановский, Н.С. Давыдов и др./ Под ред. Воскресенского
Д.И. -М.: Радио и связь. 1981. -432с.
20.
Малышев В.А. Линии передачи сверхвысоких частот. Уч.пособие. –Таганрог:
ТРТИ. 1979. -177с.
21.
Бушминский И.П., Морозов Г.В. Конструирование и технология пленочных
СВЧ микросхем. -М.: Сов.радио. 1978. -144с.
22. Келим Ю.М. «Типовые системы автоматического управления.» Москва «ФОРУМИНФА-М» 2002 г.
23. Келим Ю. М.»Электромеханические и магнитные элементы систем автоматики»:
Учеб. для сред. спец. учеб. заведений. – М.: Высш. шк., 1991. – 304с.: ил.
24. Клюев А.С. «Автоматическое регулирование
25. Волков Н.И., Миловзоров В.П. «Электромашинные устройства автоматики».- М.:
Высшая школа, 1986.
26. Олссон Густав, Пиани Джангуидо. «Цифровые системы автоматизации и управления» Третье издание. С.-Пб.: 2001.
27. Шахинпур М. Курс робототехники. - М.: Изд-во “Мир”, 1988, 335 с.
29. Автоматизация технологического оборудования микроэлектроники./ Под ред.
М.Ф. Сазонова. -М.:, В. ш., 1991, 334 с.
Дополнительная литература:
1. Телевидение. Уч.пособие для студентов радиотехнических специальностей вузов./
Под ред. В.Е. Джакония. -М.: Радио и связь. 1986. -456с.
2. Анисимов В.В., Голубкин В.Н. Аналоговые вычислительные машины. Уч.пособие
для вузов. -М.: Высшая школа. 1971. -448с.
9
3. Белавин О.В. Основы радиолокации. Уч.пособие для вузов. -М.: Сов.радио. 1977. 320с.
4. Финкельштейн М.И. Основы радиолокации. -М.: Радио и связь. 1983. -320с.
5. Марков В.В. Радиорелейная связь. -М.: Связь. 1979. -198с.
6. Палий А.М. Радиоэлектронная борьба. -М.: Воениздат. 1974. -250с.
7. Алексеев А.А., Степанов Е.Н.. ПР-“Универсал -15”. -М.: Машиностроение, 1990.
8. Рачков В.В.. Оборудование и основы построения ГАП. -М.: В. ш., 1991.
9. Серия: Гибкие производственные системы, промышленные роботы, робототехнические комплексы. Кн. 8, 10.
10. Попов Е.П., Письменный Г.В. Основы робототехники. М., В. ш., 1990, 222 с.
11. Проектирование и разработка промышленных роботов. /Под ред. А.Ф. Белянина,
В.А. Шифрина/. М., Машиностроение, 1989, 270 с.
2.2. Лабораторные занятия
Лабораторных занятий по данной дисциплине нет.
2.3. Практические занятия (8 семестр)
Занятие 1. Методы анализа СВЧ устройств, пассивных и активных.
Занятие 2. Линии передачи. Расчет МПЛ и ЩЛ. Расчет КЛ и вопросы технологии.
Занятие 3. Расчет неоднородностей в ПЛ. Расчет связанных линий и синтез фильтров
на ПЛ.
Занятие 4. Расчет топологии направляющих элементов и делителей мощности.
Занятие 5. Вентили, циркуляторы, МПЛ резонаторы, расчет, включение.
Занятие 6. Активные приборы в устройствах СВЧ. Расчет диодных схем.
Занятие 7. Расчет комутаторов и смесителей на диодах.
Занятие 8. Расчет усилителей на биполярных транзисторах.
Занятие 9. Расчет усилителей на полевых транзисторах.
Занятие 10. Расчет генераторов и умножителей на БТ и ПТ.
Занятие 11. Конструирование узлов и устройств РЛС, РНС. Расчет элементов ФАР и
АФАР.
2.4. Индивидуальные занятия
Индивидуальные задания (8 семестр)
Многокаскадный магнитный усилитель. Автоматические выключатели.
Магнитоупругие датчики. Реверсивные усилители с выходным переменным током.
Индукционные датчики. Реверсивные магнитные усилители с выходным постоянным
током.
Дифференциальные (реверсивные) индуктивные датчики. Магнитные усилители с
внутренней обратной связью.
Металлические терморезисторы. Магнитные пускатели.
Полупроводниковые терморезисторы. Электромагнитные муфты.
Собственный нагрев термисторов. Теория идеального магнитного усилителя.
Приемники излучения фотоэлектрических датчиков. Инерционность идеального магнитного усилителя.
Излучатели ультразвуковых колебаний. Электромагниты. Типы электромагнитов.
Кнопки управления и тумблеры. Магнитоуправляемые контакты.
Пакетные переключатели. Шаговые искатели и распределители.
Путевые и конечные переключатели. Электротермические реле.
Реверсивные потенциометрические датчики. Реле времени.
Функциональные потенциометрические датчики. Индукционные реле.
Устройство и установка проволочных тензодатчиков. Электродинамические реле.
Фольговые и пленочные тензодатчики. Магнитоэлектрические реле.
