Преподавателю
Физика
Рабочая программа для вечрников по Электронике и микропроцессорной технике

Рабочая программа для вечрников по Электронике и микропроцессорной технике

Раздел	Физика
Класс	-
Тип	Рабочие программы
Автор	Возненко О.В.
Дата	16.07.2015
Формат	doc
Изображения	Нет

Поделитесь с коллегами:

ОГБОУ СПО «Шарьинский политехнический техникум Костромской области»

«СОГЛАСОВАНО» «СОГЛАСОВАНО» «УТВЕРЖДАЮ» Председатель ЦМК Заместитель директора по УМР Директор ОГБОУ СПО

«Шарьинский

политехнический

техникум Костромской

области»

__________ Шмелева Е.А. ___________ Земскова Д.А. ___________ Зубов Ю.Н.

Протокол № ________

от «___» __________ 2011 г. «___» ___________ 2011 г. «___» __________ 2011 г.

ОСНОВНАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Электроника и микропроцессорная техника»

Профессия: Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог

Образовательный уровень: СПО

Форма обучения: заочная

Разработана преподавателем физики Возненко О.В.

2011 г.

г. Шарья

Содержание

Пояснительная записка 3

Структура и содержание учебной дисциплины 5

Тематика внеаудиторной самостоятельной работы 9

Тематический план учебной дисциплины 13

Учебно-тематический план дисциплины 14

Перечень практических занятий 17

Формы и средства контроля 18

Перечень учебно - методических средств обучения 21

Пояснительная записка

Основная программа учебной дисциплины - является частью основной профессиональной образовательной программы и разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности среднего профессионального образования ____

Программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании (в программах повышения квалификации и переподготовки) и профессиональной подготовке работников по профессиям:

Помощник машиниста тепловоза

Помощник машиниста электровоза

Слесарь по ремонту подвижного состава

Осмотрщик-ремонтник вагонов

Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: дисциплина входит в общепрофессиональный цикл.

Цели и задачи учебной дисциплины - требования к результатам освоения дисциплины:

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:

- подбирать устройства электронной техники, электрические приборы и оборудование с определенными параметрами и характеристиками;

- правильно эксплуатировать электрооборудование и механизмы передачи движения технологических машин и аппаратов;

- рассчитывать параметры электрических, магнитных цепей;

- снимать показания и пользоваться электроизмерительными приборами и приспособлениями;

- собирать электрические схемы;

- читать принципиальные, электрические и монтажные схемы;

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:

- классификацию электронных приборов, их устройство и область применения;

- методы расчета и измерения основных параметров электрических, магнитных цепей;

- основные законы электротехники;

- основные правила эксплуатации электрооборудования и методы измерения электрических величин;

- основы теории электрических машин, принцип работы типовых электрических устройств;

- основы физических процессов в проводниках, полупроводниках и диэлектриках;

- параметры электрических схем и единицы их измерения;

- принципы выбора электрических и электронных устройств и приборов;

- принципы действия, устройство, основные характеристики электротехнических и электронных устройств и приборов;

- свойства проводников, полупроводников, электроизоляционных, магнитных материалов;

- способы получения, передачи и использования электрической энергии;

- устройство, принцип действия и основные характеристики электротехнических приборов;

- характеристики и параметры электрических и магнитных полей Рекомендованное количество часов на освоение программы учебной дисциплины:

максимальной учебной нагрузки студента - 86 часов, в том числе

обязательной аудиторной учебной нагрузки студента - 18 часов;

самостоятельной работы студента - 68 часов.

Дисциплина изучается на __ курсе __ семестре.

Программой предусмотрены следующие формы итоговой аттестации:

1. Контрольная работа

2. Дифференцированный зачет по курсу «Электроника и микропроцессорная техника».

Структура и содержание учебной дисциплины

Содержание предмета.

Введение.

Содержание предмета "Электроника микропроцессорная техника", его значение для подготовки специалиста среднего звена, взаимосвязь с другими предметами учебного плана.
Электрическая энергия, ее свойства, применение и преимущества перед другими видами энергии. Вклад русских и советских ученых. Перспектива развития электроэнергетики в России.

