Утверждена
УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники
« 03 » июня 2003 г.
Регистрационный № ТД-40-034/тип.
ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА ЭЛЕКТРОННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности I-40 02 02 Электронные вычислительные средства
Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР
« 28 » мая 2003 г.
Составители:
Д.В. Крыжановский, доцент кафедры электронно - вычислительных средств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», доцент, кандидат технических наук;
Г.В. Таранов, доцент кафедры электронных вычислительных средств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», доцент, кандидат технических наук
Рецензенты:
С.Н. Анкуда, проректор по производственному обучению и научной работе Учреждения образования «Минский государственный высший радиотехнический колледж», доцент;
Кафедра информатики Учреждения образования «Минский государственный высший радиотехнический колледж» (протокол № 10 от 29.05.2003 г.)
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой электронно - вычислительных средств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 9 от 29.05.2000 г.);
Научно-методическим советом по направлению I-40 Вычислительная техника УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 4 от 15.01.2003 г.)
Действует до утверждения образовательного стандарта по специальности
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Программа «Элементная база электронных вычислительных средств» разработана для специальности I-40 02 02 Электронные вычислительные средства высших учебных заведений.
Целью дисциплины является изучение принципов функционирования элементной базы электронных вычислительных средств (ЭВС), классификация разновидностей и сравнительных характеристик, а также изучение конструктивно-технологических особенностей построения современных интегральных микросхем и методов их конструирования.
В результате изучения дисциплины студент должен:
иметь представление:
знать:
- элементную базу современных ЭВС и перспективы ее развития;
- конструкции гибридных, пленочных и полупроводниковых микросхем и методы их конструирования, в том числе с использованием персональных компьютеров;
уметь использовать:
-
конструктивно-технологические особенности построения гибридных, пле
ночных и полупроводниковых микросхем при выборе современных и пер
спективных методов их изготовления, существующие способы повышения
качества микросхем, их надежности, методики конструирования специали
зированных микросхем, в том числе с применением САПР;
-
особенности элементной базы при выборе ее в зависимости от условий экс
плуатации ЭВС;
владеть:
-
методиками расчета и проектирования элементов ЭВС;
-
методиками конструирования специализированных микросхем;
-
подходами к разработке конструкторской документации на проектируемые
изделия.
Место ДИСЦИПЛИНЫ в подготовке специалиста
Дисциплина является связующей между схемотехническими и конструкторскими дисциплинами. В ней изучаются как принципы функционирования элементов и их электрические параметры, так и система условных обозначений в конструкторской документации, маркировка и особенности конструкции элементов, используемых материалов, особенности монтажа и влияние сочетаний внешних воздействий на параметры элементов.
Дисциплина базируется на изученных ранее дисциплинах: «Математика», «Программирование», «Химия», «Физика», «Электротехника», «Основы логического проектирования ЭВС», «Проектирование цифровых устройств на ИМС», «Метрология и измерение», «Электронные приборы и устройства», «Теоретические основы конструирования ЭВС».
Программа рассчитана на объем 165 учебных часов, в том числе аудиторных занятий 119 часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекции - 68 час; лабораторных работ - 34 часа, практических занятий - 17 часов.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел I. ЭЛЕКТРОРАДИОЭЛЕМЕНТЫ
Тема 1.1. ВВЕДЕНИЕ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Тема 1.2. ТРАНСФОРМАТОРЫ И ДРОССЕЛИ ФИЛЬТРОВ.
ТРАНСФОРМАТОРЫ ПИТАНИЯ
Магнитные материалы: ферромагнетики, ферримагнетики. Начальная и основная кривые намагничивания, симметричная предельная петля гистерезиса. Магнитомягкие и магнитожесткие материалы. Выбор магнитных материалов в зависимости от частоты. Принцип действия трансформатора. Схема замещения трансформатора. Основные элементы конструкций трансформаторов и дросселей.
Типы и ряды магнитопроводов. Конструкции катушек. Изоляционные материалы.
Электрический и конструктивный расчет трансформатора.
Уравнение мощности, расчет и выбор магнитопровода, ток холостого хода, потери, КПД и пр.
Тема 1.3. КОММУТАЦИОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ
Теория электрического контакта. Назначение и классификация контактных устройств. Виды неровностей контактов. Окисные и органические пленки на контактах. Природа переходного сопротивления контактов. Электрическая схема контакта. Работа контактов в цепях с малой электрической мощностью. Влияние электрического тока на переходное сопротивление контактов. Требования к основным характеристикам разъемных контактов.
Соединители, переключатели.
Оптимизация контактного усилия разъемных электрических контактов. Материалы токонесущих частей, покрытий контактов, упругих элементов. Разъемные соединители. Примеры широко применяемых разъемных соединителей косвенного контактирования. Электрические параметры разъемов. Разъемные соединители с "нулевой силой вставки", эластомерные накладные соединители.
Переключатели клавишные, кнопочные, галетные, щеточные, перекидные (тумблеры). Кодировка условного обозначения. Примеры переключателей и их параметры.
Электромеханические коммутационные элементы.
Электромагнитные реле. Классификация, основные характеристики, параметры, конструкция, методы искрогашения, изменение времени срабатывания.
Магнитоуправляемые контакты (герконы). Достоинства, конструктивные формы, параметры.
Тема 1.4. РЕЗИСТОРЫ
Классификация по назначению, материалу резистивного элемента, конструктивному исполнению. Система условных обозначений и маркировка. Схема замещения резистора. Ряды номинальных значений, отклонений и мощности. Напряжение собственных шумов, температурный коэффициент сопротивления. Частотные свойства резисторов. Особенности работы резисторов в условиях эксплуатации. Надежность резисторов.
Резисторы постоянные. Конструкции проволочных и непроволочных резисторов. Примеры широко применяемых резисторов общего применения.
Резисторы переменного сопротивления. Специфические характеристики. Разрешающая способность, функциональная характеристика. Шумы скольжения (вращения). Момент трогания и момент вращения. Износоустойчивость. Конструкции переменных резисторов.
Тема 1.5. КОНДЕНСАТОРЫ
Классификация, обозначение в конструкторской документации, маркировка. Основные элементы конструкции конденсаторов. Абсорбция. Зависимость емкости конденсатора от частоты и величины приложенного напряжения. Температурный коэффициент емкости. Реактивная мощность. Климатические условия эксплуатации. Надежность.
Слюдяные, бумажные, металлопленочные конденсаторы.
Особенности конструкций, достоинства, недостатки, рекомендации по применению.
Керамические, электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы и др. Конструкции конденсаторов, сравнительные характеристики и параметры, рекомендации по применению.
|