• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Электротехника, электроника и метрология

2019/2020
Учебный год
RUS
Обучение ведется на русском языке
6
Кредиты
Статус:
Курс обязательный
Когда читается:
2-й курс, 3, 4 модуль

Преподаватели

Программа дисциплины

Аннотация

Задачей дисциплины является формирование следующих компетенций у студентов: • получение систематизированного представления о современных научных подходах к изучению методов анализа электрических и электронных цепей, метрологи-ческих основ электро-радиоизмерений; • понимание места электротехники, электроники и метрологии в ряду научно-технических направлений; • умение применять методы при проектировании электротехнических и электронных устройств. В текущий контроль входят активность на семинарах, домашние задания, лабораторные работы, контрольные работы. Итоговым контролем является экзамен.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Целью изучения дисциплины «Электротехника, электроника и метрология» является формирование у студентов совокупности теоретических и практических знаний в области электрических и электронных цепей, метрологии и освоение студентами основных навыков анализа и экспериментального исследования цепей, которые необходимы для успешного усвоения других общепрофессиональных и специальных дисциплин последующей вузовской подготовки.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Знать: задачи электротехники
  • Знать: Основные понятия и законы электрических цепей
  • Уметь: записать математические уравнения для основных законов
  • Владеть: методиками составления систем уравнений, описывающих электрические цепи
  • Знать: особенности состава и функционирования линейных электрических цепей постоянного тока
  • Уметь: выбрать необходимые принципы и законы для описания режима работы.
  • Владеть: методиками расчёта режимов линейных цепей постоянного тока
  • Знать: особенности протекания переходных процессов в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами
  • Уметь: выбрать необходимые принципы и законы для описания переходного процесса.
  • Владеть: методиками расчёта переходных процессов
  • Знать: особенности состава и функционирования линейных электрических цепей гармонического тока
  • Владеть: методиками расчёта режимов линейных цепей гармонического тока
  • Знать: особенности состава и функционирования линейных электрических цепей с распределёнными параметрами
  • Владеть: методиками расчёта установившихся процессов в линейных цепях с распределёнными параметрами
  • Знать основные параметры и эксплуатационные характеристики ИМС.
  • Знать * классификацию и назначение основных п/п приборов; * перечень и типовые значения основных параметров, определения и типовые виды статических характеристик п/п приборов.
  • Уметь * описать структуру и указать назначение элементов эквивалентных схем п/п приборов.
  • Владеть * методиками компьютерного моделирования и измерения характеристик п/п приборов; * методиками расчёта параметров п/п приборов на основе их электрических характеристик
  • Знать * классификацию, основные функции, перечень и типовые значения основных параметров усилительных устройств, * определения и типовые виды характеристик усилительных устройств.
  • Уметь * охарактеризовать особенности работы и состав каскадов усилительных устройств в различных режимах работы.
  • Владеть * методикой выбора рабочей точки усилительного устройства по его характеристикам; * методикой определения параметров основных элементов схемы усилительного устройства по заданным его выходным параметрам; * методиками компьютерного моделирования и измерения характеристик усилительного устройства; * методиками расчёта параметров усилительного устройства на основе их электрических характеристик
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Тема 1-1. Введение
    Предмет раздела «Электротехника». Общая характеристика задач, относящихся к теории электрических цепей, связанных с преобразованием, передачей- энергии и информации.
  • Тема 1-2. Основные понятия и законы электрических цепей
    Электрическая цепь и её элементы: источники электрической энергии, преобразовательные элементы, приёмники энергии. Пассивные и активные элементы цепи. Процессы в цепях и способы их исследования. Схема замещения цепи и её элементов: схемы с распределёнными и сосредоточенными параметрами. Понятия о нелинейных, линейных и резистивных схемах. Принципы записи (составления) уравнений по законам Кирхгофа.
  • Тема 1-3. Основные принципы и методы анализа линейных схем постоянного тока
    Принципы записи уравнений по законам Ома и Джоуля-Ленца. Баланс мощностей. Расчёт токов и напряжений на основании законов Кирхгофа и Ома. Принципы анализа линейных резистивных схем. Принцип компенсации. Принцип наложения и линейности. Метод наложения. Принцип взаимности. Теорема об эквивалентном источнике. Метод эквивалентного источника.
  • Тема 1-4. Анализ переходных процессов в линейных цепях с сосредоточенными параметрами
    Причины возникновения переходных процессов. Классический метод анализа переходных процессов. Методы формирования характеристических уравнений без составления дифференциальных уравнений. Методы расчета начальных условий.
  • Тема 1-5. Анализ установившихся процессов гармонического тока в линейных цепях с сосредоточенными параметрами
    Основные обозначения. Элементы линейных схем замещения цепей гармонического тока и уравнения связи между мгновенными значениями тока и напряжения на ёмкости и индуктивности. Комплексный метод расчёта амплитуд (или действующих значений) и начальных фаз гармонических токов и напряжений. Понятие о резонансе напряжений и токов. Частотные характеристики и резонансные кривые контура.