Угольные и полупроводниковые тензодатчики. Вибропреобразователи.
10
Мостовая схема с тензодатчиками. Магнитные цепи поляризованных реле.
Характеристики и схемы включения емкостных датчиков. Электромагнитные реле
переменного тока.
Чувствительность пьезодатчиков и требования к измерительной цепи. Электромагнитные реле постоянного тока.
Измерение температуры с помощью термопар. Конструктивные типы контактов.
Устройство и принцип действия струнных датчиков. Контакторы. Конструкции контакторов.
Физические основы эффекта Холла и эффекта магнитосопротивления. Расчет электромагнитов.
Применение датчиков Холла и датчиков магнитосопротивления. Быстродействующие
магнитные усилители.
2.5. Курсовое проектирование
8 семестр
Расчет топологии и разработка устройств СВЧ на полосовых линиях:
Провести эскизную проработку топологии доплеровской РЛС малой мощности.
Провести эскизную проработку топологии ретранслятора со сдвигом несущей.
Провести эскизную проработку топологии узлового ретранслятора
Провести эскизную проработку топологии выходного узлового ретранслятора.
Провести эскизную проработку топологии РЛС со сжатием импульса.
Провести эскизную проработку топологии доплеровской БРЛС.
(Для разных диапазонов частот: метод указание №2571-1, 2571-2).
Бюджет времени на самостоятельную и индивидуальную работу студента
№
Вид работы
1.
Подработка лекций
2.
Подготовка к практическим занятиям
4.
Выполнение курсовых и других домашних работ
Часов в неделю
7 сем
8 сем
0,2
0,3
Всего часов
7 сем
8 сем
4,0 ч
4,0 ч
0,2 ч.
2,0 ч
1 ч.
11 ч.
11
3. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате успешного освоения дисциплины в соответствии с профилем материала студенты должны демонстрировать:
способность применять полученные знания;
способность идентифицировать, формулировать и решать поставленные проблемы;
способность использовать навыки, методы, оборудование и технологии для решения
проблем;
способность разрабатывать и проводить эксперименты, анализировать и объяснять
полученные данные и результаты;
понимание профессиональной и этической ответственности;
формирование достаточно широкого образования, необходимого для понимания
влияния профессиональных проблем и их решений на общество и мир в целом;
знание современных проблем;
способность работать в многопрофильных командах;
способность результативного общения;
понимание необходимости и стремления обучаться в течение всей жизни.
4. 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)
Метод анкетных опросов и письменных обзоров.
Метод выходного или иного интервью.
Стандартные формы контроля качества усвоения знаний.
Метод авторского формирования содержания экзаменов.
Информационная база студентов и архивные записи.
Группы по интересам (студенческая работа по интересам, группы по проблемам).
Система требований (собрание образцов работ).
Метод конкретных ситуаций (метод моделирования).
Оценка работы.
Внешний экзаменатор.
Устные экзамены.
Метод наблюдения поведения.
12
РЕЙТИНГ И ИТОГОВАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ОЦЕНКА
ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ
Рейтинговая система РИТМ – ТРТУ использует 100 балльную оценку.
Промежуточный и суммарный (рубежный или итоговый) рейтинг по дисциплине
7 семестр
Рейтинг первого
контроля
Макс.
30
Мин.
17
Рейтинг второго
контроля
Макс.
20
Рейтинг третьего
контроля
Мин.
12
Макс.
50
Мин.
26
Суммарный
(рубежный или
итоговый) рейтинг
Макс.
Мин.
100
55
5.3. Рейтинг и итоговая дифференциальная оценка по дисциплине
Дифференциальная оценка
Отлично
Хорошо
Рейтинг (в баллах системы РИТМ)
Обозначение оценки в системе ЕСТS
100-85
A
84-70
C
Удовлетворительно
69-55
E
Неудовлетво
рительно
менее 55
F
8 семестр
Рейтинг первого
контроля
Макс.
25
Мин.
14
Рейтинг второго
контроля
Макс.
20
Мин.
12
Рейтинг третьего
контроля
Суммарный
(рубежный или
итоговый) рейтинг
Макс.
55
Макс.
100
Мин.
29
Мин.
55
Рейтинг и итоговая дифференциальная оценка по дисциплине
Дифференциальная оценка
Отлично
Хорошо
Рейтинг (в баллах системы РИТМ)
Обозначение оценки в системе ЕСТS
100-85
A
84-70
C
Удовлетворительно
69-55
E
Неудовлетво
рительно
менее 55
F
Рейтинг и итоговая дифференциальная оценка по курсовому проекту 8 семестр
Дифференциальная оценка
Отлично
Хорошо
Рейтинг (в баллах системы РИТМ)
Обозначение оценки в системе ЕСТS
13 - 12
A
11 - 9
C
Удовлетворительно
8-6
E
Неудовлетворительно
менее 6
F
13
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ В г. ТАГАНРОГЕ
(ТТИ Южного федерального университета)
_____________________________________________________________________
«УТВЕРЖДАЮ»
Декан ЭП факультета
Коноплев Б.Г.
