| №
п/п
| Наименование раздела дисциплины
| Содержание раздела
|
| 1.
| Введение
| Определение, классификация и области применения аналоговых, цифровых, аналого-цифровых и цифро-аналоговых электронных устройств и их место в современной телекоммуникационной аппаратуре.
|
| 2.
| Основные технические показатели и характеристики аналоговых электронных устройств
| Функциональная и обобщенная структурная схемы электронного усилителя. Линейный и нелинейный, стационарный и переходный режимы работы усилителя. Основные показатели и характеристики, определяющие эффективность работы усилителя. Входные и выходные параметры усилителя.
|
| 3.
| Принципы электронного усиления аналоговых сигналов и построения усилителей
| Упрощенная принципиальная схема одиночного каскада усилителя. Три способа включения транзистора в схему усилительного каскада. Виды межкаскадной связи в многокаскадных усилителях.
|
| 4.
| Обратная связь (ОС) в электронных устройствах
| Виды ОС. Основные способы обеспечения отрицательной ОС и влияние ее на показатели и характеристики усилителей аналоговых сигналов. Устойчивость усилителей, охваченных отрицательной ОС, оценка устойчивости усилителя на основе физических представлений (баланс амплитуд и фаз). Частотный критерий устойчивости Найквиста. Запасы устойчивости. Применение положительной ОС в генераторах аналоговых сигналов.
|
| 5.
| Обеспечение и стабилизация режимов работы транзисторов по постоянному току.
| Цепи питания и смещения, обеспечивающие режим работы транзистора по постоянному току. Влияние условий эксплуатации и разброса значений параметров транзисторов на режим их работы по постоянному току. Нестабилизированные и стабилизированные цепи смещения. Стабилизация режима работы транзисторов с помощью отрицательной ОС.
Стабилизация режима работы транзисторов в многокаскадных усилителях с непосредственной связью. Явление дрейфа нуля.
Генераторы стабильного тока и напряжения и их использование для стабилизации токов покоя транзисторов.
|
| 6.
| Каскады предварительного усиления.
| Требования, предъявляемые к каскадам предварительного усиления и особенности их анализа, связанные с малым уровнем входного сигнала.
Применение эквивалентных схем для анализа каскадов предварительного усиления. Модели усилительных элементов, используемые при этом анализе. Построение эквивалентных схем рассматриваемых аналоговых электронных устройств. Применение компьютерного моделирования для расчета аналоговых электронных устройств по полным эквивалентным схемам. Значение компьютерных методов расчета при разработке аналоговых электронных устройств, изготавливаемых по интегральной технологии. Упрощение эквивалентных схем для проведения расчетов, не связанных с применением компьютеров.
Резисторные апериодические каскады предварительного усиления, их принципиальные и эквивалентные схемы. Коэффициенты усиления, амплитудно-частотные и переходные характеристики. Связь между соответствующими частотными и временными областями этих характеристик.
Широкополосные (импульсные) усилительные каскады. Применение высокочастотной и низкочастотной коррекций для получения частотных и переходных характеристик с заданными искажениями. Площадь усиления резисторного каскада без ОС и с частотнонезависимой отрицательной ОС.
Усилительный каскад с транзистором, включенным с общим управляемым электродом. Повторители напряжения.
Дифференциальный усилительный каскад. Принципиальная схема и основные свойства каскада. Коэффициенты усиления по синфазному и противофазному сигналам.
|
| 7.
| Оконечные усилительные каскады
| Требования, предъявляемые к оконечным каскадам и особенности их анализа, вызванные большим уровнем входного сигнала. Особенности ручного и компьютерного анализа каскадов.
Режимы работы транзисторов в усилительных каскадах. Однотактный трансформаторный оконечный усилитель. Построение выходных нагрузочных характеристик по постоянному и переменному токам. Основные энергетические соотношения. Определение нелинейных искажений. Безмашинный и компьютерный анализ нелинейных искажений.
Двухтактные оконечные каскады. Особенности работы и свойства двухтактных каскадов. Режимы работы транзисторов и нелинейные искажения выходного сигнала. Основные разновидности бестрансформаторных двухтактных каскадов. Способы повышения энергетической эффективности оконечных каскадов.
|
| 8.
| Функциональные узлы на базе операционных усилителей (ОУ).
| Основные свойства ОУ. Типовые структуры и каскады ОУ. Применение глубокой отрицательной обратной связи в ОУ для создания устройств аналоговой обработки сигналов. Компьютерные модели ОУ.
