Вакуумна електроніка (РР)

Автор: · Дата: 14 Декабрь 2012 · Пока нет комментариев

Міністерство освіти і науки України

Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна

Кафедра фізичної і біомедичної електроніки та комплексних інформаційних технологій

 

ЗАТВЕРДЖУЮ

 

Перший проректор___________________________

“_____”_______________20___ р.

 

РОБОЧА ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

ВАКУУМНА ЕЛЕКТРОНІКА

(шифр і назва навчальної дисципліни)

напряму підготовки_____________6.040204 прикладна  фізика______________

(шифр і назва напряму підготовки)

для спеціальності ________________7.04020402  Радіофізика і електроніка ____

(шифр і назва спеціальності (тей)

спеціалізації_____________________________________________________________

(назва спеціалізації)

факультету _____________________радіофізичного______________________

 (назва факультету)

Кредитно-модульна система

організації навчального процесу

 

Харків – 2012

 

 

Вакуумна електроніка. Робоча програма навчальної дисципліни для студентів за напрямом підготовки 6.040204–  прикладна  фізика, спеціальністю 7.04020402  Радіофізика і електроніка .

„___” ________, 2012 –  9 с.

 

Розробник: Стєрвоєдов М.Г., канд. техн. наук, доцент.

 

Робоча програма затверджена на засіданні кафедри фізичної і біомедичної електроніки та комплексних інформаційних технологій

 

 

Протокол № ___ від.  “____”________________20__ р.

 

Завідувач кафедри  фізичної і біомедичної електроніки та комплексних інформаційних технологій

 

____________________    (Катрич В.О.)

(підпис)                       (прізвище та ініціали)

“_____”___________________ 20___ р

 

Схвалено методичною комісією кафедри  фізичної і біомедичної електроніки та комплексних інформаційних технологій

_______________________________________________________________

Протокол № ___ від.  “____”________________20___ р.

 

“_____”________________20__ р. Голова     _______________                        (  Черногор Л.Ф.)

(підпис)                                           (прізвище та ініціали)

 

1.     Опис навчальної дисципліни

 

Найменування показників

Галузь знань, напрям підготовки, освітньо-кваліфікаційний рівень

Характеристика навчальної дисципліни

денна форма навчання

заочна форма навчання

Кількість кредитів  –3

Галузь знань

Радіофізика, електроніка,

 (шифр і назва)

 за вибором ВНЗ

 

Напрям підготовки

0508    “Електроніка”       (шифр і назва)

Модулів – 3 Спеціальність (професійнеспрямування):

 

6.050801 “Мікроелектроніка та наноелектроніка”

 

Рік підготовки:

3 – й

Індивідуальне науково-дослідне завдання ___________(назва)

Семестр

Загальна кількість годин – 108

6 – й

Лекції

Тижневих годин для денної форми навчання:аудиторних – 3,2

самостійної роботи студента – 3,5

Освітньо-кваліфікаційний рівень:

бакалавр

34 год.

 год.

Практичні, семінарські

год.

 год.

Лабораторні

17год.

 год.

Самостійна робота

57 год.

 год.

ІНДЗ:      год.

Вид контролю: іспит

 

Примітка.

Співвідношення кількості годин аудиторних занять до самостійної і індивідуальної роботи становить:

для денної форми навчання – 51/57 = 0,9

для заочної форми навчання –

 

  1. 2.     Мета та завдання навчальної дисципліни

Вакуумна електроніка – це є розділ електроніки, який включає дослідження взаємодії потоків свобідних електронів і іонів с електричними і магнітними полями в вакуумі, а також методи створення електронних приборів та приладів, в яких ця взаємодія використовується.

Метою  викладання дисципліни ” Вакуумна електроніка ”  є

–  вивчення   фізики   електронних  процесів у вакуумі та газах і принципів  побудови і роботи   електровакуумних приладів  різного  призначення;

–   формування знань, вмінь та навичок, необхідних для раціонального  використання сучасних ЕВП;

–   знайомство студентів з перспективами у цій галузі знань, у тому числі, вакуумною микро і нано електронікою.

Ці знання і уміння мають не лише самостійне значення, але повинні також забезпечити базу для освоєння інших інженерних дисциплін.