Раздел 1.Электронные приборы.

Тема 1.1. Физические основы полупроводниковых приборов.

Полупроводники, их собственная и примесная проводимость. P-n переход. Физические основы образования и свойства р-n перехода. Емкость р-n перехода, пробой. Вольтамперная характеристика.

Тема 1.2. Полупроводниковые диоды.

Устройство, принцип действия полупроводникового диода. Конструкция диодов. Основные характеристики и параметры диодов. Классификация полупроводниковых диодов, условные обозначения. Маркировка, применение.

Тема 1.3. Тиристоры.

Конструкция тиристоров. Принцип действия тиристоров, классификация, условные обозначения. Основные характеристики, параметры, применение.

Тема 1.4. Транзисторы.

Принцип действия, классификация транзисторов, условные обозначения. Основные характеристики и параметры транзисторов. Схемы включения биполярных транзисторов. Режимы работы.

Тема 1.5. Интегральные микросхемы.

Понятие об элементах, компонентах интегральных микросхем. Активные, пассивные элементы. Уровень интеграции. Классификация интегральных микросхем, система обозначений

Тема 1.6. Полупроводниковые фотоприборы.

Фоторезисторы, фотодиоды, фототеристоры, фототранзисторы, светодиоды. Их применение, принцип действия, маркировка, условные обозначения. Полупроводниковые лазеры: устройство, принцип действия, применение. Оптроны: принцип действия, условные обозначения, область применения. Термисторы: принцип действия, условные обозначения, применение.

Раздел 2. Электронные усилители и генераторы.

Тема 2.1. Электронные усилители.

Классификация усилителей, структурная схема усилителя. Основные характеристики и параметры усилителей, режимы работы. Усилители напряжения, усилители мощности, усилители тока, дифференциальные усилители. Операционные усилители, интегральное исполнение, условное обозначение, применение.

Тема 2.2. Электронные генераторы.

Классификация электронных генераторов. Автогенератор типа RC, схемы включения, принцип работы. Стабилизация частоты генераторов. Кварцевый генератор. Электрические импульсы. Классификация, основные параметры. Генератор линейно-изменяющегося напряжения. Симметричный мультивибратор. Мультивибратор на операционном усилителе. Триггер Шмита

Раздел 2. Источники вторичного питания.

Тема 3.1. Неуправляемые выпрямители.

Классификация выпрямителей. Принцип действия однофазных выпрямителей, временные диаграммы напряжений, основные параметры. Трехфазные выпрямители, принцип действия, временные диаграммы.

Тема 3.2. Управляемые выпрямители.

Принцип действия управляемых выпрямителей. Временные диаграммы, применение. Особенности трехфазных управляемых выпрямителей. Система управления выпрямителями.

Тема 3.3. Сглаживающие фильтры.

Назначение и классификация фильтров. Сглаживающие фильтры с пассивными элементами: емкостные, индуктивные. Принцип действия коэффициент сглаживания. Однозвенные и многозвенные фильтры.

Тема 3.4. Стабилизаторы напряжения и тока.

Классификация стабилизаторов, применение. Принцип работы параметрического стабилизатора напряжения. Принцип работы компенсационного стабилизатора напряжения. Компенсационный стабилизатор тока.

Раздел 4. Логические устройства.

Тема 4.1. Логические элементы цифровой техники.

Логические элементы И, ИЛИ, НЕ. Условные обозначения, таблицы истинности. Логические элементы ИЛИ-НЕ, И-НЕ. Условные обозначения, таблицы истинности. Элемент И-НЕ в интегральном исполнении, принцип действия

Тема 4.2. Комбинационные цифровые устройства.

Комбинационные цифровые устройства: шифратор, дешифратор, мультиплексор, демультиплексор, сумматор, полусумматор. Условные обозначения, назначение выводов, применение

Тема 4.3. Последовательностные цифровые устройства.

Последовательностные цифровые устройства: триггер, счетчик, регистр. Условные обозначения, назначение выводов, применение. RS- триггер, JK-триггер, D-триггер, T-триггер, принцип действия, таблицы истинности.

