Областное государственное автономное образовательное учреждение

Начального профессионального образования

Профессиональное училище №60

УТВЕРЖДАЮ

Директор ПУ №60

________ В.Д.Катаев

«___»_______2013г.

ПРОГРАММа УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Основы электроники и цифровой схемотехники

2013 г.

Программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее - ФГОС), примерной программы по учебной дисциплине «Основы электроники и цифровой схемотехники» среднего профессионального образования по подготовке квалифицированных рабочих, служащих (далее ППКРС)

230103.02 Мастер по обработке цифровой информации

Организация-разработчик: Областное государственное автономное образовательное учреждение начального профессионального образования Профессиональное училище №60 с. Оёк

Разработчики:

Погодаев С.А. - преподаватель, первая квалификационная категория.

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

1. ПАСПОРТ рабочей ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4

2. СТРУКТУРА и содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

5

3. условия реализации рабочей программы учебной дисциплины

10

4. Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины

12

1. паспорт ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Основы электроники и цифровой схемотехники

1.1. Область применения программы

Программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по профессии (профессиям) НПО 230103.02 Мастер по обработке цифровой информации, входящей в укрупнённую группу профессий 230000 Информатика и вычислительная техника, по направлению 230100 Информатика и вычислительная техника.

Программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании по направлению 230100 Информатика и вычислительная техника 230103.03 Наладчик компьютерных сетей, 230103.04 Наладчик аппаратного и программного обеспечения и профессиональной подготовке по профессиям рабочих: 16199 Оператор электронно-вычислительных и вычислительных машин, 16200 Оператор электронного набора и верстки.

Программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании по направлению 230100 Информатика и вычислительная техника по профессиям рабочих: 16199 Оператор электронно-вычислительных и вычислительных машин, 16200 Оператор электронного набора и верстки.

1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: дисциплина входит в общеобразовательный цикл

1.3. Цели и задачи дисциплины - требования к результатам освоения дисциплины:

В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:

• определять параметры полупроводниковых приборов и элементов схемотехники;

В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:

• основные сведения об электровакуумных и полупроводниковых приборах, выпрямителях, колебательных системах, антеннах; усилителях, генераторах электрических сигналов;

• общие сведения о распространении радиоволн;

• принцип распространения сигналов в линиях связи;

• сведения о волоконно-оптических линиях;

• цифровые способы передачи информации;

• общие сведения об элементной базе схемотехники (резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, микросхемы, элементы оптоэлектроники);

• логические элементы и логическое проектирование в базисах микросхем;

• функциональные узлы (дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, цифровые компараторы, сумматоры, триггеры, регистры, счетчики);

• запоминающие устройства на основе БИС/СБИС;

• цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи

1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы дисциплины:

максимальной учебной нагрузки обучающегося 94 часа, в том числе:

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 64 часа;

самостоятельной работы обучающегося 30 часов.

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

94

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

64

в том числе:

практические занятия

32

контрольные работы

1

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

30

Составление опорных конспектов (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем)

4

Исследование характеристик электронных приборов по данным технической документации приборов

4

Построение схем элементов схемотехники

1

Расчет параметров полупроводниковых приборов с использованием справочной литературы

2

Решение задач

2

Создание презентаций по темам программы

4

Проектирование комбинационного устройства цифровой электронной техники

2

Выполнение рефератов

5

Поиск информации в информационных ресурсах Интернет

5

Выполнение чертежей схем полупроводниковых приборов

1

Итоговая аттестация в форме дифференцированного зачета

2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины «Основы электроники и цифровой схемотехники»

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся

Объем часов

Форма урока

Вид контроля

Уровень освоения

1

2

3

4

5

6

1

Содержание учебного материала

9

2

Тема 1. Основные сведения об электровакуумных и полупроводниковых приборах, выпрямителях, колебательных системах, антеннах, усилителях, генераторах электрических сигналов

1

Краткое содержание курса и его задачи.

2

1.Введение. Значение курса «Основы электроники и цифровой схемотехники» в подготовке специалистов по профессии «Мастер по обработке цифровой информации».

