Комп'ютерна електроніка

ID: 6626
Навчальна дисципліна професійної підготовки
Рік впровадження: 
2017.
Кількість кредитів ЄКТС: 
5.00.
Містить розрахунково-графічну роботу.
Форма контрою: 
Залік.
Кількість аудиторних занять: 
16 годин лекційних занять, 30 годин лабораторних робіт..

Анотація навчальної дисципліни

Мета дисципліни:

формування у студентів теоретичних і практичних знань в області комп'ютерної електроніки, необхідних для усвідомленого і ефективного вивчення подальших дисциплін комп'ютерної техніки, а також здобуття навичок з принципів роботи та побудови комп’ютерних пристроїв та їх використання в інформаційних системах.

Завдання дисципліни:
  • вивчити фізичні явища в напівпровідникових і інших структурах для створення комп'ютерних електронних приладів;
  • вивчити основні види електронних пристроїв, що забезпечують функціонування комп'ютерної техніки;
  • вибирати електротехнічні та електронні пристрої для вирішення конкретних завдань комп'ютерної техніки та комп'ютерних систем;
  • використовувати нові виробничі та організаційні рішення, ґрунтуючись на використанні комп'ютерної електроніки;
  • отримати базові знання з використання елементів комп'ютерних систем, перспектив їх розвитку;
  • вивчити основні види апаратних засобів ЕОМ для вирішення задач обробки цифрової інформації;
  • надбання студентами розуміння процесів, що виникають при функціонуванні комп'ютерних систем обробки інформації

 

Програмні компетентності

  • Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
  • Здатність до розуміння  предметної області та професійної діяльності.
  • Здатність оцінювати та забезпечувати якість виконуваних робіт
  • Здатність  аналізувати     об’єкт проектування    або функціонування та його предметну область.
  • Здатність проектувати, розробляти та використовувати засоби реалізації ІСТ та інфокомунікацій  (методичні, інформаційні, алгоритмічні, технічні, програмні та інші).

 

Програмні результати навчання

Аргументувати вибір програмних та технічних засобів для створення ІСТ на основі аналізу їх властивостей, призначення і технічних характеристик з урахуванням вимог до системи і експлуатаційних умов; мати навички налагодження та тестування програмних і технічних засобів ІСТ.
 
Використовувати знання з комп'ютерної електроніки, схемотехніки та архітектури  комп'ютерів, сучасні інфокомунікаційні системи та мережі при розв’язанні типових задач, проектуванні та використанні ІТ.

 

Кількість аудиторних занять

16 годин лекційних занять, 30 годин лабораторних робіт.

 

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять

  • Л – лекційні заняття;
  •  ЛР – лабораторні роботи;
  • СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти;
  • РГР – розрахунково-графічна робота;
  • МКР – модульна контрольна робота;
  • К – консультації.

 