___________________________
«____»________2011/2012 учеб. год
Образовательная профессиональная программа (ОПП)
специальности 210105 «Электронные приборы и устройства»
Факультет _____________ЭП_______________________
Выпускающая кафедра по ОПП
РТЭ______
КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН
ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ И
АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (ПЭУ И АТП)
Кафедра ______РТЭ_______________________
Лектор Червяков Г.Г., Ерещенко Г.Е.________
Форма обучения __________очная________ Срок обучения______5
Технология обучения лекции, тесты,
курс__4____Семестры___7, 8______
Учебных занятий
Из них:
лекций
практических
лабораторных
самостоятельных
индивидуальных
(курсовой проект)
Промежуточный
рейтинг-контроль
(зачет)
Итоговый рейтингконтроль (экзамен)
7сем
40 час
2 кч
8 сем
72 час
3 кч
−
36 ч
−
4ч
−
44 ч
11 час
6ч
11 ч
7сем
лет______
коллоквиумы, курс. проект
Учебных занятий
7 сем
100 бал
8 сем.
100 бал.
100
74
13
Из них:
8 сем.
лекций
практических
лабораторных
самостоятельных
индивидуальных
(курсовой проект)
Промежуточный
рейтинг-контроль
(зачет)
Итоговый рейтингконтроль (экзамен)
13
7 сем
8 сем.
ПРОВОДЯТ ЗАНЯТИЯ
Практические
(ф.и.о. преподавателя группы)
Червяков Г.Г.
Лабораторные
(ф.и.о. преподавателя группы)
Руководство курсовым проекти
рованием (ф.и.о. преподават.гр.)
Червяков Г.Г.
14
1. ЛЕКЦИИ
Неделя,
число,
месяц
ТЕМА ЛЕКЦИИ
Тип и
число
часов
Практические,
семинарские
занятия
Число
часов
Методы анализа СВЧ
устройств.
2
1 Модуль (7 семестр)
07.09.10
14.09
21.09
28.09
05.10
12.10
19.10
26.10
02.11
09.11
16.11
23.11
30.11
07.12
14.12
21.12
28.12
№1
Требования к телевизионному каналу и особенности телеприемников. Передающие и приемные
телевизионные устройства.
Основы цифрового телевидения.
2
Радиоавтоматические устройства и типовые задачи радиоавтоматики
Дискриминационные устройства и динамические
звенья.
Аналоговые электронно-вычислительные устройства и машины. Общие сведения о системах связи.
Устройства локации, навигации, пеленгации.
Уплотнение сигналов в каналах связи.
Измерение координат и скорости движения цели.
Структурные схемы РЛС и РНС. Контроль систем.
Устройства систем радиоразведки и радиопротиводействия.
Пассивные и активные устройства помех.
2
Станции радиотехнической разведки. Области
применения ФАР и АФАР.
Системы управления лучом. Излучатели ФАР и
АФАР.
Системы персональной мобильной связи. Региональные мобильные транкинговые и линейные
системы индивидуальной связи.
Глобальные мобильные системы спутниковой
связи. Системы персонального радиовызова.
Принципы построения систем связи. Сотовые системы стандартов NMT-450 (NMT-900).
Структурное построение ССПС NМТ-450i (NМТ900).
Базовая станция ВD-28N ССПС стандарта NМТ450i.
Мобильная станция ССПС стандарта NМТ-450i.
Особенности формирования радиоканалов в стандартах GSM-900 (GSM-1800). Спутниковые системы связи подвижной службы.
2 Модуль (8 семестр)
2
Линии передачи оптических и микроволновых каналов и систем связи. Расчет геометрии линий передач.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
15
№2
№3
№4
№5
№6
№7
№8
№9
№ 10
№ 11
№ 12
№ 13
№ 14
№ 15
ВОЛС и технология изготовления предельно достижимые геометрические размеры.
Связанные полосковые линии передачи. Расчет
фильтров полосовых, низкочастотных, высокочастотных, режекторных.
2
Оптимальные реализации фильтров на различных
типах ПЛ. Расчет направляющих элементов и
кольцевых делителей мощности.
Примеры реализации, топологические чертежи
элементов. Элементы машинного проектирования
2
Направляющие элементы оптического и СВЧ
диапазонов. Диэлектрические и открытые резонаторы, микрополосковые и диэлектрические элементы.
Активные элементы и устройства передачи информации. Некогерентные и когерентные источники света.
2
Диоды ограничительные, смесительные, переключающие, варакторные, ЛПД, ЛФД, Ганна,
туннельные и обращенные в устройствах микроволновой и опто- техники.
Биполярные и полевые транзисторы и фототранзисторы в СВЧ схемах. Теория работы, вопросы
технологии изготовления и согласования с передающими трактами.
Расчет систем и структура электронных устройств
передачи оптической информации.
Примеры реализаций устройств и систем локации,
навигации, доплеровских измерителей скорости
2
Состав систем автоматики. Физические основы работы
электромеханических и магнитных элементов. Статические характеристики. Статические коэффициент
преобразования. Погрешности. Динамические характеристики. Переходный процесс.
Обратная связь в системах автоматики. Коэффициент
преобразования при соединении с обратной связью.