1

Лекция

Устный опрос

2.Основные сведения об электровакуумных приборах. Физические процессы в электровакуумных приборах. Классификация и условные обозначения электронных ламп.

1

Лекция

Устный опрос

3

Основные сведения о выпрямителях.

Тест

2

1.Назначение, классификация и принцип действия выпрямителей.

1

Лекция

Устный опрос

4

Основные сведения о колебательных системах, антеннах.

2

1.Свободные и вынужденные колебания в контуре.

1

Лекция

Устный опрос

5

Основные сведения об усилителях.

2

1.Классификация усилителей. Структурная схема. Основные технические показатели.

1

Лекция

Устный опрос

6

Генератор электрических сигналов.

2

1.Генераторы напряжений синусоидальной, прямоугольной и специальной формы. Стабилизация частоты генерируемых колебаний.

1

Лекция

Устный опрос

Практические занятия

3

1.Изучение вольт-амперных характеристик биполярного и полевого транзисторов

1

Практическое занятие

Устный опрос

2.Построение схемы и расчет коэффициентов усиления и выходных напряжений операционного усилителя, импульсного генератора

1

Практическое занятие

Устный опрос

3.Изучение вынужденных и свободных колебаний в контурах

1

Практическое занятие

Устный опрос

Определение неизвестных параметров стабилитрона по характеристике, изображенной на схеме

Самостоятельная работа обучающихся

3

Подготовка к выполнению практических работ: составление опорных конспектов по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем

Заполнение тематических учебных карт по определению рабочих параметров электронных приборов, их маркировке, условным графическим обозначениям, используя справочную литературу

Заполнение тематических учебных карт по классификации электронных приборов по назначению, конструкции, мощности, частоте, режимам работы по данным технической документации приборов

Расчет мостовой схемы выпрямления

Расшифровка буквенно-цифровых обозначений электронных ламп, полупроводниковых диодов, используя справочник по электронным приборам

Выполнение реферата на тему «Физические процессы в электровакуумных приборах», используя материалы информационных ресурсов Интернет

Подготовка доклада «Физические основы работы полупроводниковых приборов»

Тема 2. Общие сведения о распространении радиоволн и принцип распространения сигналов в линиях связи

Содержание учебного материала

3

2

1

Общие сведения о распространении радиоволн.

1.Излучение радиоволн. Классификация в зависимости от длины волны. Свойства радиоволн.

1

Лекция

Устный опрос

Влияние земной поверхности на распространение радиоволн. Диапазонные особенности распространения радиоволн.

Распространение радиоволн в тропосфере и ионосфере. Особенности распространения радиоволн на линиях космической связи. Схема радиосвязи

2

Принцип распространения сигналов в линиях связи.

2

1.Типы линий связи. Состав линии связи.

1

Лекция

Устный опрос

Характеристики линий связи.

Стандарты кабелей: коаксиальный кабель, волоконно-оптический, витая пара

Практические занятия

1

Изучение характеристик линии связи: амплитудно-частотная характеристика, полоса пропускания

Практическое занятие

Самостоятельная работа обучающихся

2

Составление опорных конспектов (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем)

Выполнение чертежа поперечного разреза коаксиального кабеля

Тема 3. Цифровые способы передачи информации и принципы волоконно-оптической связи

Содержание учебного материала

4

2

1

Цифровые способы передачи информации.

1.Цифровые сигналы. Структурная схема системы передачи информации. Характеристики информационного канала.

1

Лекция

Устный опрос

2.Принципы волоконно-оптической связи. Преимущества и недостатки.

1

Лекция

Устный опрос

2

Практические занятия

2

Представление цифрового и аналогового сигналов

Практическое занятие

Устный опрос

Самостоятельная работа обучающихся

2

Составление опорных конспектов (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем)

Поиск информации в информационных ресурсах Интернет для выполнения реферата по оптическим мультиплексорам и демультиплексорам

Тема 4. Общие сведения об элементной базе схемотехники (резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, микросхемы, элементы оптоэлектроники)

Содержание учебного материала

16

2

1

Общие сведения об элементной базе схемотехники (резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, микросхемы, элементы оптоэлектроники).