  • Тема 1-6. Основы анализа установившихся процессов гармонического тока в линейных цепях с распределёнными параметрами
    Основные понятия и уравнения: первичные параметры; телеграфные уравнения линии при однородном распределении параметров. Решение телеграфных уравнений в установившемся режиме гармонического тока. Бегущие, прямые и обратные волны напряжения и тока. Вторичные параметры. Несогласованный и согласованный режимы работы цепи с распределёнными параметрами. Условие передачи сигналов по линии без искажения.
  • Тема 2-1. Общая характеристика электронных устройств и интегральных микросхем
    Аналоговые и цифровые электронные устройства. Серии ИМС, состав серий, система обозначений, конструктивное оформление, основные параметры и эксплуатационные характеристики ИМС.
  • Тема 2-2. Полупроводниковые приборы: характеристики, параметры, схемы замещения
    Резисторы и конденсаторы интегральных микросхем. Выпрямительный диод, стабилитрон, диод Шоттки, фотодиод, светодиод, туннельный диод: основные параметры и характеристики. Биполярный транзистор, эквивалентные схемы Эберса-Молла и Гуммеля-Пуна. Схемы включения с общей базой и общим эмиттером, ВАХ. МОП-транзистор. ВАХ. Эквивалентная схема. Полевой транзистор с затвором Шоттки (ПТШ). ВАХ. Эквивалентная схема.
  • Тема 2-3. Общая характеристика усилительных устройств. Усилительные каскады
    Классификация усилительных устройств. Схемные функции. Частотные характеристики. Параметры переходного процесса.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Аудиторная работа 1
  • блокирующий Домашние задания 1
  • блокирующий лабораторная работа 1-1
  • блокирующий защита лабораторной работы 1-1
  • блокирующий лабораторная работа 1-3
  • неблокирующий защита лабораторной работы 2-1
  • блокирующий защита лабораторной работы 1-2
  • блокирующий защита лабораторной работы 1-3
  • неблокирующий Экзамен 1
    Экзамен проводится в устной форме (опрос по материалам курса). Экзамен проводится на платформе Jitsi (http://meet.miem.hse.ru/). К экзамену необходимо подключиться согласно расписанию ответов, высланному преподавателем на корпоративные почты студентов накануне экзамена. Компьютер студента должен удовлетворять требованиям: наличие рабочей камеры и микрофона, поддержка Jitsi. Для участия в экзамене студент обязан: явиться на экзамен согласно точному расписанию, при ответе включить камеру и микрофон. Во время экзамена студентам запрещено: выключать камеру, пользоваться конспектами и подсказками. Кратковременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение связи менее минуты. Долговременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение минута и более. При долговременном нарушении связи студент не может продолжить участие в экзамене. Процедура пересдачи подразумевает использование усложненных заданий.
  • блокирующий лабораторная работа 1-2
  • неблокирующий Аудиторная работа 2
  • неблокирующий домашние задания 2
  • неблокирующий лабораторная работа 2-1
  • неблокирующий лабораторная работа 2-2
  • неблокирующий лабораторная работа 2-3
  • неблокирующий защита лабораторной работы 2-2
  • неблокирующий защита лабораторной работы 2-3
  • неблокирующий контрольная работа 2-1
  • неблокирующий контрольная работа 2-2
  • неблокирующий экзамен 2
    Экзамен проводится в устной форме (опрос по материалам курса). Экзамен проводится на платформе Jitsi (http://meet.miem.hse.ru/). К экзамену необходимо подключиться согласно расписанию ответов, высланному преподавателем на корпоративные почты студентов накануне экзамена. Компьютер студента должен удовлетворять требованиям: наличие рабочей камеры и микрофона, поддержка Jitsi. Для участия в экзамене студент обязан: явиться на экзамен согласно точному расписанию, при ответе включить камеру и микрофон. Во время экзамена студентам запрещено: выключать камеру, пользоваться конспектами и подсказками. Кратковременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение связи менее минуты. Долговременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение минута и более. При долговременном нарушении связи студент не может продолжить участие в экзамене. Процедура пересдачи подразумевает использование усложненных заданий.
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (3 модуль)
    0.13 * Аудиторная работа 1 + 0.13 * Домашние задания 1 + 0.04 * защита лабораторной работы 1-1 + 0.04 * защита лабораторной работы 1-2 + 0.04 * защита лабораторной работы 1-3 + 0.04 * лабораторная работа 1-1 + 0.04 * лабораторная работа 1-2 + 0.04 * лабораторная работа 1-3 + 0.5 * Экзамен 1
  • Промежуточная аттестация (4 модуль)
    0.1 * Аудиторная работа 2 + 0.1 * домашние задания 2 + 0.033 * защита лабораторной работы 2-1 + 0.033 * защита лабораторной работы 2-2 + 0.034 * защита лабораторной работы 2-3 + 0.05 * контрольная работа 2-1 + 0.05 * контрольная работа 2-2 + 0.033 * лабораторная работа 2-1 + 0.033 * лабораторная работа 2-2 + 0.034 * лабораторная работа 2-3 + 0.5 * экзамен 2
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Основы микроэлектроники : учеб. пособие, Степаненко И. П., 2003
  • Электроника интегральных схем : лабораторные работы и упражнения, Петросянц, К. О., 2017
  • Электротехника и основы электроники : учеб.пособие, Белов Н. В., Волков Ю. С., 2012
  • Электротехника и электроника : учебник для вузов, Новожилов О. П., 2008

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Иванов И.И., Соловьев Г.И., Фролов В.Я. - Электротехника и основы электроники: учебник - Издательство "Лань" - 2019 - 736с. - ISBN: 978-5-8114-0523-7 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/112073