Надёжность элементов систем автоматики. Электрические измерения неэлектрических величин. Виды измерительных схем: мостовая, дифференциальная, компенсационная
Первичные преобразователи с неэлектрическим входным сигналом. Типы Электрических датчиков. Контактные датчики с дискретным выходным сигналом.
Потенциометрические и тензометрические датчики.
Электромагнитные датчики. Пьезоэлектрические датчики, ёмкостные датчики. Терморезисторы и термоэлектрические датчики. Струнные, фотоэлектрические
и ультразвуковые датчики.
2
2
2
2
2
Расчет МПЛ,
ЩЛ, КЛ и
вопросы технологии.
2
Расчет неоднородностей
и связанных
линий
2
Расчет топологии НО и
делителей
мощности
2
Расчет МПЛ
резонаторов
и
синтез
фильтров
2
Расчет диодных схем.
2
Расчет комутаторов и
смесителей
на диодах
2
Расчет усилителей на
биполярных
транзисторах.
2
2
2
2
2
2
16
№ 16
№ 17
№ 18
№ 19
№ 20
№ 21
№ 22
Датчики Холла и магнитосопротивления. Коммутационные и электромеханические элементы. Назначения,
основные понятия.
Электрические контакты. Режимы работы и типы контактов. Нейтральные электромагнитные реле. Параметры и типы.
2
Тяговая и механическая характеристики электромагнитного реле. Электромагнитное реле переменного
тока. Быстродействие.
Электромагнитные поляризованные реле.
Магнитоэлектрические, электродинамические, индукционные реле.
2
Контакторы и магнитные пускатели. Назначение
принцип действия. Исполнительные электромагнитные устройства. Назначение, классификация электромагнитов, Электромагнитные муфты.
Магнитные усилители и модуляторы. Принцип действия, параметры неравновесных магнитных усилителей. Магнитные усилители с обратной связью. Характеристики.
Реверсивные магнитные усилители Достоинства дискретных систем автоматики, электронные коммутаторы, элементы цифровой техники.
2
2
2
2
Расчет генераторов и
умножителей
на БТ и ПТ
2
Конструирование узлов и
устройств
РЛС, РНС.
2
Расчет элементов ФАР
и АФАР.
2
2
3. Курсовые проекты и работы, типовые расчеты, типовые задания, домашние
задания по учебному плану ТТИ ЮФУ реализации ОПП
№
Вид и содержание
Дата
Курсовой проект
выдачи
сдачи
10.9.08
10.12.08
3. Бюджет времени на самостоятельную и индивидуальную работу студента
№
Вид работы
1.
Подработка лекций
2.
Подготовка к практическим занятиям
4.
Выполнение курсовых и других домашних работ
Часов в неделю
7 сем
8 сем
0,2
0,3
Всего часов
7 сем
8 сем
4,0 ч
4,0 ч
0,2 ч.
2,0 ч
1 ч.
11 ч.
Лектор и ответственный за дисциплину
Г.Г.Червяков
Зав. кафедрой РТЭ
Г.Г. Червяков
17
Банк контрольных заданий и вопросов по учебной дисциплине
Применение электронных устройств и автоматизация технологических
процессов (портфель студента)
1 Модуль 7 семестр
Вопросы 1-го рейтинга (4 балла) и экзамена (10 баллов)
1. Приведите частотные характеристики телевизионного канала и спектр полного телевизионного сигнала.
2. Изобразите структурная схема канала видиосигнала телевизионного приемника.
3. Приведите функциональная схема приемника телевизионного изображения.
4. Поясните принцип работы устройства синхронизации телевизионного приемника.
5. Приведите функциональная схема телевизионного передатчика и поясните назначение ее отдельных функциональных узлов.
6. Поясните функциональную и приведите структурную схему усилительного каскада.
7. Приведите структурные схемы входной цепи и предварительного усилителя телевизионного приемника.
8. Поясните принцип работы цепи шумовой, апертурной коррекции и восстановление
постоянной составляющей.
9. Приведите основные требования, предъявляемые к развертывающим устройствам.
10. Приведите структурные схемы генераторов кадровой и строчной развертки.
11. Поясните методы и устройства синхронизации, формы строчных и кадровых синхроимпульсов.
12. Приведите структурные схемы селектора синхроимпульсов и синхрогенератора.
13. Назовите и поясните способы модуляции несущей, спектр излучения цветного телевизионного передатчика.
14. Изобразите структурные схемы телевизионного приемника, дайте краткую характеристику элементов схемы, поясните методы повышения помехоустойчивости приема.
15. Требования к телевизионному каналу и спектр полного телевизионного сигнала.
16. Приведите функциональную схему и поясните принцип работы цифрового телевизора.
17. Приведите основные принципы функционирования и структурные схемы аналоговых ВМ и ВУ.
18. Назовите и поясните типовые задачи, решаемые системами радиоавтоматики.
19. Изобразите динамические звенья систем радиоавтоматики.
20. Определение параметров комплексированных систем радиоавтоматики.
21. Расчет потенциала РЛС.
22. Принципы радиопеленгации и радионавигации.
23. Способы уплотнения сигналов.
