-рус- -укр-

|Биография| |Читаемые дисциплины| | Список магистров| |Изобретения и патенты| |Диссертационые работы, монографии| |Статьи|

Зори Анатолий Анатольевич Профессор, доктор технических наук. Заведующий кафедры "Электронная техника" Факультет Компьютерных Информационных Технологий и Автоматики (КИТА) Донецкого национального технического университета (ДонНТУ ) E-mail: zori@kita.donntu.ru

Содержание дисциплины "Цифровая схемотехника"

Тема 1. Общие сведения об электронных устройствах. Линейные и нелинейные преобразователи сигналов. Задача проектирования. Базовые элементы. Пассивные и активные микроэлектронные компоненты. Усиливающие каскады на биполярных и полевых транзисторах. Частотные и временные характеристики, нелинейные искривления, многокаскадные усилители. Обратные связи в усилителях, стойкость усилителей с обратной связью.

Лабораторные работы:

1. Исследование усилителей на биполярных транзисторах - 2 часа.
2. Исследование обратных связей в усилителях - 2 часа.

Практические занятия:

1. Расчеты усилителей на биполярных транзисторах - 2 часа.
2. Расчеты усилителей на полевых транзисторах - 2 часа.

Тема 2. Усилители постоянного тока. Дрейф нуля УПТ. Балансная схема. Дифференциальные каскады усилителей. Напряжение смещения, входные токи и их температурные дрейфы. Элементы интегральной схемотехники, ОУПТ. Усилители мощности. Широкополосные усилители. Выборочные усилители LC и RC типов. Масштабные преобразователи сигналов. Инвертирующие и неинвертирующие усилители на ОУПТ.

Лабораторные работы:

1. Исследования дифференциального каскада УПТ - 2часа.
2. Исследования инвертирующего и неинвертирующего усилителей - 2 часа.

Практические занятия:

1. Расчеты усилителей мощности - 2 часа.

Тема 3. Условия возбуждения генераторов. Балансы фаз и амплитуд. LC и RC генераторы. Стабилизация частот и амплитуд колебаний в генераторах.

Лабораторные работы:

1. Исследования генераторов RC типа - 2 часа.

Практические занятия:

1. Расчеты генераторов LC и RC типов - 2 часа.

Тема 4. Сумматоры, счетчики, интеграторы и дифференциаторы. Управляемые зависимые источники. Частотные фильтры. Активные фильтры на ОУПТ.

Лабораторные работы:

1. Исследования сумматоров, интеграторов и активного фильтра - 2 часа.

Практические занятия:

1. Расчеты активных фильтров - 2 часа.

Тема 5. Преобразователи с логарифмическими и экспоненциальными передаточными функциями. Аналоговые умножители и делители сигналов. Преобразователи частоты. Смесители, модуляторы, детекторы. Системы АРУ.

Практические занятия:

1. Расчеты и проектирования нелинейных преобразователей - 2 часа.

Расчетная работа:

• Расчет усилителя на биполярном транзисторе на базе операционного УПТ - 12 часов.

Тема 6. Элементная база цифровой схемотехники. Логические элементы, классификация, основные характеристики и параметры. RC цепи, дифференцирующие и интегрирующие цепи. Транзистор в режиме большого сигнала. ДТЛ, ТЛ, ТТЛ, ЭСЛ, логические элементы на МДП транзисторах.

Лабораторные работы:

1. Исследования ТТЛ элементов 155 серии - 2 часа.
2. Исследования транзисторных ключей - 2 часа.

Практические занятия:

1. Расчеты ключевых схем на биполярных и полевых транзисторах - 2 часа.
2. Расчеты дифференцирующих и интегрирующих цепей - 2 часа.

Тема 7. Последовательные функциональные устройства. Триггеры. Асинхронные и синхронные. RS, R, S, E, D. Универсальные JK триггеры. Параллельные и сдвижные регистры. Асинхронные и синхронные счетчики. Делители частоты, двоично-десятичные счетчики, реверсивные.

Лабораторные работы:

1. Исследования триггеров - 2 часа. Исследования регистров - 2 часа.
2. Исследования счетчиков - 2 часа.

Практические занятия:

1. Расчеты триггеров - 2 часа.
2. Расчеты регистров - 2 часа.
3. Расчеты счетчиков - 2 часа.

Тема 8. Автоколебательные и ждущие мультивибраторы на дискретных интегральных компонентах. Блокинг-генераторы. Формирователи и генераторы линейно-изменяющегося напряжения и тока.