Об’єктом вивчення курсу є фізичні явища і електровакуумні прилади, що використовуються у радіоелектронних пристроях для генерації і функціональних перетворень сигналів.

Предметом вивчення є

– фізичні принципи дії електровакуумних приладів, їх характеристики, основні параметри, особливості, режими роботи, які є основою сучасної елементної бази вакуумної електроніці;

– проектування схемотехніки пристроїв, що розробляються, у тому числі з урахуванням можливості їх реалізації по інтегральної технології;

– методи розрахунків, пов’язані з вибором параметрів і режимів роботи.

Завдання навчальної дисципліни – дати студентам теоретичну та практичну підготовку в області проектування та експлуатації технічних засобів сучасної вакуумної електронної техніки.

У результаті вивчення даного курсу студент повинен

знати: – фізичні основи дії пристроїв, принципи їх функціонування, основні характеристики та параметри, моделі, галузі використання та функціональні можливості найтиповіших сучасних електровакуумних приладів і систем;

– принципи функціонування основних електровакуумних приладів та систем;

– особливості схемотехніки з застосуванням електровакуумних пристроїв;

– основні фізичні закономірності та процеси, що виникають у сучасних

електровакуумних приладах;

– номенклатуру сучасної бази електровакуумних приладів;

– параметри та характеристики, основні типи електровакуумної елементної бази, маркування, позначення;

– особливості застосування та обмеження при експлуатації приладів;

– вплив режимів роботи та зовнішніх факторів на стабільність параметрів;

– можливі практичні застосування електровакуумних приладів.

вміти: – використовувати теоретичні знання для розгляду фізичних явищ у приладах та пристроях ЕВП, а також вміти використовувати ці прилади для випрямлення, посилення, генерації, перетворення частоти, осцилографії електричних і неелектричних явищ, автоматичного керування та регулювання, передачі та  прийому зображень, різних вимірів і інших процесів, розробляти нові прилади та пристрої різного призначення з урахуваннями технології економічної ефективності, конструкторського рішення, області використання, здійснювати проектування схемотехніки пристроїв, що розробляються, у тому числі, з урахуванням можливості їх реалізації по інтегральній технології; виконувати розрахунки, пов’язані з вибором параметрів і режимів роботи  пристроїв, правильно вибирати електровакуумний прилад, виходячи з умов експлуатації, практично використовувати характеристики електронних приладів, у тому числі вибирати режими їх роботи на постійному струмі, визначати статичні параметри графоаналітичним методом, провадити побудову навантажувальних прямих та динамічних характеристик.

 

  1. 3.     Програма навчальної дисципліни

 

Модуль 1.

Ввідна лекція. Завдання курсу, його основні положення і місце дисципліни в підготовці фахівців. Сучасна вакуумна електроніка –  наука, що тягнеться від квантової фізики до теорії відносності.

 

Тема 1. Загальні відомості.

Принципи устрою та роботи електровакуумних приладів. Класифікація. Устрій  та робота діоду.  Устрій  та робота тріоду.

Тема 2. Електронна емісія.

Види емісії. Термоемісійні катоди. Особливості устрою  електронних ламп.

            Тема 3.  Двохелектродні лампи.

Фізичні процеси. Закон ступеню трьох других. Анодна характеристика. Параметри. Робочий режим.  Використання діоду для випрямлення змінного струму. Основні типи діодів.

Тема 4.  Трьохелектродні лампи.

            Фізичні процеси. Струморозподілення.  Діюча напруга та закон ступеню трьох інших.  Статичні характеристики. Параметри тріоду. Визначення параметрів тріоду з його характеристик Недоліки тріодів. Застосування тріодів. Основні типи тріодів.

Тема 5. Багатоелектродні лампи.

Пристрій  та робота тетроду. Характеристики тетроду. Параметри тетроду.

Тема 6. Спеціальні лампи.

Пристрій та робота  пентоду. Характеристики пентодів. Параметри пентодів. Типи пентодів. Пристрій та робота променевого тетроду. Характеристики та параметри променевого тетроду. Спеціальні лампи. Рентгенівська трубка.

Тема 7. Електронно-променеві прилади.

 

Загальні відомості. Класифікація. Електростатичні електронно-променеві трубки. Ланцюги живлення ЭПТ. Електронні прожектори електростатичних трубок.. Електростатичне відхилення променю. Вимірювання та спостереження змінних напруг за допомогою електронно-променевої трубки.