24. Определение скорости перемещения объектов.
25. Определение предельных эксплуатационных характеристик СВЧ устройств и систем.
26. Определение уровня сигнала при различных типах локации, частотных диапазонах, характерах связи и параметрах атмосферы.
27. Назовите и основные характеристики систем РНС и РЛС.
28. Способы повышения чувствительности РНС и РЛС.
29. Опишите принцип работы РЛС с искусственным раскрывом антенны.
30. Изобразите функциональную схему РРЛ с ретрансляцией по основной частоте.
31. Изобразите функциональную схему моноимпульсной РЛС.
32. Изобразите функциональную схему РРЛ с ретрансляцией по промежуточной частоте.
18
33. Изобразите функциональную схему многочастотной РЛС и поясните особенности
работы.
Вопросы 2-го рейтинга 7 семестра (4 балла) и экзамена (10 баллов)
1. Изобразите функциональную схему станции радиоразведки и поясните принцип ее
работы.
2. Опишите принцип действия пассивного радиопротиводействия.
3. Приведите структурные схемы станций непрерывных и шумовых помех.
4. Перечислите и поясните принципы активных методов радиопротиводействия.
5. Поясните принцип работы беспоисковых систем разведки несущей частоты.
6. Изобразите функциональную схему станции радиопротиводействия и поясните
принцип работы.
7. Начертите топологические схемы устройств доплеровского локатора и поясните
особенности их проектирования.
8. Начертите функциональную схему микроволнового передатчика и поясните назначение ее отдельных функциональных узлов.
9. Изобразите топологию основных узлов передатчика на микрополосковых линиях,
на копланарных и щелевых линиях.
10. Начертите топологические схемы устройств доплеровского локатора и поясните
особенности их проектирования.
11. Изобразите функциональную схему РРЛ с ретрансляцией по основной частоте.
12. Изобразите функциональную схему РРЛ с ретрансляцией по промежуточной частоте.
13. Изобразите функциональную схему моноимпульсной РЛС.
14. Изобразите функциональную схему многочастотной РЛС и поясните особенности
работы.
15. Изобразите функциональную схему станции радиоразведки и поясните принцип
ее работы.
16. Выведите уравнения радиолокации.
17. Назовите и опишите способы измерение скорости движения.
18. Технические способы повышения чувствительности РНС и РЛС.
19. Задачи определения трех групп навигационных параметров.
20. РЛС с искусственным раскрывом антенны.
21. Радионавигационные системы с использованием ИСЗ.
22. Системы посадки и управления воздушным движением.
23. Оптические ретрансляторы и особенности лазерных атмосферных системах связи.
24. Космические системы радиосвязи и лазерные системы связи.
Вопросы 3-го рейтинга 7 семестра (4 балла) и экзамена (10 баллов)
1. Системы мобильной радиосвязи и принципы построения систем.
2. Сотовые системы стандартов NMT-450 (NMT-900).
3. Структурное построение ССПС NМТ-450i (NМТ-900).
4. Режимы работы ССПС стандартов NМТ-450i (NМТ-900).
5. Нумерация и маршрутизация в стандартах NМТ-450i (NМТ-900)
6. Структура адресных кодограмм.
7. Базовая станция ВD-28N ССПС стандарта NМТ-450i
8. Мобильная станция стандарта NМТ-450i.
9. Особенности формирования радиоканалов в стандартах GSM-900 (GSM-1800).
10. Мобильные системы транкинговой радиосвязи.
11. Особенности построения цифровых транкинговых системы радиосвязи.
12. Системы персонального радиовызова и мобильные СПРВ с многочастотным комбинаторным и линейным бинарным кодированием.
13. Спутниковые системы связи подвижной службы
19
14. Наземная инфраструктура и космический сегмент.
15. Применение противорадиолокационных покрытий.
16. Антенны (зеркальные и линзовые) и фазированные антенные решетки.
17. Антенные решетки, сопровождение целей моноимпульсным методом и методы
сканирования ФАР.
Задачи к рейтингам и экзаменам 1 модуля, 7 семестра
1. Пусть тракт радиосвязи характеризуется Р = 1,0 кВт, Gm = 10 дБ, A = 16 м2,ц = 1,0
м2, =0,04 м, S мин = 1016 Вт. Чему равна максимальная дальность ?
2. Чему равна чувствительность приемника РЛС, если удается обнаружить на расстоянии 50 км цель с ц = 10 м2, при Р = 1000 Вт, Gm = 10 дБ,  = 0,5 м?
3. Чему равна чувствительность приемника РЛС (hант = 9 м), если удается обнаружить
человека на расстоянии 10 км цель, при Р = 10 Вт, Gm = 20 дБ,  = 0,03 м?
4. Чему равна чувствительность приемника береговой РЛС (hант = 4 м), если удается
обнаружить яхту (hант = 9 м) на расстоянии 30 км цель, при ц = 10 м2, Р = 100 Вт, Gm = 20
дБ, = 0,03 м?
5. Чему равна отражательная способность цели если ее удается обнаружить
(hантРЛС=16 м) на расстоянии 20 км, при Р = 1000 Вт, Gm = 40 дБ,  = 0,02 м, S мин = 1016?
