СХЕМОТЕХНИКА АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ ФТИ.336.62.2014

СХЕМОТЕХНИКА АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
ФТИ.336.62.2014
СХЕМОТЕХНИКА АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Код ООП
Направление/ Специальность
Профиль/ Программа магистратуры/
Специализация
Код дисциплины
по учебному
плану
201000.62-01- Биотехнические сиБиомедицинская инженерия
Б3.3.16
2011
стемы и технологии
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, читаю2014 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 []: Учебник для
вузов-2-е издание, исправ. -М.: Горячая линия-Телеком, 2006.-320с.
5.1.2. Дополнительная литература
1. Ногин В.Н. Аналоговые электронные устройства []. -М.: Радио и связь.1992.-304с.
2. Прянишников В.А. Электроника []: Курс лекций.- СПб.: КОРОНА принт,1998. - 400с.
3. Ушаков В.Н. Электротехника и электроника []: Учеб. Пособие для вузов.- М.: Радио и связь,
1997. - 328 с.
4. Пейтон А. Дж., Волш В. Аналоговая электроника на операционных усилителях [] -М.: БИНОМ,
1994.-352 с.
5. Войшвилло Г.В. Усилительные устройства []. -М.: Радио и связь. 1983.-264с.
6. Мамонкин И.Г. Усилительные устройства []. -М.:Связь.1977.-359с.
7. Завадский В.А. Компьютерная электроника [] - Киев: ВЕК, 1996. - 368 с.
8. Агаханян Т.М. Линейные импульсные усилители []. -М.: Связь. 1970.- 472с.
9. Достал И. Операционные усилители [] /Под ред. М.В. Гальперина, М.: Мир, 1982.-512с.
10. Агаханян
Т.М.
Интегральные
микросхемы
[]:
Учеб.
пособие
для
вузов.М.:Энергоатомиздат,1983.-464 с.
11. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники []. Пер. с анагл. В 3-х т. М.: Мир, 1993.
12. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре []. -М.: Сов. радио.1979.-368с.
13. Коломбет Е.А., Юркович К., Зодл Я. Применение аналоговых микросхем []. -М.: Радио и
связь.1990.-320с.
14. Коломбет Е.А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов [].- М.: Радио и
связь.1991.-376с.
15. Титце У.,Шенк К. Полупроводниковая схемотехника]: Справочное руководство. Пер. с нем. М.:Мир,1982.-512с.
16. Хайнеман Р.PSPICE. Моделирование работы электронных схем [.]: Пер. с нем. - М.: ДМК
Пресс, 2005. - 336 с.: ил. (Серия «Проектирование»).
17. Вишневский В.Н., Немировский В.М., Рогачев А.А. Портативные осциллографы с цифровыми
измерениями параметров сигнала []. - М.: Энергоатомиздат,1991.-160с.
18. Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования Micro- Cap6 []. - М.: Изд-во
"СОЛОН-Р", 2001.
19. Пароль Н.В., Бернштейн А.С. Осциллографические электронно-лучевые трубки []. Справочник. -М.: Радио и связь. 1990.-96 с.
20. Мощные полупроводниковые приборы. Транзисторы [].: 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 []. 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 []. 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 [] / 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.
 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.
Электронные образовательные ресурсы
Мультимедийный учебно-методический комплекс по «Электроника и микропроцессорная
техника» для студентов дневной формы обучения по специальности 200402 «Инженерное дело в
медико-биологической практике» УГТУ-УПИ. Екатеринбург: УГТУ, 2007.
http://study.urfu.ru/umk/umk_view.aspx?id=2674
5.2.
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
Информационная база данных по биомедицинской инженерии: http://www.physionet.org
2
Видео портал по медико-биологическим вопросам: http://www.med-edu.ru/
Портал информационно-образовательных ресурсов: http://study.ustu.ru
Государственная публичная научно-техническая библиотека: http://www.gpntb.ru
5.5.
Фонд оценочных средств ()
Контрольные вопросы для аттестации по дисциплине,
Банк тестовых
СКУД
5.6.
Информационные сервисы, обеспечивающие учебный процесс
Информационно-образовательный портал «Биотехнические системы и технологии»:
http://biotech.net-ustu.ru
Официальный сайт кафедры экспериментальной физики: http://fizteh.org/departments/ef
6. ПЕРЕЧЕНЬ КЛЮЧЕВЫХ СЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
№ раздела
Р1
Р2
Р3
Р4
Р5
Р6
Р7
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, длиэлектронных устройств и их тельность сигнала, ширина спектра, свертка, фильхарактеристики
трация.
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 элекЭлектронное усиления. Активный элемент, Структронных усилителей
турная схема Каскадирование. Каскад и секция.
Каскады ОЭ, ОБ, ОК. Цепь смещения. Статический
режим. Межкаскадная связь. Динамическая и
нагрузочная характеристики. Полная схема усилительного каскада.
Основы теории обратной свяОбратная связь ОС. Цепь ОС. Петля ОС. Парази в усилителях
метры петли ОС. Последовательная и параллельная
ОС. ОС по напряжению, по току. Чувствительность
коэффициента усиления. Линеаризующее действие
ООС.
Элементы электронных схем
Пассивные и активные элементы электрической
цепи Полупроводниковые приборы. Полупроводниковый диод. Биполярный транзистор. Характеристики и параметры биполярного транзистора в
режиме малого сигнала. Предельные параметры.
Полевой транзистор.
Каскады предварительного
Режим усилительного каскада ОЭ по постоянноусиления на дискретных эле- му току. Графическое определение рабочей точки.
ментах
Параметры 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. Длитель3
ность фронта, скол вершины импульса.
Р8
Р9
Р10
Р11
Р12
Р13
Многокаскадные усилители
Верхняя и нижняя граничные частоты. Длительность фронта, скол вершины импульса.
Усилительные каскады с обПоследовательная отрицательная обратная связь
ратной связью
ООС по току. Частотно-зависимая последовательная ООС по току. Область н.ч. Область в.ч. 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). Каскадная схема.
Оконечные каскады усиления
Однотактные, двухтактные каскады в режиме В.
Двухтактные бестрансформаторные каскады.
Основы схемотехники аналоГенератор стабильного тока, генератор малого
говых ИМС
стабильного 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 каскадной 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 ского моделирования аналостандарт. Программа моделирования Micro-CAP.
говых электронных устройств Виды анализов. Параметрический анализ.
4