Аналоговая схемотехника

Основной целью программы «Аналоговая схемотехника» является изучение основ аналоговой схемотехники и приобретение навыков конструирования аналоговых электронных устройств различного назначения. Программа закладывает основы для последующего изучения цифровой схемотехники, а также микропроцессорной техники и применения данных дисциплин для разработки автоматизированных средствах контроля и управления.

Обучение включает:

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

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

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
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.