6. Чему равна однозначная дальность при радиолокации, если частота повторения импульсов составляет 45 кГц?
7. При какой частоте повторения импульсов РЛС однозначная дальность не хуже 1000
км?
8. На сколько изменится частота доплеровского сдвига, если цель движется с переменной скоростью V = 60 км/час, при V0 = 360 км/час и частоте несущей 16 ГГц ?
9. С какой скоростью движется скоростной лифт, если частота доплеровского сдвига
при частоте несущей 15 ГГц составляет 10 Гц?
10. Определите потенциал доплеровской РЛС, если Римп = 40 Вт, Gm = 1000, S мин=1014
Вт?
11. На сколько изменится частота доплеровского сдвига, если угол наблюдения изменится с 30о до 45о, а радиальная скорость цели Vr относительно РЛС равна 40 м/сек. Длина
волны, соответствующая несущей частоте равна 6 ГГц ?
12. Во сколько раз изменится частота доплеровского сдвига, если угол наблюдения
объекта меняется с 45о до 60о, а радиальная скорость цели Vr относительно РЛС равна 30
м/сек. Длина волны, соответствующая несущей частоте равна 15 ГГц ?
13. На сколько изменится частота доплеровского сдвига, если угол наблюдения изменится с 60о до 90о, а радиальная скорость цели Vr относительно РЛС равна 25 м/сек. Длина
волны, соответствующая несущей частоте равна 20 ГГц ?
14. На сколько изменится дальность уверенного приема (при наличии рефракции) если антенну снизили с 89 до 4 метров?
15. Во сколько раз изменится дальность уверенного приема (при наличии рефракции)
если антенны подняли с 1 до 49 метров?
16. Во сколько раз дальность уверенного приема при наличии рефракции превышает
дальность уверенного приема без рефракции?
17. На каком расстоянии с борта парусной яхты яхтсмен увидит приближающийся
рыболовецкий сейнер (h = 16 м) в спокойном море?
18. При какой минимальной высоте приемной антенны можно реализовать в открытом спокойном море связь борта (h = 9 м) с передатчиком на дальности 40 км?
19. Чему равна пропускная способность канала связи, если он передает импульсы с
и=0,1 нс, а отношение с/ш по мощности равно 47?
20. Чему равна пропускная способность канала связи, если он передает импульсы с
и=0,01 нс, а отношение с/ш по мощности равно 15?
21. При оптимальном приеме методом «сжатия импульсов» и уменьшается с 1,2 мс
до 0,04 мкс. Во сколько раз возрастет импульсная мощность ?
20
22. При использовании метода «сжатия импульсов» и уменьшили с 0,8 мс до 0,5 мкс.
Во сколько раз возрастет импульсная мощность ?
23. При оптимальном приеме методом «сжатия импульсов» и уменьшается с 1,8 мс
до 0,2 мкс. Во сколько раз возрастет импульсная мощность ?
24. Плоская крыша цеха покрыта рубироидом толщиной 0,1 м,  = 9. На какой частоте
ИСЗ будет видеть цех в виде белого пятна ?
25. Двухслойное самолетное покрытие выполнено из материалов с 1 = 1, 1 = 16 и
1=9, 1 = 9 и ориентировано на снижение видимости для  = 3 см и  = 2 см. Какова должна быть структура покрытия ?
26. На какой частоте диэлектрическое покрытие с параметрами 1 = 16, 1 = 9, толщиной 2,8 см не будет давать отражений ?
27. Определить ширину луча ФАР на уровне 0,5 мощности при КНД = 2492 ?
28. Определить КНД активной ФАР при ширине луча на уровне 3дБ по мощности
равном 25о ?
29. Чему равна чувствительность приемника береговой РЛС (hант = 9 м), если удается
обнаружить сейнер (hант = 9 м) на расстоянии 40 км цель, при ц = 80 м2, Р = 1000 Вт,
Gm=10 дБ,  = 0,02 м?
30. Чему равна отражательная способность цели если ее удается обнаружить
(hантРЛС=9 м) на расстоянии 60 км, при Р = 1000 Вт, Gm = 20 дБ,  = 0,05 м, S мин = 1014?
31. Пусть тракт радиосвязи характеризуется Р = 80 Вт, Gm = 30 дБ, A = 20 м2, ц = 25
м2, = 0,1 м, S мин = 1015 Вт. Чему равна максимальная дальность ?
32. Чему равна отражательная способность цели если ее удается обнаружить
(hантРЛС=25 м) на расстоянии 70 км, при Р = 1000 Вт, Gm = 40 дБ,  = 0,03 м, S мин = 1016?
2 Модуль 8 семестр
Вопросы 1-го рейтинга и экзамена
1. Приведите структуры полей в ПЛ и поясните их энергетические и электрические
параметры и характеристики.
2. Приведите примеры расчета и конструирования устройств на диодах (детекторы,
смесители, управляющие устройства).
3. Назовите принципы конструирования и основные показатели качества полосковых
ГИС и ИС СВЧ.
4. Приведите основные конструкции согласующих устройств на полосковых линиях.