Лабораторные работы:

1. Исследования мультивибраторов на ПЛЕ - 2 часа.
2. Исследования одновибраторов на ПЛЕ - 2 часа.
3. Исследования генераторов импульсов, ГЛИН - 2 часа.

Практические занятия:

1. Расчеты мультивибраторов, одновибраторов на ЛЭ - 2 часа.
2. Расчеты мультивибраторов, одновибраторов на транзисторах - 2 часа.
3. Расчеты генераторов линейно-изменяющегося напряжения - 2 часа.

Тема 9. Полупроводниковые ЗУ, классификация и основные параметры. ЗУ на биполярных транзисторах и МДП-структурах. Постоянные ЗУ. Программируемые логические матрицы.

Лабораторные работы:

1. Исследования статических запоминающих устройств - 2 часа.

Практические занятия:

1. Проектирования платы памяти - 4 часа.

Тема 10. Функциональные компоненты цифровых систем, преобразователи кодов. Шифраторы, дешифраторы. Мультиплексоры, демультиплексоры. Компараторы. Сумматоры, умножители.

Лабораторные работы:

1. Исследования шифраторов, дешифраторов, мультиплексоров, демультиплексоров - 2 часа.

Практические занятия:

1. Проектирование сумматоров, умножителей - 2 часа.

Тема 11. Дискретизация непрерывных сигналов. Параметры и элементы АЦП. Компараторы, источника опорного напряжения, аналоговые ключи и коммутаторы. Цифро-аналоговые преобразователи (КОЗЕЛ). Параметры и элементы КОЗЕЛ. Микропроцессорные наборы. Состав, характеристики, особенности.

Лабораторные работы:

1. Исследования КОЗЕЛ - 2 часа.
2. Исследования АЦП - 2 часа.
3. Практические занятия:
4. Дискретизация непрерывных сигналов - 2 часа.

Курсовой проект - 30 часов.

Цель - углубленное изучение материала и подготовка студентов к самостоятельному решению инженерных задач относительно разработки и проектирование электронных узлов, приборов и пристроил для задач контроля, диагностики и управления технологическими процессами.

Задачи проекта - получить привычки проектирования и анализа электронных узлов, блоков и пристроил с использованием интегральных микросхем, аналоговой и цифровой схемотехники. Приблизительные временные затраты на проект - 30 часов.

Объем объяснительной записки - близко 30 страниц и 1 письмо черчения формата А1.

Контроль знаний студентов осуществляется:

• опрашиванием студентов на лабораторных роботах и практических занятиях;
• при зачете отчетов по лабораторным роботам;
• опрашиванием на коллоквиумах.

Литература по дисциплине "Цифровая схемотехника"

1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. - М.: Высшая школа, 1991. - 622с.
2. Алексеенко А.Г., Шагурин И. И. Микросхемотехника. - М.: Радио и связь, 1982. - 416с.
3. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Высшая школа, 1983. - 536с.
4. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. - М.: Мир, 1984. - 598с.
5. Полонников Д.Е. Операционные усилители: принципы построения, теория, схемотехника. - М.: Энергоатомиздат, 1983.
6. Гольперин М. В., Практическая схемотехника в промышленной автоматике. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 320с.
7. Шило В. Я. Функциональные аналоговые интегральные микросхемы. - М.: Радио и связь, 1982.
8. Алексеенко А.Г., Коломбет Е. А., Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых интегральных схем. - М.: Радио и связь, 1980.
9. Малахов В.П. Электронные цепи непрерывного и импульсного действия: Уч. пособие для ВУЗов. - К.: Одесса, Лыбидь, 1991. - 256с.
10. Руденко В.С., Сенько В.И., Трифонюк В.В. Основы промышленной электроники. - Киев: Вища школа, 1985. - 400с.
11. Захаров В. К., Липарь Ю. И. Электронные устройства автоматики и телемеханики: учебник для ВУЗов. - 3-е изд. - Л.: Энергоатомиздат, 1984. - 432с.
12. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. - М.: Сов. радио, 1974. - 312с.
13. Зубчук В.И.. Сигорский В. П., Шкуро А. Н. Справочник по цифровой схемотехнике. - К.: Техніка, 1990. - 448с.
14. Алексеенко А.Г., Шагурин И. И. Микросхемотехника. - М.: Радио и связь, 1982. - 416с.: ил.
15. Потемкин И.С. Функциональные узлы цифровой автоматики. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 320с.: ил.
16. Расчет электронных схем. Примеры и задачи: Учебн. пособие для ВУЗов/ Г.И. Изъюрова и др. - М.: Высшая школа, 1987. - 330с.
17. Электронный конспект по дисциплине "Цифровая схемотехника"