1.Цели и задачи цифровой схемотехники. Элементы электронных схем.

1

Лекция

Устный опрос

2.Резисторы. Классификация и системы условных обозначений. Основные электрические параметры резисторов.

1

Лекция

Устный опрос

3.Конденсаторы. Основные параметры. Краткие характеристики конденсаторов. Типы конденсаторов и рекомендации по их выбору и применению.

1

Лекция

Тест

2

Оптоэлектронные приборы.

1.Назначение и характеристики оптоэлектронных приборов.

1

Лекция

Устный опрос

2.Излучающий диод (светодиод)

1

Лекция

Устный опрос

3.Фоторезистор. Фотодиод, фототранзистор и фототеристор, оптрон

1

Лекция

Тест

3

Микросхемы.

1.Терминология. Классификация микросхем и система условных обозначений

1

Лекция

Устный опрос

2.Корпуса цифровых интегральных микросхем

1

Лекция

Устный опрос

3.Параметры цифровых интегральных микросхем

1

Лекция

Тест

Практические занятия

7

1.Изучение характеристик пассивных элементов полупроводниковых ИМС диффузионных резисторов

1

Практическое занятие

Устный опрос

2.Изучение характеристик пассивных элементов полупроводниковых ИМС ионно-легированных резисторов, диффузионных и МДП конденсаторов)

1

Практическое занятие

Устный опрос

3.Изучение характеристик пассивных элементов полупроводниковых ИМС диффузионных конденсаторов

1

Практическое занятие

Устный опрос

4.Изучение характеристик пассивных элементов полупроводниковых ИМС МДП конденсаторов

1

Практическое занятие

Устный опрос

5.Изучение характеристик дискретных резисторов по данным технической документации

1

Практическое занятие

Устный опрос

6.Изучение характеристик конденсаторов по данным технической документации

1

Практическое занятие

Устный опрос

7.Проверка резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности.

1

Практическое занятие

Устный опрос

Самостоятельная работа обучающихся

7

Подготовка к выполнению практических работ: составление опорных конспектов по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем

Работа со справочной литературой для определения рабочих параметров резисторов, конденсаторов, ИМС, их маркировке, условным графическим обозначениям

Поиск информации с использованием информационных ресурсов Интернет для выполнения реферата на тему: «Перспективные направления развития электроники - оптоэлектронные приборы»

Тема 5. Логические элементы и логическое проектирование в базисах микросхем

Содержание учебного материала

8

2

1

Логические элементы.

1.Булевый базис. Законы алгебры логики.

1

Лекция

Устный опрос

2.Основные логические функции.

1

Лекция

Устный опрос

3.Логические элементы И, ИЛИ, НЕ, исключающие ИЛИ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ.

1

Лекция

Устный опрос

4.Таблицы истинности

1

Лекция

Тест

2

Логическое проектирование в базисах микросхем.

Лекция

Устный опрос

2

1.Обзор методов логического проектирования. Минимизация логических функций аналитическими и графоаналитическими методами

1

Лекция

Устный опрос

2.Базовые логические элементы ТТЛ, ЭСЛ, МОП, КМОП.

1

Лекция

Устный опрос

Практические занятия

2

Проектирование комбинационного устройства цифровой электронной техники для автомата управления технологической операцией

Практическое занятие

Устный опрос

Самостоятельная работа обучающихся

8

Создание презентации по логическим элементам

Описание функций логических элементов И и ИЛИ

Составление опорных конспектов (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем)

Решение задач на логические элементы по предложенным принципиальным схемам

Тема 6. Функциональные узлы (дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, цифровые компараторы, сумматоры, триггеры, регистры, счетчики)

Содержание учебного материала

11

2

1

Комбинационные цифровые узлы.

1.Типовые схемы включения шифраторов, дешифраторов, мультиплексоров, демультиплексоров, компараторов кодов, алгоритмы их работы, параметры, применение

1

Лекция

Устный опрос

2.Сумматоры. Общие сведения.

