Аналоговая схемотехника

Курс посвящен изучению основ аналоговой схемотехники и содержит следующие основные разделы: введение, пассивные линейные цепи в синусоидальном режиме, усилители на биполярных транзисторах, применение биполярных транзисторов в стабилизаторах напряжения и в источниках стабильного тока, характеристики и применение полевых транзисторов, операционные усилители и их применение, усилители мощности на транзисторах, заключение.

Курс включает:

• тематические видеолекции;
• многовариантные тестовые задания на оценку;
• итоговое контрольное тестирование.

Курс рассчитан на 15 недель изучения. Недельная учебная нагрузка обучающихся по курсу составляет 5 часов. Общая трудоемкость курса – 4 зачетных единицы.

1. Быстров Ю. А., Колгин Е. А., Кострин Д. К., Ухов А. А. Аналоговая и цифровая схемотехника. Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2011. 156 с.
2. Аналоговая схемотехника. Схемы на транзисторах и операционных усилителях: Учебно-методическое пособие/ А. А. Ухов, В. А. Герасимов, Л. М. Селиванов и др.; СПбГЭТУ "ЛЭТИ". – 2016, 96 с.

Курс рассчитан на бакалавров 3-го года обучения, освоивших базовые курсы физики, математики, информационных технологий, компонентов электронной техники. 

Может быть использован для последующей подготовки магистров и специалистов в области цифровой схемотехники и микропроцессорной техники.

ТЕМА 1. ПАССИВНЫЕ И АКТИВНЫЕ ДВУХПОЛЮСНИКИ И ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКИ

Сигналы
Пассивные и активные линейные двухполюсники
Пассивные нелинейные двухполюсники
Однозвенный и двухзвенный RC – фильтр нижних частот
Однозвенный и двухзвенный RC – фильтр верхних частот
Полосовой фильтр, фильтр Вина

ТЕМА 2. ТРАНЗИСТОРЫ

Типы транзисторов. Условное графическое обозначение транзисторов
Параметры биполярного транзистора
Семейство статических характеристик биполярного транзистора
Режимы работы биполярного транзистора
Усилители на биполярных транзисторах с общим эмиттером
Усилители на биполярных транзисторах с общим коллектором
Составной транзистор (схема Дарлингтона)
Усилители на биполярных транзисторах с общей базой
Источники питания
Стабилизатор напряжения с биполярным транзистором
Защита стабилизатора напряжения с биполярным транзистором от короткого замыкания в нагрузке
Источники стабильного тока на биполярных транзисторах
Частотные свойства транзисторных усилителей на биполярных транзисторах
Соединение транзисторных усилителей на биполярных транзисторах
Транзисторные ключи
Полевой транзистор с управляющим pn-переходом (JFET)
Полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET)

ТЕМА 3. ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Синфазная помеха и обратная связь
Идеальный операционный усилитель (ОУ)
Неинвертирующий усилитель на ОУ, повторитель
Инвертирующий усилитель на ОУ
Повышение входного сопротивления инвертирующего усилителя на ОУ
Сумматор на ОУ
Дифференциальный усилитель на ОУ
Инструментальный усилитель
Особенности питания ОУ. Работа ОУ с однополярным питанием
Стабилизаторы напряжения и тока с использованием ОУ
Преобразователи тока в напряжение на ОУ. Усилитель тока фотодиода на ОУ
Активные фильтры на ОУ
Активные одно и двухполупериодный выпрямители на ОУ
Пиковый детектор на ОУ
Логарифмический усилитель на ОУ
Интегратор на ОУ
ГЛИН на транзисторе и ГЛИН с источником стабильного тока на транзисторе
ГЛИН на интеграторе
Компаратор напряжения и его применение
Компаратор с гистерезисом (триггер Шмитта) и его применение
Генератор прямоугольных импульсов на компараторе
Генератор треугольных импульсов

ТЕМА 4. УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ

Параметры усилителей мощности
Типы усилителей мощности
Усилитель мощности A класса
Усилитель мощности B класса
Усилитель мощности АВ класса
Усилитель мощности С класса
Широтно-импульсная модуляция. Усилитель мощности D класса

В результате освоения курса, обучающийся способен:

• Знать и понимать элементную базу аналоговой электроники; методы расчета усилителей, стабилизаторов постоянного напряжения и тока
• Уметь анализировать воздействие сигналов на линейные и нелинейные цепи; рассчитывать усилители и стабилизаторы; синтезировать аналоговые устройства на основе данных об их функциональном назначении, электрических параметрах и условиях эксплуатации
• Владеть современными методами расчета, моделирования и проектирования электронных устройств на основе аналоговой элементной базы; навыками оформления принципиальных электрических схем в соответствии с действующими стандартами.

ОПК-1. Способен использовать положения, законы и методы естественных наук и математики для решения задач инженерной деятельности

ОПК-2. Способен самостоятельно проводить экспериментальные исследования и использовать основные приемы обработки и представления полученных данных