Раздел 5. Микропроцессорные системы.

Тема 5.1. Полупроводниковая память.

Назначение и классификация запоминающих устройств. Статические, динамические, перепрограммируемые запоминающие устройства. Назначение, область применения. Понятия ROM, RAM, CMOS-память, кэш-память. Флэш-память, использование внешних запоминающих устройств. Область применения.

Тема 5.2. Аналого-цифровые устройства.

Цифровая обработка электрических сигналов: дискретизация, квантование. Принцип работы аналого-цифрового преобразователя, применение. Принцип работы цифро-аналогового преобразователя, применение.

Тема 5.3. Микропроцессоры.

Структура процессора, назначение структурных блоков. Архитектура процессоров. CISC -, RISC -, VLIW - процессоры. Микропроцессоры, разновидности, применение. Микроконтроллеры, системы на кристалле, применение

Тематика внеаудиторной самостоятельной работы

Раздел 1.Электронные приборы.

Тема 1.1. Физические основы полупроводниковых приборов.
Работа с конспектом лекций. Подготовка сообщений или презентаций по следующим темам:
Собственная проводимость полупроводников
Примесная проводимость полупроводников
Образование p-n перехода
Физические процессы в p-n переходе. Свойства p-n перехода.
Вольтамперная характеристика p-n перехода.
Емкость p-n перехода. Виды пробоев p-n перехода

Тема 1.2. Полупроводниковые диоды.
Примерная тематика сообщений или презентаций:
Полупроводниковые диоды: выпрямительные, стабилитроны, туннельные, фотодиоды, светодиоды, варикапы, силовые, лавинные их условные обозначения.
Технология изготовления диодов, конструкция, выводы диода - анод и катод.
Применение полупроводниковых диодов, маркировка.
Основные параметры полупроводниковых диодов: напряжение, ток, мощность.

Тема 1.3. Тиристоры.
Принцип действия тиристоров
Динисторы, тринисторы, симисторы, силовые, лавинные, условные обозначения
Технология изготовления тиристоров, конструкция, выводы тиристора - анод и катод, управляющий электрод.
Применение тиристоров
Параметры тиристоров: напряжение, ток, мощность, маркировка.

Тема 1.4. Транзисторы.
Работа с конспектом лекций. Подготовка сообщений или презентаций по следующим темам:
Принцип действия транзисторов, транзисторы различных типов проводимости
Классификация транзисторов, условные обозначения
Схема включения транзистора с общим эмиттером. Статический и нагрузочный режимы работы.

Тема 1.5.Интегральные микросхемы.
Работа с конспектом лекций. Подготовка сообщений или презентаций по следующим темам:
Активные и пассивные элементы микросхем: диоды, транзисторы, резисторы, конденсаторы.
Классификация и назначение интегральных микросхем.
Аналоговые и цифровые микросхемы

Тема 1.6. Полупроводниковые фотоприборы.
Фоторезисторы, фотодиоды, фототиристоры, фототранзисторы, принцип действия, применение.
Светодиоды, принцип действия применение
Полупроводниковые лазеры, принцип действия, применение
Оптроны, разновидности, принцип действия, условные обозначения, применение.
Термисторы, принцип действия, условные обозначения, применение.

Раздел 2. Электронные усилители и генераторы.

Тема 2.1. Электронные усилители.
Классификация усилителей, структурная схема усилителя.
Основные параметры и характеристики усилителей. Обратная связь в усилителях.
Усилители напряжения, принцип действия, работа.
Усилители мощности, принцип действия, работа.
Операционные усилители, схемы усилителей напряжения на операционном усилителе.

Тема 2.2. Электронные генераторы.
Классификация электронных генераторов
Автогенератор типа RC на дискретных элементах, принцип действия
Схема генератора типа RC на операционном усилителе
Принцип действия кварцевого генератора
Классификация электрических импульсов. Параметры импульсов.
Работа схемы симметричного мультивибратора на дискретных элементах.
Схема мультивибратора на операционном усилителе.

Раздел 3. Источники вторичного питания.