1

Лекция

Устный опрос

2

Последовательностные цифровые узлы.

2

1.Счетчики: классификация, основные параметры, сравнительная оценка быстродействия.

1

Лекция

Устный опрос

2.Параллельные регистры и регистры сдвига, алгоритм их работы, параметры, типовые схемы включения.

1

Лекция

Устный опрос

Практические занятия

7

1.Изучение структуры триггеров различных типов и алгоритмы их работы

3

Практическое занятие

Устный опрос

2.Изучение схем на счетчиках, дешифраторах

4

Практическое занятие

Устный опрос

Самостоятельная работа обучающихся

4

Составление опорных конспектов (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем)

Решение задач по переводу чисел в двоичную систему счисления и суммированию двоичных чисел

Тема 7. Запоминающие устройства на основе БИС/СБИС

Содержание учебного материала

9

2

1

Запоминающие устройства на основе БИС/СБИС

1.Основные параметры и классификация ЗУ.

1

Лекция

Устный опрос

Практические занятия

8

1.Изучение обозначений выводов микросхем памяти.

4

Практическое занятие

Устный опрос

2.Изучение основных параметров ЗУ и обозначений ЗУ

4

Практическое занятие

Устный опрос

Самостоятельная работа обучающихся

4

Составление опорных конспектов (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем)

Выполнение реферата по теме «Программируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ)»

Тема 8. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи

Содержание учебного материала

3

2

1

Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи

1.Общие сведения и классификация.

1

Лекция

Устный опрос

Практические занятия

2

Составление схемы классификации АЦП и составление таблицы по условным обозначениям микросхем ЦАП и АЦП

Практическое занятие

Устный опрос

Самостоятельная работа обучающихся

4

Составление опорных конспектов (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем)

Черчение принципиальной электрической схемы одной из практических микросхем ЦАП или АЦП

Контрольная работа

2

Контрольная работа по курсу «Основы электроники и цифровой схемотехники»: Решение задач на построение логических схем

1

Контрольная работа

Всего

64

3. условия реализации программы дисциплины

3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация программы дисциплины требует наличия учебного кабинета «Основы электроники и цифровой схемотехники"

Оборудование учебного кабинета:

- посадочные места по количеству обучающихся;

- рабочее место преподавателя;

• комплект учебно-наглядных пособий, например, типовые комплекты учебного оборудования «Электроника» (labstend.ru.)

- комплект плакатов по предмету.

- технические средства обучения:

- компьютер с лицензионным программным обеспечением, мультимедиапроектор и интерактивная доска, программное обеспечение (программы Electronics Workbench, PSpice)

Практические занятия рекомендуется проводить в компьютерном классе (на 12 - 15 рабочих мест) с выдачей индивидуальных заданий.

3.2. Информационное обеспечение обучения

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

Основные источники:

1. Синдеев Ю.Г. Электротехника с основами электроники: учебное пособие/ Синдеев Ю.Г. - М.: Феникс, 2010, Серия: Начальное профессиональное образование.

2. Гальперин М.В. Электротехника и электроника: учебник/ Гальперин М.В. - М.: ИНФРА - М: Форум, 2010, 480 с.

3. Бутырин П.А., Толчеев О.В., Шакирзянов Ф.Н. Электротехника: учебник для начального профессионального образования - М.: Академия, 2010, 269 с.

Дополнительные источники:

1. Гальперин М.В. Электронная техника: учебник -2-е изд., испр. и доп.//, Гальперин М.В. - М.: Инфра-М, 2010, 352 с.

2. Прянишников В.А. Электроника. Полный курс лекций, М.: КОРОНА-Век, 2010, 416 с.

3. Данилов И.А., Иванов П.М. Дидактический материал по общей электротехнике с основами электроник - М.: Академия, 2007.

4. Славинский А.К., Туревский И.С. Электротехника с основами электроники: учебное пособие/ Славинский А.К., Туревский И.С. - М.: ИД Форум, 2009.-448 с.

5. Ярочкина Г.В.,Володарская А.А. Рабочая тетрадь по электротехнике для НПО - М.: Академия, 2008.