Тематика та види навчальних занять

  • 1 тиждень
    • Л1. Основні поняття і закони з електричних і магнітних кіл. [1, стор. 196 – 222, 233 - 2402, стор. 11 - 110].
    • ЛР1. Ознайомлення з програмою моделювання електронних схем.
    • СРС. К.
  • 2 тиждень
    • ЛР2. Дослідження неразветвленої ланцюзі змінного струму
    • СРС. К.
  • 3 тиждень
    • Л2. Компаратори. Вимоги. Похибки. Параметри компараторів. Схеми компараторів. Аналогові перемикачі на біполярних і польових транзисторах. [1, стор. 347 - 353]. Генератори електричних коливань. Загальні відомості. Класифікація. Автогенератори гармонійних коливань. Умови збудження. LC-автогенератори. RC-автогенератори. Стабілізація частоти генерованих коливань. Імпульсні генератори. Мультивібратори. [1, стор. 287 - 293].
    • ЛР3. Дослідження разветвленої ланцюзі змінного струму
    • СРС. К.
  • 4 тиждень
    • ЛР4. Дослідження схеми включення транзистора із загальним емітером.
    • СРС. К.
  • 5 тиждень
    • Л3. Цифрові ключі. Біполярний насичений ключ. Способи підвищення швидкодії ключів на біполярних транзисторах. Транзистор Шотткі. Перемикач струму. Цифрові ключі на МДП транзисторах. Способи підвищення швидкодії. МДП ключі з динамічним навантаженням. Комплементарний МДП ключ. [1, стор. 338 - 347]. Логічні    елементи.      Транзисторно-транзисторні логічні    елементи (ТТЛ). «Емітерного-пов'язані» логічні елементи (ЕСЛ). Логічні елементи на основі МДП транзисторів. [1, стор. 384 - 407]. Генератори гармонічних сигналів. Класифікація, основні характеристики. Формувачі імпульсивних сигналів. [1, стор. 565 - 599].
    • ЛР5. Дослідження уніполярних транзисторів. 
    • СРС. К.
  • 6 тиждень
    • ЛР6. Дослідження підсилювального каскаду з загальним емітером.
    • СРС. К.
  • 7 тиждень
    • Л4. Джерела первинного електроживлення. Структурні схеми і призначення функціональних вузлів джерел вторинного електроживлення. Класифікація випрямлячів. Принцип дії однофазних випрямлячів, основні    параметри. Згладжуючи фільтри. Стабілізатори напруги: параметричні, компенсаційні з безперервним регулюванням і імпульсні. [1, стор. 295 - 322]. Джерела         вторинного      електроживлення     з          бестрансформаторним    входом. імпульсні джерела постійного струму. [3, стор. 75 - 133].
    • ЛР7. Дослідження операційних підсилювачів.
    • СРС. К.
  • 8 тиждень
    • ЛР8. Дослідження операційних підсилювачів.
    • МКР1. СРС. К.
  • 9 тиждень
    • Л5. Основні форми представлення інформації. Основні поняття, визначення і закони Булевої алгебри. [7, стор.24-39, 145-178]. Логічний вентиль НЕ. Буфера. Логічний вентиль І. Логічний вентиль АБО Логічні елементи з двома вхідними сигналами. Логічні елементи з кількістю входів більше двох. [7, стор.50 - 62].
    • ЛР9. Дослідження електронних ключів.
    • СРС. К.
  • 10 тиждень
    • ЛР10. Дослідження схем цифрових ключів на основі МДП транзисторів.
    • СРС. К.
  • 11 тиждень
    • Л6. Шифратори, дешифратори, перетворювачі кодів. Мультиплексори і демультиплексори. Шинні формувачі. [8, стор.39-96, 9, стор. 5-39]. Компаратори. Суматори. Арифметико-логічні пристрої. Матричні помножувачі. [8, стор.39-96, 9, стор. 5-39]
    • ЛР11. Дослідження автогенераторів прямокутних імпульсів.
    • СРС. К.
  • 12 тиждень
    • ЛР12. Дослідження генераторів імпульсів.
    • СРС. К.
  • 13 тиждень
    • Л7. Последовательностні цифрові схеми. Тригерні пристроі. Регістри. Лічильники [8, стор.101- 116, 143-172]. Абстрактний та структурний синтез мікропрограмних управляючих автоматів Милі і Мура. [7, стор. 306-346].
    • ЛР13. Дослідження електричної сумісності цифрових схем.
    • СРС. К.
  • 14 тиждень
    • ЛР14. Дослідження однофазних некерованих випрямлячів і згладжуючих фільтрів
    • СРС. К.
  • 15 тиждень
    • Л8. Програмовані логічні матриці. [8, стор.353-388]. Програмовані користувачем логічні вентильні матриці. Складні програмовані логічні схеми. 8, стор. 391-425].  Цифроаналогові перетворювачі. Аналого-цифрові перетворювачі. [10, стор. 154-168, 395-402].
    • ЛР15. Дослідження однофазних некерованих випрямлячів і згладжуючих фільтрів
    • МКР2. СРС. К.

 

Індивідуальна робота

Виконується РГР. 

Мета РГР:

набуття загальних та спеціальних компетентностей майбутніх бакалаврів, поглиблення теоретичних знань з теми "Розрахунок схеми електронного ключа". Виконання завдання має на меті закріплення на практике знань, отриманих студентами на лекціях, і спрямовані на набуття навичок роботи з довідковою і спеціальної літературою.

  • 1–7 тижні Отримання завдання. Розрахунок і вибір елементів електронного ключа.
  • 8–14 тижні Визначення часу включення і виключення електронного ключа. Побудова реальної передавальної характеристики електронного ключа.
  • 15 тиждень Захист роботи.

 

Самостійна робота

Самостійна робота складає 104 години. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:

  • підготовка до лекційних занять – 24 годин;
  • підготовка до лабораторних робіт та до виконання модульних контрольних завдань – разом 60 годин;
  • виконання РГР – 20 годин;

 

Процедура оцінювання

Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та лабораторних робіт, виконують 2 модульні контрольні роботи.

Модульні контрольні роботи № 1 та № 2 виконуються у письмовій формі. Модульна робота складається з теоретичної частини (2 запитання) та практичної частини (1 задача). Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 10 балами. Правильне розв’язання задачі оцінюється в 5 балів.

Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів.

Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач за всі виконані види робіт – 100 балів. Залік оцінюється за системою: «зараховано», «не зараховано». Оцінка «зараховано» виставляється за умови отримання не менш, ніж 60 балів за всі види робіт. Складання/перескладання заліку відбувається за встановленим деканатом розкладом.

Семестровий модуль № 1

  • ЛР1- ЛР7.  Оцінка за виконання – 20 балів. Термін виконання – 1-8 тиждень.
  • РГР(ч.1). Оцінка за виконання – 5 балів. Термін надання – 8 тиждень.
  • МК1. Модульна контрольна робота – 25 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2

  • ЛР8- ЛР15.  Оцінка за виконання – 20 балів. Термін виконання – 9-15 тиждень.
  • РГР(ч.2). Оцінка за виконання – 5 балів. Термін надання – 14–15 тижні 
  • МК2. Модульна контрольна робота – 25 балів (15 тиждень). 

 

Умови допуску до підсумкового контролю

Підсумковим контролем з дисципліни є залік за результатами виконаних лабораторних робіт, модульних контрольних робіт. 

Залік отримують здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни не менш, ніж на 60 %.

 

Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 

Відсутність здобувача на лабораторній роботі відповідає оцінці «0».

Виконаний не свій варіант завдання здобувачем не оцінюється.

Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.

Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.

Заборонено використання будь-яких підручників, посібників, конспектів лекцій, шпаргалок під час проходження модульних контролів з дисципліни

 

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

Основна література

  1. Лачін В.І. Електроніка. Навчальний посібник / В.І. Лачін, Н.С. Савелов. - Ростов н / Д: Фенікс, 2007. - 703 с.
  2. Касаткін О.С. Електротехніка / А.С. Касаткін, І.В. Нємцов. - М: Вища школа, 1983. - 437 с.
  3. Шрайбер Г. 300 схем джерел живлення / Г. Шрайбер. - М: ДМК, 2000. - 224 с.
  4. Рассел Д. Джерело безперебійного живлення / Д. Рассел. - М: ДМК, 2012. - 244 с
  5. Вічужанін В.В. Електронні пристрої. Віртуальний лабораторний практикум / В.В. Вічужанін. - ОНПУ, 2018. - 38 с.
  6. Вічужанін В.В. Основи електротехніки та комп'ютерної електроніки. Методичні вказівки и завдання до розрахункових робіт / В.В. Вічужанін. - ОНПУ, 2018. - 38 с.
  7. Харріс Д.М. Цифрова схемотехніка та архітектура комп'ютера / Д.М.Харріс. - Морган Кауфман, 2013. - 1662 с.
  8. Угрюмов Є.П. Цифрова схемотехніка / Е.П. Угрюмов.- СПб.: БХВ-Петербург, 2004.-528 с.
  9. Вічужанін В.В. Цифрова Схемотехніка. Навчальний посібник / В.В. Вічужанін.- Одеса, ОНПУ, 2018. - 62 с.
  10. Галочкин В.А. Схемотехніка аналогових і цифрових пристроїв. Навчальний посібник / В.А. Галочкин. - Самара: ФГОБУ ВПО ПГУТІ, 2016. - 441с.
  11. Вічужанін В.В. Комп'ютерна Схемотехніка та архітектура комп'ютерів. Керівництво до Виконання лабораторних робіт / В.В. Вічужанін. - Одеса, ОНПУ, 2018. - 71 с.
  12. Вічужанін В.В. Комп'ютерна Схемотехніка. Методичні вказівки и завдання до розрахунково-графічних робіт / В.В. Вічужанін. - Одеса, ОНПУ, 2018. - 35 с.

 

Додаткова література

  1. Марченко А. Л. Основи електроніки. Навчальний посібник для вузів / А. Л. Марченко. - М.: ДМК Пресс, 2008. - 296 с.
  2. Громико, А. І. Схемотехніка аналогових електронних пристроїв. Версія 1.0 [Електронний ресурс]: електрон. навч. посібник / А. І. Громико, А. Г. Григор'єв, В. Д. Скачко. - Електрон. дан. - Красноярськ: ІПК СФУ, 2008.
  3. Завадський В.А. Комп'ютерна електроніка / В.А. Завадський. -К.ВЕК, 1996. - 368 с.
  4. Опадчій Ю.Ф. Аналогова і цифрова електроніка (повний курс). Підручник для вузів / Ю.Ф. Опадчій. - М. Гаряча Лінія-Телеком, 2000. - 768 с.
  5. Шишкін Г. Г. Електроніка: навч. для вузів / Г. Г. Шишкін, А. Г. Шишкін. - М.: Дрофа, 2009. - 703 с.