Тема 3.1. Неуправляемые выпрямители.
Классификация выпрямителей
Однофазный однополупериодный выпрямитель, принцип действия, временные диаграммы напряжений, применение
Однофазный Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой, принцип действия, временные диаграммы, применение
Однофазный мостовой выпрямитель, принцип действия, временные диаграммы, применение
Трехфазный выпрямитель, принцип действия, временные диаграммы, применение

Тема 3.2. Управляемые выпрямители.
Принцип действия управляемых выпрямителей на примере однофазной схемы
Особенности трехфазных управляемых выпрямителей
Применение управляемых выпрямителей

Тема 3.3. Сглаживающие фильтры.
Назначение и классификация фильтров
Г - образные RC- и LC- фильтры, принцип действия
П- образный пассивный фильтр
Активные фильтры

Тема 3.4. Стабилизаторы напряжения и тока.
Классификация стабилизаторов, применение
Принцип действия параметрического стабилизатора напряжения

Раздел 4. Логические устройства.

Тема 4.1. Логические элементы цифровой техники.
Логические элементы И, ИЛИ, НЕ. Условные обозначения, таблицы истинности
Логические элементы И-НЕ, ИЛИ-НЕ. Условные обозначения, таблицы истинности
Элемент 2И-НЕ в интегральном исполнении, принцип действия

Тема 4.2. Комбинационные цифровые устройства.
Комбинационные цифровые устройства: шифратор, дешифратор, мультиплексор
Полусумматор, сумматор. Условные обозначения, назначение выводов, применение.

Тема 4.3. Последовательностные цифровые устройства.
Последовательностные цифровые устройства: триггер, счетчик, регистр. Условные обозначения, назначение выводов, применение
RS- триггер, JK-триггер, D-триггер, T-триггер, принцип действия, таблицы истинности.

Раздел 5. Микропроцессорные системы.

Тема 5.1. Полупроводниковая память.
Классификация запоминающих устройств.
Статические, динамические, перепрограммируемые запоминающие устройства. Назначение, область применения. Понятия ROM, RAM, CMOS-память, кэш-память. Флэш-память, использование внешних запоминающих устройств. Область применения.

Тема 5.2.Аналого-цифровые устройства.
Цифровая обработка электрических сигналов: дискретизация, квантование. Принцип работы аналого-цифрового преобразователя, применение. Принцип работы цифро-аналогового преобразователя, применение.
Теорема Котельникова. Разрядность

Тема 5.3.Микропроцессоры.
Структура процессора, назначение структурных блоков. Архитектура процессоров. CISC -, RISC -, VLIW - процессоры. Микропроцессоры, разновидности, применение. Микроконтроллеры, системы на кристалле, применение
Понятие архитектуры фон Неймана, гарвардской архитектуры

Тематический план учебной дисциплины

№ п/п

Наименование

разделов и тем

Количество часов

Макси

мальное

Всего ауди

торных.

В т.ч. практи

ческие

занятия

Самостоятель

ная работа

Раздел 1.Электронные приборы.

1.1. Физические основы полупроводниковых приборов.

1.2. Полупроводниковые диоды.

1.3. Тиристоры. Транзисторы.

1.4. Интегральные микросхемы.

1.5. Полупроводниковые фотоприборы.

Раздел 2. Источники вторичного питания.

2.1. Электронные усилители.

2.2. Электронные генераторы.

Раздел 3. Источники вторичного питания.

3.1. Неуправляемые выпрямители. Управляемые выпрямители.

3.2. Сглаживающие фильтры. Стабилизаторы напряжения и тока.

Раздел 4. Логические устройства.

4.1. Логические элементы цифровой техники.

4.2. Комбинационные цифровые устройства.

4.3. Последовательностные цифровые устройства.

Раздел 5. Микропроцессорные системы.

5.1. Полупроводниковая память. Аналого-цифровые устройства.

5.2. Микропроцессоры.

Дифференцированный зачет

Итого:

Учебно-тематический план дисциплины

«Электротехника»

№ урока

Тема урока

Основные понятия

Используе

мая литература

Примеч.