 

            Тема 8. Електронно- променеві прилади з магнітним керуванням. Кінескопи.

 

Електронно – променеві прилади з магнітним керуванням. Особливості магнітних електронно-променевих трубок. Чутливість магнітної трубки. Люмінесцентний екран. Устрій кінескопу.  Індикаторні електронно- променеві прилади.

Тема 9. Електричний розряд у газах.

 

Збудження атомів. Іонізація. Рекомбінація. Види електричних розрядів у газах. Тліючий розряд. Другі види розрядів та їх особливості.

Тема 10. Стабілітрони.

 

Вольт-амперна характеристика стабілітрону. Основни параметри стабілітрону.  Застосування стабілітронів.

Тема 11.  Тиратрони тліючого розряду.

 

Пускова характеристика тиратрону. Приклади застосування тиратрону.

Тема 12.  Індикаторні прилади.

 

Неонова лампа. Вольт-амперна характеристика неонової лампи. Знакові індикатори тліючого розряду. Знакові накальнї вакуумнї індикатори. Вакуумні люмінесцентні індикатори. Електролюмінесцентні індикатори. Рідкокристалічні  індикатори. Дисплеї.

Тема 13. Фотоелектронні прилади.

 

Закони фотоелектронної емісії. Фотоелементи з зовнішнім фотоефектом. Фотоелектронні помножувачі.

 

 

  1. 4.     Структура навчальної дисципліни

 

Назви модулів і тем

Кількість годин

Денна форма

Заочна форма

Усього

у тому числі

Усього

у тому числі

л

п

лаб

інд

ср

л

п

лаб

інд

ср

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Модуль 1 Аналогова схемотехніка

Тема 1.

9

6 3
Тема 2.

9

6 3
Тема 2.

9

6 3
Разом за модулем 1

27

18 9

Модуль 2 Цифрова схемотехніка

Тема 4.

9

6 3
Тема 5.

9

6 3
Тема 6.

9

6 3
Разом за модулем 2

27

18 9

Всього годин

54

36 18

Модуль 3 Лабораторні роботи

Лабораторні роботи Т7…Т11

54

18 36

Всього годин

108

36 18 54

 

5. Теми лабораторних  занять

з/п

Назва теми

Кількість

годин

1

Т7

Комплексна лабораторна робота № 1 “Вивчення характеристик і параметрів вакуумних діодів”.

6

2

Т8

Комплексна лабораторна робота № 2 “ Головні характеристики та параметри тріодів ”

4

3

Т9

Комплексна лабораторна робота № 3“Дослідження тетродів і пентодів”

4

4

Т10

Комплексна лабораторна робота  № 4 “ Осцилографічний метод зняття характеристик і шумі єлектронніх ламп ”

2

5

Т11

Комплексна лабораторна робота  № 5“Дослідження фотоелементів і фотопомножувачів”

2

Разом

18

 

Виконуються реальні і віртуальні частини лабораторної роботи.

 

6. Самостійна  робота

 

з/п

Назва теми

Кількість

годин

1

Підготовка до лабораторних робіт

6

2

Повторення матеріалу з аналогової електроніки

6

3

Повторення матеріалу з цифрової електроніки

6

4

Підготовка до контрольних робіт

6

5

Вивчення комп’ютерних систем моделювання електронних схем Electronics Workbench,  MicroCAP, Multisim , PROTEUS VSM та моделювання схем.

30

Разом

54

 

7. Індивідуальне навчально – дослідне завдання

Немає.

8. Методи навчання

 

Лекційні заняття, практичні заняття,  самостійна робота.

9. Методи контролю

 

9. Методи контролю

Поточний контроль – контрольна робота (модулі 1 і 2), звіти з виконання лабораторних робіт. (модуль 3) Підсумковий семестровий контроль – Іспит – письмово.