Аналоговые устройства на ОУ, осуществляющие математические операции над входными сигналами. Применение глубокой отрицательной ОС в ОУ. Инвертирующие и неинвертирующие усилители и повторители напряжения входного сигнала. Устройства на ОУ, осуществляющие линейные операции над сигналами: суммирование, вычитание, дифференцирование и интегрирование. Устройства на ОУ, осуществляющие нелинейные математические операции над сигналами: логарифмирование, антилогарифмирование, перемножение и деление. Перемножители на дифференциальных каскадах с управляемым усилением.
Активные RC-фильтры на ОУ. Аппроксимации амплитудно-частотных характеристик фильтров. Применение частотно-зависимых цепей на входе и/или в тракте глубокой отрицательной обратной связи. Обобщенная структурная схема активного RC-фильтра на ОУ и передаточная функция такого фильтра. Примеры построения схем активных RC-фильтров первого и второго порядков. Компьютерный синтез и моделирование фильтров.
RC-генераторы гармонических колебаний на ОУ. Упрощенная структурная схема RC-генератора на ОУ с частотно-избирательной глубокой положительной ОС. Стабильность частоты генерируемых колебаний. Применение отрицательной нелинейной ОС в RC-генераторах для повышения стабильности амплитуды колебаний.
Компаратор напряжения на ОУ. Принцип функционирования и упрощенная схема компаратора на ОУ без цепей ОС. Сквозная передаточная характеристика компаратора. Быстродействие и погрешности компаратора. Применение положительной ОС в компараторах на ОУ.
|
| 9.
| 9. Устройства сопряжения аналоговых и цифровых электронных узлов
| Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи информации (АЦП и ЦАП). Принцип аналого-цифрового преобразования (операции дискретизации, квантования, кодирования сигналов, шум квантования, равномерное и неравномерное квантование). Структуры АЦП и ЦАП. Параллельная и последовательная схемы АЦП. Ошибки квантования АЦП. 4-разрядная схема ЦАП. Разрешающая способность и точность ЦАП.
|
| 10.
| 10. Логические основы цифровой техники
11.
| Понятие о логической функции и логическом устройстве.
Способы задания логических функций: аналитический, табличный. Основные логические операции, используемые при записи логических выражений. Таблицы истинности логических функций. Функционально полные системы функций алгебры логики. Представление логических функций, заданных таблицами истинности, в базисах И, ИЛИ, НЕ; И-НЕ; ИЛИ-НЕ.
Синтез логических устройств в базисах И, ИЛИ, НЕ; И-НЕ; ИЛИ-НЕ.
|
| 11.
| Элементная база цифровой техники
12.
| Физическое представление логических уровней.
Основные параметры, характеристики логических элементов (коэффициенты объединения по входу, разветвления по выходу, передаточная характеристика).
Активные и пассивные логические уровни элементов И-НЕ, ИЛИ-НЕ.
Схемная реализация элементов НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ в технологиях ТТЛ, nМОП, КМОП. Серии интегральных схем, их функциональный состав.
|
| 12.
| Узлы цифровых устройств
| Триггеры. Назначение, типы триггеров, их условное обозначение. Таблицы переходов и структуры RS-, JK-, D-, T-триггеров.
Шифраторы, дешифраторы, преобразователи кодов. Назначение, структуры.
Мультиплексоры, демультиплексоры. Назначение, структуры.
Регистры. Параллельные, последовательные регистры. Их назначение, структуры.
Счетчики. Назначение и типы счетчиков. Суммирующий, вычитающий счетчики. Десятичный счетчик. Делители частоты импульсной последовательности.
Программируемые логические устройства с матричной структурой, их структура, приемы программирования.
Полупроводниковые запоминающие устройства. Классификация и параметры запоминающих устройств. Оперативное запоминающее устройство. Постоянное запоминающее устройство. Перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства.
|
| 13.
| Заключение
| Перспективы развития электронных устройств и методов их анализа и проектирования.
|
