Основы электротехники и электроники

Раздел 1. Основы теории электрических цепей

• Тема 1. Основные понятия теории цепей. Идеализированные пассивные и активные элементы
• Тема 2. Система уравнений электрического равновесия
• Тема 3. Простейшие линейные цепи при гармоническом воздействии
• Тема 4. Методы расчета сложных электрических цепей
• Тема 5. Четырехполюсники
• Тема 6. Переходные процессы в цепях с сосредоточенными параметрами

Раздел 2. Электронные приборы

• Тема 1. Электропроводность полупроводников
• Тема 2. Физические процессы в p-n-переходе
• Тема 3. Полупроводниковые диоды
• Тема 4. Биполярные транзисторы
• Тема 5. Полевые транзисторы
• Тема 6. Тиристоры

Раздел 3. Усилители аналоговых сигналов

• Тема 1: Принципы построения усилительных схем.
• Тема 2: Усилительные каскады на биполярных транзисторах.
• Тема 3: Усилительные каскады на полевых транзисторах.
• Тема 4: Усилительные каскады на операционных усилителях (ОУ).

Раздел 4. Элементы цифровой электроники

• Тема 1: Базовые элементы цифровой электроники
• Тема 2: Схемотехника логических элементов
• Тема 3: Последовательностные схемы
• Тема 4: Комбинационные схемы
• Тема 5: Запоминающие устройства
• Тема 6: Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи

Результаты обучения

По окончании освоения дисциплины обучающийся будет способен:

• применять основные законы электротехники и методы расчета и анализа электрических цепей к решению поставленных задач по проектированию электронных устройств;
• ставить и решать схемотехнические задачи, связанные с выбором элементной базы при заданных требованиях к параметрам аналоговых и цифровых устройств, на основе использования основных свойств и характеристик различных полупроводниковых элементов (приборов) и типовых схем, а также на основе знания принципов работы и параметров наиболее распространенных аналоговых и цифровых схемотехнических устройств;

Формируемые компетенции

• способность к анализу, расчету, проектированию и конструированию в соответствии с техническим заданием типовых систем, приборов, деталей и узлов на схемотехническом и элементном уровнях (ПК-1);
• способность строить простейшие физические и математические модели приборов, схем, устройств и установок электроники и наноэлектроники различного функционального назначения, а также использовать стандартные программные средства их компьютерного моделирования (ПК-2);
• способность аргументированно выбирать и реализовывать на практике эффективную методику экспериментального исследования параметров и характеристик приборов, схем, устройств и установок электроники и наноэлектроники различного функционального назначения (ПК-3);

О курсе

В курсе рассматриваются основные методы расчета установившихся и переходных процессов в электрических цепях, их применение к наиболее распространенным в инженерной практике электронным схемам, включая усилители, выпрямители, стабилизаторы, триггеры и другие устройства. перационных усилителей, простейших логических элементов. Отдельные главы посвящены схемотехнике цифровых устройств, включая ЦАП и АЦП. Комплекс тестовых и индивидуальных заданий позволит овладеть практическими навыками проектирования и расчета электронных схем, необходимых для осуществления профессиональной деятельности.

Формат

Еженедельные занятия будут включать просмотр тематических видео-лекций, изучение текстовых материалов с примерами, иллюстрирующими теоретические положения, выполнение тестовых заданий с анализом ответов и с рекомендациями обучающимся, а также выполнение учебных и контрольных заданий, в которых будет использоваться стандартное приложение для построения и анализа электронных схем. Предусмотрено промежуточное контрольное тестирование по каждому разделу курса и итоговое контрольное тестирование по всему содержанию курса.

Информационные ресурсы

1. Аверченков О.Е.. Схемотехника: аппаратура и программы. М.: ДМК Пресс, 2012. 588 с.
2. Ткаченко Ф.А. Электронные приборы и устройства. Минск: Новое знание; М.: ИНФРА-М, 2011. 682 с.
3. Попов В.П.. Основы теории цепей. М.: Юрайт, 2012. 696 с
4. Бурбаева Н.В., Днепровская Т.С. Основы полупроводниковой электроники. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2012. 312 с.
5. Цифровая схемотехника : учеб. пособие для студентов / Е. П. Угрюмов. – Изд. 3-е, перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2010. – 816 с.: ил.; 24 см. – ISBN: 978-5-9775-0162-0
6. Музылева И.В. Элементная база для построения цифровых систем управления. – М. Техносфера, 2006. – 144с. ISBN 5-94836-099-7
7. Импульсная электроника / Е. Ф. Лебедев, Е. А. Мелешко, Ю. С. Протасов, К. Ю. Сахаров. — Москва : Янус-К, 2011-2013. — (Электроника в техническом вузе. Прикладная электроника / под общ. ред. И. Б. Федорова). — ISBN 978-8037-0549-9.

Требования

Для успешного освоения курса основ электротехники и электроники необходимы знания математического анализа, теории функций комплексного переменного, общей физики.

Сертификат

Сертификат участника обычно выдается при достижении 60% от общего рейтинга при условии сдачи работ до жесткого дедлайна. Сертификат с отличием, как правило, выдается при достижении 90% от общего рейтинга при условии сдачи работ до мягкого дедлайна.

Длительность курса: 16 недель
Понадобится для освоения: 9 часов в неделю
Для зачета в своем вузе: 4 зачётных единицы