 

10. Розподіл балів, які отримують студенти

Приклад для екзамену

Поточне тестування та самостійна робота

Підсумковий cеместровий контроль (екзамен)

Сума

Модуль 1

Модуль 2

Модуль 3

40

100

Т1

Т2

Т3

Т4

Т5

Т6

Т7

Т8

Т9

Т10

Т11

5

5

5

5

5

5

10

5

5

5

5

Т1, Т2 … Т11 – теми модулів

Модуль 1, теми 1,2,3 – контрольна робота 1, максимальна оцінка – 15 балів. Модуль 2, теми 4,5,6– контрольна робота 2, максимальна оцінка – 15 балів. Модуль 3, теми 7…11 (лабораторні роботі) – звіти з виконаних лабораторних робіт, максимальна оцінка – 30 балів. Мінімальна кількість балів для зарахування по модулю 1 і 2 – 5, по модулю 3 – 10 балів.

Мінімальна кількість балів для допуску студента до підсумкового семестрового контролю 20 балів.

 

 

Шкала оцінювання

 

Сума балів за всі види навчальної діяльності протягом семестру

Оцінка ECTS

Оцінка за національною шкалою

для екзамену, курсової роботи (проекту), практики

для заліку

90 – 100

А

відмінно

зараховано

80-89

В

добре

70-79

С

60-69

D

задовільно

50-59

Е

1-49

FX

незадовільно

не зараховано

 

11. Методичне забезпечення

1. PCAD 2000 – система автоматизованого проектування електроніки.

2. OrCAD 9.2 – система автоматизованого проектування електроніки.

3. PROTEUS VSM. Система виртуального моделирования схем.

 

12. Рекомендована література

 

Базова

  1. А. Д. Сушков. Вакуумная электроника. Физико-технические основы Серия: Учебники для вузов. Спец. литература Изд-во: Лань,2004 г.- 464 стр.
  2. Клейнер Э. Ю. Основы теории электронных ламп –М.: “Высшая Школа”, 1974
  3. Кацман Ю. А. Электронные лампы –М.: “Высшая Школа”, 1979
  4. Электронные приборы: Учебник для вузов/В. Н. Дулин, Н. А. Аваев, В. П. Демин и др.; Под ред. Г. Г. Шишкина. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 496 с.
  5. 1. Жеребцов Е.И. Основы Радиоэлектроники . М. Радио и связь. 1985. 504 с.
  6.  Лебедев С.В. Электронные приборы. М. Энергия 1980. 380 с.
  7. Шимони К. Физическая электроника. – Москва, Энергия, 1977.
  8. Фридрихов С.А., Мовнин С.М. Физические основы электронной техники. Москва, Высшая школа, 1982
  9. Денискин Ю.Д., Жигарев А.А., Смирнов Л.П. Электронные приборы – М.: «Энергия», 1980г.
  10. Жигарев А.А., Шишаева Г.Г. Электронно-лучевые и фотоэлектронные приборы    – М.: «Высшая школа»,1983 г.
  11. Кушманов Н.В., Васильев Н.И., Лентьев А.Г.  Электронные приборы. Учебное пособие для Вузов  – М.: «Связь»,1973 г.
  12. Жигарев А.А. Электронная оптика и электронно-лучевые приборы. М.: «Высшая  школа», 1972, 540 с.
  13.  Дулин В.Н. Электронные приборы  М.: «Энергия», 1977, 424 с.

 

Допоміжна

1. ДСТУ 3212-95. Мікросхеми інтегровані. Класифікація та система умовних позначень.

2. ДСТУ 2399-94. Системи обробки інформації. Логічні пристрої, схеми, сигнали. Терміни та визначення.

3. ДСТУ 2383-94. Мікросхеми інтегровані. Терміни, визначення та літерні позначення електричних параметрів.

4. ДСТУ 2533-94. Системи обробки інформації. Арифметичні та логічні операції. Терміни та визначення.

5. ГОСТ 2.708-81. ЕСКД. Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники.

6. ГОСТ 2.7043-91. ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Элементы цифровой техники.

7. Цифровые интегральные микросхемы: справочник «П.П. Мальцев, Н.С. Долидзе и др. – Радио и связь, 1994. – 240с.»

8. Викулин И.М., Стафеев В.И. Физика п/п приборов.-Радио и связь, 1990.

 

13. Інформаційні ресурси

1. www.electroclub.info/article/comp_modeling.htm

Популярность: 21%

Рубрика: Робочі програми, Учбовий процес ·  



Оставить комментарий или два

Пожалуйста, зарегистрируйтесь для комментирования.