Основы электроники

Программа повышения квалификации направлена на формирование или совершенствование профессиональных компетенций в области радиоэлектроники и схемотехники для разработчиков и конструкторов радиоэлектронных средств (РЭС).

Учебно-тематический план

Тема 1. Радиоэлементы. Схемы замещения. Отличия от идеальных моделей

Рассматривается роль правильного выбора элементной базы в проектировании радиоэлектронных средств. Кратко рассмотрены отличия реальных пассивных компонентов от их идеальных аналогов. Приводятся схемы замещения для ряда пассивных компонентов. Оценивается применимость тех или иных компонентов в различных частотных диапазонах. Рассмотрена терминология, необходимая для понимания материалов курса.

Тема 2. Делители. RC-цепи. Частотные и фазовые характеристики. Постоянные времени

Рассматриваются делители как основа схемотехники электронных средств. Показаны методы трансформации схем, позволяющие проанализировать их как простейший делитель. Анализируются простейшие фильтры высоких и низких частот на базе RC-цепочек. Рассматриваются частотные и фазовые характеристики таких фильтров. Исследуются особенности изменения различных сигналов после прохождения через фильтры высоких и низких частот. Рассматриваются постоянные времени RC-цепей.

Тема 3. LC-контуры. Последовательные и параллельные контуры

Анализируются последовательные и параллельные колебательные контуры, включенные последовательно и параллельно нагрузке. Приводятся простейшие расчетные зависимости для моделирования фильтров и контуров. Рассматривается применение контуров в электронике.

Тема 4. Выпрямительные диоды. pn-переход. Конструкция и параметры. Вольт-амперные характеристики

Рассматриваются механизм работы pn-перехода кремниевых выпрямительных диодов. Исследуются их вольт-амперные характеристики в прямом и обратном включении. Анализируется работа диодов в различных включениях. Анализируются основные параметры выпрямительных диодов и их влияние на свойства каскадов.

Тема 5. Диоды Шоттки и стабилитроны

Рассматриваются вольт-амперные характеристики и схемы включения диодов Шоттки и стабилитронов. Кратко обсуждаются материалы и технологии, используемые при их производстве.

Тема 6. Импульсные диоды и варикапы

Рассматриваются области применения данных приборов и ограничения по их использованию. Исследуются вольт-фарадные характеристики и механизм работы варикапов. Приводятся примеры использования варикапов для плавной перестройки частоты настройки резонансных контуров.

Тема 7. Светодиоды

Рассматриваются вольт-амперные характеристики и схемы включения светодиодов. Кратко обсуждаются материалы и технологии, используемые при их производстве. Анализируются возможные области применения.

Тема 8. Туннельные диоды. pin-диоды

Рассматриваются вольт-амперные характеристики и схемы включения туннельных диодов и pin-диодов. Кратко обсуждаются материалы и технологии, используемые при их производстве. Исследуется механизм работы.

Тема 9. Биполярные транзисторы. Входные и выходные ВАХ

Рассматривается механизм работы биполярных транзисторов на уровне pn-перехода. Исследуются процессы инжекции и экстракции. Анализируются входные и выходные вольт-амперные характеристики npn- и pnp-транзисторов. Обсуждаются основные параметры биполярных транзисторов и их влияние на возможную область применения

Тема 10. Основные параметры транзисторов. Базовые схемы включения. Схема Дарлингтона

Рассматриваются простейшие схемы включения биполярных транзисторов. Исследуются их характеристики. Рассматриваются конкретные примеры расчета простейших цепей с использованием биполярных транзисторов.

Тема 11. Полевые транзисторы с управляющим pn-переходом

Рассматривается механизм работы полевых транзисторов с управляющим pn-переходом. Исследуются их входные и выходные вольт-амперные характеристики. Рассматриваются простейшие схемы включения. Исследуются характеристики n- и p-канальных транзисторов.

Тема 12. Полевые транзисторы со встроенным каналом

Рассматривается механизм работы полевых транзисторов со встроенным каналом. Исследуются их входные и выходные вольт-амперные характеристики. Рассматриваются простейшие схемы включения. Исследуются характеристики n- и p-канальных транзисторов.

Тема 13. Полевые транзисторы с индуцированным каналом

Рассматривается механизм работы полевых транзисторов с индуцированным каналом. Исследуются их входные и выходные вольт-амперные характеристики. Рассматриваются простейшие схемы включения. Исследуются характеристики n- и p-канальных транзисторов.

Тема 14. Основные схемы включения полевых транзисторов

Обсуждаются основные схемы каскадов на полевых транзисторах и их применение. Рассматриваются конкретные примеры расчета простейших цепей с использованием полевых транзисторов.

Тема 15. Тиристоры и симисторы

Рассматривается механизм работы силовых полупроводниковых элементов (динисторов, тринисторов, симисторов). Исследуются их вольт-амперные характеристики. Рассматриваются простейшие схемы включения силовых элементов. Обсуждаются основные параметры силовых элементов и их влияние на возможную область применения. Рассматриваются конкретные примеры реализации простейших цепей с использованием силовых полупроводниковых элементов.

Тема 16. Фотодиоды и фототранзисторы. Оптопары

Исследуется механизм работы фотодиодов, фототранзисторов и фототиристоров. Рассматриваются их вольт-амперные характеристики. Анализируются простейшие оптопары на базе оптоэлементов. Рассматриваются конкретные примеры реализации простейших цепей с использованием оптоэлементов.

Тема 17. Биполярные транзисторы с изолированным затвором

Рассматривается механизм работы силовых IGBT-транзисторов. Исследуются их вольт-амперные характеристики. Рассматриваются простейшие схемы включения. Обсуждаются основные параметры и их влияние на возможную область применения.

Тема 18. Согласующие трансформаторы

Кратко рассматривается механизм работы согласующих трансформаторов как преобразователей импеданса. Анализируются конкретные примеры применения согласующих трансформаторов в электронике.

Тема 19. Радиолампы

Исследуется механизм работы радиоламп. Рассматриваются вольт-амперные характеристики триодов, тетродов и пентодов. Анализируются простейшие схемы включения радиоламп и возможные области применения.

Тема 20. Операционные усилители

Исследуется внутренняя структура операционного усилителя и механизм его работы. Анализируются простейшие схемы на базе операционных усилителей. Рассматривается влияние обратной связи на параметры схем на операционных усилителях.

Тема 21. Итоговая аттестация (тестирование)

Слушателям предлагается выполнить расчет простейших схем на базе рассмотренных элементов и провести анализ их работы в соответствии с предлагаемыми оценочными материалами.