1. Электрические и магнитные цепи

1 - 2

Методы расчета цепей постоянного тока

Постоянный ток: понятие, характеристики, единицы измерения, закон Ома для участка цепи, работа, мощность. Электрические цепи: понятие, классификация, условное изображение, элементы, условные обозначения, методы расчета. Источники тока: типы, характеристики, единицы измерения, способы соединения, закон Ома для полной цепи. Резисторы: понятие, способы соединения, схемы замещения Сложные электрические цепи: понятие, законы Кирхгофа, метод контурных токов, метод узловых напряжений. Нелинейные электрические цепи: понятие, элементы, характеристики. Последовательное соединение проводников и проверка падения напряжения в отдельных проводниках. Параллельное соединение проводников и проверка 1го правила Кирхгофа. Практические занятия: Расчет простой цепи постоянного тока.

Филимонова Е.В. «Информационные технологии в профессиональной деятельности» 2009 год

Левин А. «Самоучитель работы на компьютере»

2010 год

3 - 4

Цепи переменного тока

Переменный ток, амплитудные, мгновенные, действующее значения. Активное, индуктивное и емкостное сопротивление. Последовательные и параллельные цепи с RLC. Трехфазный ток, трехфазные цепи. Соединение в звезду, треугольник. Практическая работа по расчету цепей переменного тока.

Магнитные цепи

Магнитная цепь: понятие, классификация, элементы, характеристики, единицы измерения, законы магнитной цепи, расчет. Магнитное поле: понятие, характеристики, единицы измерения. Магнитные свойства веществ: классификация, строение, характеристики, единицы измерения.

6-7

Электромагнитная индукция.

Электромагнитная индукция: явление, закон, правило Ленца. Вихревые токи: понятие, учет, использование. Самоиндукция: явление, закон, учет, использование. Индуктивность: понятие, расчет, единица измерения. Взаимоиндукция: понятие, характеристики, единицы измерения.

8-9

Электрические машины и трансформаторы

Электромагнитные устройства и трансформаторы. Конструкция и принцип действия трансформатора. Режимы трансформатора: холостой ход, короткое замыкание, режимы нагрузки. КПД. Асинхронные двигатели. Вращающееся поле. Принцип действия и конструкция. Характеристики и применение. Машины постоянного тока: конструкция, принцип действия, схемы включения, характеристики, особенности применения. Синхронные машины: конструкция, принцип действия, схемы включения, характеристики, особенности применения.

2. Электронные устройства

10.

Электронные компоненты

Полупроводники, их собственная и примесная проводимость. P-n переход, п/п диод, его характеристики. Транзистор биполярный, принцип действия, схемы включения. Транзистор полевой, принцип действия, схемы включения. Стабилитрон. Тиристор. Светодиод и диодная матрица.

11.

Узлы аналоговой электроники.

Тиристорные усилители, нагрузочная прямая, рабочая точка, классы усилителей. Выпрямители переменного тока, источники питания. Усилители постоянного тока. Дифференциальные усилители. Операционные усилители, основное уравнение, схемы включения.

12.

Базовые логические элементы цифровой техники

Цифровая электроника, системы счисления, двоичная система. Практические занятия: Перевод чисел в различные системы счисления. Простейшие арифметические операции. Базовые логические элементы цифровой электроники

Узлы цифровой электроники.

Функциональные узлы цифровой электроники. Дешифраторы, шифраторы, сумматоры, триггеры, регистры, счетчики.

14.

Структура микропроцессоров

Микропроцессор, программное управление

Перечень практических занятий

Тема

№ занятия

Наименование

Количество

часов

1.1

Расчет простых и сложных цепей постоянного тока с использованием эквивалентной схемы

1.2

Расчет цепей переменного тока

2.1

Подбор диода по его характеристикам в схемах одно- двухполупериодного выпрямления

2.3

Перевод чисел в различные системы счисления. Простейшие арифметические операции

Контрольная работа по курсу «Электротехника и электроника»

Итого

Формы и средства контроля

Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий, устного опроса, отчета по самостоятельным индивидуальным заданиям, контрольной работе; накопительного рейтинга и итогового дифференцированного зачет (3семестр)
Текущий контроль

Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

Умения:

подбирать устройства электронной техники, электрические приборы и оборудование с определенными параметрами и характеристиками

практическая работа, внеаудиторная самостоятельная работа

рассчитывать параметры электрических, магнитных цепей

практическая работа

снимать показания и пользоваться электроизмерительными приборами и приспособлениями

практическая работа

собирать электрические схемы

практическая работа

читать принципиальные, электрические и монтажные схемы

практическая работа, внеаудиторная самостоятельная работа

Знания:

классификацию электронных приборов, их устройство и область применения

лабораторная работа, внеаудиторная самостоятельная работа

методы расчета и измерения основных параметров электрических, магнитных цепей;

внеаудиторная самостоятельная работа

основные законы электротехники

контрольная работа

основные правила эксплуатации электрооборудования и методы измерения электрических величин

контрольная работа

основы теории электрических машин, принцип работы типовых электрических устройств

контрольная работа, внеаудиторная самостоятельная работа

основы физических процессов в проводниках, полупроводниках и диэлектриках;

практическая работа, внеаудиторная самостоятельная работа

параметры электрических схем и единицы их измерения

контрольная работа

принципы выбора электрических и электронных устройств и приборов

практическая работа

принципы действия, устройство, основные характеристики электротехнических и электронных устройств и приборов

внеаудиторная самостоятельная работа

свойства проводников, полупроводников, электроизоляционных, магнитных материалов

контрольная работа

способы получения, передачи и использования электрической энергии

внеаудиторная самостоятельная работа

устройство, принцип действия и основные характеристики электротехнических приборов

внеаудиторная самостоятельная работа

характеристики и параметры электрических и магнитных полей

внеаудиторная самостоятельная работа

Контрольные вопросы:

Напряженность, напряжение, потенциал.
Закон Кулона.
Конденсатор, емкость конденсатора, способы соединения.
Сила тока, плотность тока.
Закон Ома для участка цепи.
Закон Ома для полной цепи.
Последовательное, параллельное, смешанное соединение сопротивлений.
Работа и мощность электрического тока.
1,2 законы Кирхгоффа.
Магнитное поле, магнитная индукция, магнитный поток.
Электромагнитная сила.
Электромагнитная индукция.
Самоиндукция.
Взаимоиндукция.
Основные сведения о переменном токе.
Действующие значения
Измерение силы тока, напряжения, сопротивления, мощности.
Активное сопротивление в цепи переменного тока.
Емкостное сопротивление в цепи переменного тока.
Индуктивное сопротивление в цепи переменного тока.
Последовательное соединение R,L,C.
Параллельное соединение R,L,C.
Резонанс напряжений.
Резонанс токов.
Трехфазная система переменного тока.
Схема соединения «звезда».
Схема соединения «треугольник».
Питание приемников трехфазным током.
Трансформаторы.
Преобразование, передача и распределение электрической энергии.
Электровакуумные лампы.
Электронно-лучевые трубки, осциллограф.
Фотоэлектронные приборы.
Газоразрядные приборы.
Интегральные микросхемы.
Электрические машины

Перечень учебно - методических средств обучения

Основные источники:

В.Е. Зайцев. Т.А. Нестерова. Электротехника. Москва изд. центр «Академия» 7-е издание 2010 г.
Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием. Учебник ИЦ "Академия", 2006
Шихин А.Я. электротехника. Москва, «Высшая школа», 2001 г.
Данилов И.А. Общая электротехника с основами электроники. Москва, "Высшая школа", 1999г
Бутырин П.А. О.В. Толчеев «Электротехника» Москва, «АКАДЕМИЯ» 2007 год

Дополнительные источники:

Прошин В.М.Лабораторно-практические работы по электротехнике. (2+3-изд., стер.) Уч.пос.НПО."Академия"2007+2008.
Гуржий А.Н. Электрические и радиотехнические измерения. Уч. пособие для НПО. М.: ИЦ "Академия", 2004.
Беспалов В.Я. Электрические машины. Уч.пособие. - М.: ИЦ "Академия", 2005 г.

загрузить