6. Петленко Б.И. Электротехника и электроника / Под ред. Петленко Б.И. (6-е изд., стер.) М, ИРПО, Академия, 2010, 320 с.

7. Корякин-Черняк С.Л. Маркировка, обозначения, аналоги электронных компонентов. Карманный справочник, М.: Наука и Техника, 2010, 288 с.

8. Кононенко В.В. Практикум по электротехнике и электронике: учебное пособие для вузов - М.: Феникс, 2007.

9. Новожилов О. П. Электротехника и электроника: учебник. - М.: Гардарики, 2008.

10. Постнов Д.Э. Рабочая тетрадь по курсу "Основы схемотехники": учебно-методическое пособие. - Саратов, 2008.

11. Кучумов А. И. Электроника и схемотехника: учебное пособие - Гелеос АРВ, 2005 год.

12. Иванов В.С., Миронов В.И., Обухов С.Г., Панфилов Д.И. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях: практикум на Electronics Workbench. Том 2 - Додека, 2001, 288 с.

Internet-ресурсы:

1. Техническая литература [Электронный ресурс]. - Режим доступа: mister-grey.narod.ru/electronica.html, свободный. - Загл. с экрана.

2. Техническая литература [Электронный ресурс]. - Режим доступа: ktf.krk.ru/courses/foet/, свободный. - Загл. с экрана.

3. Электронный учебник по курсу «Электроника и схемотехника» [Электронный ресурс] - Режим доступа: toe.stf.mrsu.ru/demoversia/, свободный. - Загл. с экрана.

4. Мультимедийный курс по электротехнике и основам электроники [Электронный ресурс] - Режим доступа: eltray.com свободный, - Загл. с экрана.

5. Студентам и школьникам книги электроника и схемотехника [Электронный ресурс]. - Режим доступа: ph4s.ru/book_electronika.html, свободный. - Загл. с экрана.

6. Электротехника, электроника [Электронный ресурс]. - Режим доступа: vsya-elektrotehnika.ru/, - Загл. с экрана.

7. Электротехника, электроника. Учебники и справочники [Электронный ресурс]. - Режим доступа: winweb.ru/uchebniki/open/, свободный. - Загл. с экрана.

НЕ 4. Контроль и оценка результатов освоения Дисциплины

Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий, проектов, исследований.

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

Умения:

определять параметры полупроводниковых приборов и элементов схемотехники

• оценка результатов выполнения практических работ

• экспертная оценка на практических работах

• наблюдение за деятельностью при выполнении практической работы

работать с технической документацией

• оценка результатов выполнения практических работ

• экспертная оценка на практических работах

• наблюдение за деятельностью при выполнении практической работы

Знания:

основные сведения об электровакуумных и полупроводниковых приборах, выпрямителях, колебательных системах, антеннах; усилителях, генераторах электрических сигналов;

оценка проверочной работы, собеседование, тестирование, решение расчетных задач, работа со справочной литературой

общие сведения о распространении радиоволн;

оценка проверочной работы, решение задач

принцип распространения сигналов в линиях связи;

тестирование, собеседование

сведения о волоконно-оптических линиях;

оценка проверочной работы, устный опрос

цифровые способы передачи информации;

оценка проверочной работы, устный опрос, тестирование

общие сведения об элементной базе схемотехники (резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, микросхемы, элементы оптоэлектроники);

оценка проверочной работы, собеседование, тестирование, решение расчетных задач, работа со справочной литературой

логические элементы и логическое проектирование в базисах микросхем;

оценка проверочной работы, собеседование, тестирование, решение расчетных задач, работа со справочной литературой

функциональные узлы (дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, цифровые компараторы, сумматоры, триггеры, регистры, счетчики);

оценка проверочной работы, собеседование, тестирование, решение расчетных задач, работа со справочной литературой

запоминающие устройства на основе БИС/СБИС;

оценка проверочной работы, собеседование, тестирование, работа со справочной литературой

цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи

оценка проверочной работы, собеседование, тестирование, работа со справочной литературой