5. Изобразите наиболее распространенные конструкции аттенюаторов, согласованных
нагрузок и фазовращателей на полосковых линиях.
6. Изобразите основные конструкции направленных ответвителей, делителей мощности и поясните принципы их работы.
7. Начертите топологические схемы устройств управления сигналами и поясните особенности их проектирования.
8. Начертите топологические схемы выключателей, переключателей, фазовращателей
и поясните принцип их работы.
9. Начертите топологические схемы преобразования частоты и поясните особенности
проектирования балансных и двойных балансных схем.
10. Начертите топологические схемы усилителей на биполярных транзисторах и поясните назначение основных элементов и особенности их проектирования.
11. Начертите топологические схемы усилителей на полевых транзисторах и поясните
назначение основных элементов и особенности их проектирования
12. Начертите топологические схемы устройств умножения частоты и поясните особенности их проектирования.
13. Каковы особенности конструкций полосковых направленных ответвителей и мостовых устройств?
21
14. Начертите основные конструкции полосковых антенн и поясните особенности их
проектирования.
15. Начертите топологические схемы устройств параллельного коммутатора на 3 канала и поясните особенности их проектирования
16. Начертите топологические схемы устройств последовательного коммутатора на 5
каналов и поясните особенности их проектирования
17. Начертите топологические схемы устройств доплеровского локатора и поясните
особенности их проектирования.
18. Опишите основные этапы проектирования фильтров и приведите примеры их топологий.
19. Начертите функциональную схему передатчика СВЧ и поясните назначение ее отдельных функциональных узлов.
20. Изобразите топологию основных узлов передатчика на микрополосковых линиях.
21. Изобразите топологию основных узлов передатчика на копланарных линиях.
22. Изобразите топологию основных узлов передатчика на щелевых линиях.
23. Начертите функциональную схему входного тракта приемника СВЧ и поясните
назначение ее отдельных функциональных узлов.
24. Изобразите топологию основных узлов входного тракта приемника СВЧ на микрополосковых линиях.
25. Изобразите топологию основных узлов входного тракта приемника СВЧ на на копланарных линиях.
26. Изобразите топологию основных узлов входного тракта приемника СВЧ на щелевых линиях.
Вопросы 2-го рейтинга и экзамена 8 семестра
1. Состав систем автоматики. Функциональная схема системы автоматического регулирования (САР).
2. Потенциометрические датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики
3. Магнитные усилители без обратной связи. Принцип действия, параметры, характеристики неравновесных магнитных усилителей.
4. Физические основы работы электромеханических и магнитных элементов.
5. Типы Электрических датчиков. Контактные датчики с дискретным выходным сигналом.
6. Магнитные усилители с обратной связью. Характеристики инерционность. Принцип действия
7. Статические характеристики систем автоматического регулирования (САР). Статические коэффициент преобразования. Погрешности.
8. Тензометрические датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
9. Реверсивные магнитные усилители.
10. Динамические характеристики систем автоматического регулирования (САР). Переходный процесс.
11. Электромагнитные датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
12. Достоинства дискретных систем автоматики, электронные коммутаторы, элементы цифровой техники.
13. Обратная связь в системах автоматики. Коэффициент преобразования при соединении с обратной связью.
14. Пьезоэлектрические датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
15. Элементы памяти для цифровых систем, счётчики импульсов.
22
16. Надёжность элементов систем автоматики.
17. Емкостные датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
18. Элементы памяти для цифровых систем, мультиплексоры и де мультиплексоры
19. Электрические измерения неэлектрических величин систем автоматики.
20. Терморезисторы и термоэлектрические датчики. Назначение принцип действия,
конструкции, характеристики.
21. Введение в распределенную систему контроля и управления технологическими
процессами.
22. Виды измерительных схем: мостовая, дифференциальная, компенсационная.
23. Струнные датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
24. Архитектура систем диспетчеризации удаленного объекта.
25. Первичные преобразователи с неэлектрическим выходным сигналом.
26. Фотоэлектрические датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
27. Особенности связи по радиоканалу и с применением GSM модемов систем диспетчеризации удаленного объекта.
28. Электрические контакты. Режимы работы и типы контактов.
29. Ультразвуковые датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
30. Особенности связи с применением GSM модемов систем диспетчеризации удаленного объекта.
31. Коммутационные и электромеханические элементы. Назначения, основные понятия.
32. Датчики Холла и магнитосопротивления. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
33. Структура и параметры модулей аналогового и дискретного ввода-вывода данных
34. Нейтральные электромагнитные реле. Параметры и типы, принцип действия.
35. Типы электрических датчиков.
36. Структура и параметры модулей аналогового ввода данных.
37. Тяговая и механическая характеристики электромагнитного реле.
38. Тензометрические датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
39. Структура и параметры модулей аналогового вывода данных.
40.Электромагнитное реле переменного тока. Быстродействие.
41. Электромагнитные датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
42. Структура и параметры модулей дискретного ввода-вывода данных.
43. Электромагнитные поляризованные реле. Назначение, принцип действия.
44. Пьезоэлектрические датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
45. Структура и параметры модуля счетчика-частотомера.
