Document 993883

Аннотация
к рабочей программе
по учебной дисциплине «Электроника и схемотехника»
(модуль «Схемотехника»)
1. Дисциплина «Электроника и схемотехника» (модуль «Схемотехника») преподается студентам очной полной формы обучения по направлению (специальности)
подготовки специалистов по защите информации 090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем» на 3 курсе в 5 семестре.
2. Цели и задачи дисциплины.
- формирование знаний, умения и навыков, позволяющих проводить самостоятельный анализ физических процессов, происходящих в электронных устройствах, как изучаемых в настоящей дисциплине, так и находящихся за ее рамками.
- изучение свойств и сравнительных характеристик современных базовых элементов электроники и микроэлектроники;
- изучение правил построения функциональных и принципиальных электрических схем аналоговых и цифровых устройств, осуществляющих усиление, фильтрацию,
генерацию и обработку аналоговых и цифровых электрических сигналов;
3. . Место дисциплины в учебном процессе (в структуре ООП)
Дисциплина относится к циклу Б3 профессиональных дисциплин и базовой части
основной образовательной программы
Изучение данной дисциплины базируется на следующих дисциплинах:
- «Физика»,
- «Физические основы электроники»,
- «Теория электрических цепей (Основы теории цепей)»,
- «Электроника».
Основные положения данной дисциплины должны будут использованы в дальнейшем при изучении следующих дисциплин:
- «Основы схемотехники»,
- «Устройства цифровой обработки сигналов»,
- «Устройства генерирования и формирования сигналов»,
- «Схемотехника телекоммуникационных устройств»,
- «Устройства приема и обработки сигналов».
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Математический и естественнонаучный цикл. Базовая часть
(ОК-5,7,8,9,10; ПК-1-5,7-10)
В результате изучения базовой части цикла обучающийся должен:
знать:
- основные законы термодинамики и молекулярной физики;
- основные законы электричества и магнетизма;
- основы теории колебаний и волн, оптики;
- основы квантовой физики и физики твёрдого тела;
- физические явления и эффекты, используемые при обеспечении и формационной безопасности телекоммуникационных систем;
уметь:
1
- строить математические модели физических явлений и процессов;
- решать типовые прикладные физические задачи; - анализировать и применять физические явления и эффекты для решения практических задач обеспечения информационной безопасности;
- анализировать и применять физические явления и эффекты для решения
практических задач обеспечения информационной безопасности.
владеть:
- методами теоретического исследования физических явлений и процессов;
- навыками проведения физического эксперимента и обработки его результатов;
Профессиональный цикл (ПК1- ПК-35)
В результате изучения базовой части цикла обучающийся должен
- знать:
- проблемы и перспективы развития устройств электроники, микроэлектроники,
аналоговых и цифровых устройств различного класса.
- методы анализа и синтеза электронных схем;
- типовые схемотехнические решения основных узлов и блоков электронной аппаратуры;
- основные принципы построения устройств квантовой и оптической электроники;
- принципы построения систем на базе микропроцессоров;
- современную элементную базу телекоммуникационных систем;
- дискретные и цифровые сигналы и системы, основы цифровой обработки сигналов;
 принципы работы устройств электроники и схемотехники и понимать физические процессы, происходящие в них.
- уметь:
- работать с современной элементной базой электронной аппаратуры;
- применять на практике методы анализа и синтеза устройствэлектроники и схемотехники, приобрести навыки в составлении схем и расчетов последних.
 уметь применять на практике методы исследования аналоговых и цифровых
электронных устройств.
 выполнять расчеты, связанные с выбором определенных режимов работы активных элементов электронных устройств.
 проводить компьютерное моделирование и проектирование электронных
устройств.
 иметь навыки экспериментального исследования (на лабораторных занятиях)
электронных устройств и навыки пользования измерительной аппаратурой.
- владеть:
- навыками работы с программными средствами схемотехнического моделирования;
- навыками чтения принципиальных схем, построения временных диаграмм и работы узла, устройства и системы по комплекту документации;
- навыками анализа электрических цепей;
- навыками расчета параметров элементов радиотехнических цепей;
- методами анализа и синтеза цифровых устройств;
2
5. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной нагрузки
1. Общая трудоемкость дисциплины
2. Аудиторные занятия:
2.1 Лекции
2.2 Практические занятия
2.3. Семинары
2.4. Лабораторные работы
3. Самостоятельная работа:
3.1. Курсовой проект (работа)
3.2. Расчетно-графические работы
3.3. Реферат
3.4. Другие виды самостоятельной работы
4.Вид итогового контроля (зачет, экзамен)
Всего
часов
54
Семестр
5
54
22
22
32
32
-зачет
6. Краткое содержание дисциплины
№п/п Наименование раздела
Содержание раздела
дисциплины
Аналоговые устройства
1.
Введение. Цели и задачи кур- Значение дисциплины в специальности ИБТС.
са.
Основные характеристики аналоговых
устройств.
2.
Аналоговые усилители
Принцип электронного усиления. Усилители
на биполярных и полевых транзисторах. Схемотехника усилителей. Расчеты и моделирование.
3.
Операционные усилители
Параметры ОУ. Структурные и принципиальные схемы ОУ.
4.
Схемотехника построения
Усилители; компараторы; активные фильтры,
РЭА на ОУ
преобразователи сигналов и сопротивлений.
5.
Наноэлектроника и наноВедение в наноэлектронику и нанотехнологии.
схемотехника
Инструменты нанотехнологий. Наносхемотехника.
6.
Аналоговые устройства на
Наноэлектроника и микроэлектромеханичеоснове нанотехнологий
ские системы; Появление и развитие MEMS и
NEMS технологий. Сенсоры.
Цифровые устройства
7.
Современные цифровые баСвойства и сравнительные характеристики созовые элементы цифро-вой
временных цифровых базовых элементов. Остехники
новные требования. Схемотехника логики
ДТЛ, ТТЛ, ЭСЛ, ИИЛ, И2Л, логики КМОП, nМОП и p-МОП.
8.
Схемотехника современных
Коды. Преобразователи кодов. Шифраторы,
цифровых базовых элементов дешифраторы, мультиплексоры, демульти3
9.
Схемотехника запоминающих устройств.
10.
Схемотехника ЦАП и АЦП.
11.
Цифровые устройства на основе нанотехнологий
плексоры, регистры, триггеры, счетчики.
ОЗУ статические. ОЗУ динамические. ОЗУ с
произвольной выборкой. Статические ОЗУ на
биполярных транзисторах. Статические ОЗУ
на полевых транзисторах. Схемы динамических ОЗУ. Масочные ПЗУ. Прожигаемые ПЗУ.
Репрограммируемые ПЗУ.
Принципы работы и характеристики АЦП и
ЦАП. Схемотехника ЦАП. Схемотехника
АЦП.
Одноэлектронные транзисторные структуры.
Молекулярный одноэлектронный транзистор.
Одноэлектронные цифровые устройства на основе нанотехнологий
Составитель:
Галочкин Владимир Андреевич, доцент, к.т.н., с.н.с.
4