46. Магнитоэлектрические, электродинамические, индукционные реле. Назначение,
принцип действия.
47. Емкостные датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
48. Монтаж модулей ввода-вывода.
49. Контакторы и магнитные пускатели. Назначение принцип действия.
50. Терморезисторы и термоэлектрические датчики. Назначение принцип действия,
конструкции, характеристики.
51. Магнитные усилители без обратной связи. Принцип действия, параметры, характеристики неравновесных магнитных усилителей.
52. Исполнительные электромагнитные устройства. Назначение, классификация электромагнитов, Электромагнитные муфты.
23
53. Струнные датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
54. Магнитные усилители с обратной связью. Характеристики инерционность. Принцип действия
55. Коммутационные и электромеханические элементы. Назначения, основные понятия.
56. Терморезисторы и термоэлектрические датчики. Назначение принцип действия,
конструкции, характеристики.
57. Элементы памяти для цифровых систем, счётчики импульсов.
58. Электрические измерения неэлектрических величин систем автоматики.
59. Датчики Холла и магнитосопротивления. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
60. Уменьшение количества ошибок передачи данных с использованием контрольной
суммы.
61. Электромагнитное реле переменного тока. Быстродействие.
62. Электромагнитные датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
63. Структура распределенной системы управления на примере тепличного хозяйства.
64. Ультразвуковые датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
65. Реверсивные магнитные усилители.
66. Особенности связи с применением GSM модемов систем диспетчеризации удаленного объекта.
67. Магнитоэлектрические, электродинамические, индукционные реле. Назначение,
принцип действия.
68. Фотоэлектрические датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
69. Элементы памяти для цифровых систем, мультиплексоры и де мультиплексоры
70. Первичные преобразователи с неэлектрическим входным сигналом.
71. Емкостные датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
72. Реверсивные магнитные усилители.
73. Тяговая и механическая характеристики электромагнитного реле.
74. Электромагнитные датчики. Назначение принцип действия, конструкции, характеристики.
75. Структура и параметры модулей аналогового вывода данных.
9. Формы самостоятельной работы студентов
ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ 8 СЕМЕСТРА
Вариант №1
1) Многокаскадный магнитный усилитель.
2) Автоматические выключатели.
Вариант №2
1) Магнитоупругие датчики.
2) Реверсивные усилители с выходным переменным током.
Вариант №3
1) Индукционные датчики.
2) Реверсивные магнитные усилители с выходным постоянным током.
Вариант №4
1) Дифференциальные (реверсивные) индуктивные датчики.
2) Магнитные усилители с внутренней обратной связью.
Вариант №5
1) Металлические терморезисторы.
24
2) Магнитные пускатели.
Вариант №6
1) Полупроводниковые терморезисторы.
2) Электромагнитные муфты.
Вариант №7
1) Собственный нагрев термисторов.
2) Теория идеального магнитного усилителя
Вариант №8
1) Приемники излучения фотоэлектрических датчиков.
2) Инерционность идеального магнитного усилителя.
Вариант №9
1) Излучатели ультразвуковых колебаний.
2) Электромагниты. Типы электромагнитов.
Вариант №10
1) Кнопки управления и тумблеры.
2) Магнитоуправляемые контакты.
Вариант №11
1) Пакетные переключатели.
2) Шаговые искатели и распределители.
Вариант №12
1) Путевые и конечные переключатели.
2) Электротермические реле.
Вариант №13
1) Реверсивные потенциометрические датчики.
2) Реле времени.
Вариант №14
1) Функциональные потенциометрические датчики.
2) Индукционные реле.
Вариант №15
1) Устройство и установка проволочных тензодатчиков.
2) Электродинамические реле.
Вариант №16
1) Фольговые и пленочные тензодатчики.
2) Магнитоэлектрические реле.
Вариант №17
1) Угольные и полупроводниковые тензодатчики.
2) Вибропреобразователи
Вариант №18
1) Мостовая схема с тензодатчиками.
2) Магнитные цепи поляризованных реле.
Вариант №19
1) Характеристики и схемы включения емкостных датчиков.
2) Электромагнитные реле переменного тока.
Вариант №20
1) Чувствительность пьезодатчиков и требования к измерительной цепи.
2) Электромагнитные реле постоянного тока.
Вариант №21
1) Измерение температуры с помощью термопар.
2) Конструктивные типы контактов.
Вариант №22
1) Устройство и принцип действия струнных датчиков.
2) Контакторы. Конструкции контакторов.
25
Вариант №23
1) Физические основы эффекта Холла и эффекта магнитосопротивления.
2) Расчет электромагнитов.
Вариант №24
1) Применение датчиков Холла и датчиков магнитосопротивления.
2) Быстродействующие магнитные усилители.
Вариант №25
1) Трансформаторные датчики.
2) Трехфазные магнитные усилители.
Инновации в преподавании учебной дисциплины
Дисциплина переводена в презентационную форму, обеспечена учебными и методическими изданиями (лекции и описание лабораторных работ размещены на сайте кафедры РТЭ).
Разработчики программы:
Червяков Г.Г. – доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой РТЭ ТТИ ЮФУ