Материалы и компоненты радиоэлектроники

УТВЕРЖДЕНА

Министерством образования

Республики Беларусь

27.02.2006.
Регистрационный № ТД-I.017/тип. МАТЕРИАЛЫ И Составляющие РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Учебная программка для высших учебных заведений

по специальностям 1-39 01 01 Радиотехника, 1-39 01 02 Радиоэлектронные системы, 1-39 01 03 Радиоинформатика, 1-39 01 04 Радиоэлектронная

защита инфы


СОСТАВИТЕЛЬ:
А.П. Казанцев, доцент кафедры микро Материалы и компоненты радиоэлектроники- и наноэлектроники Учреждения образования «Белорусский муниципальный институт информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук


РЕЦЕНЗЕНТЫ:
^ Н.А. Цырельчук, ректор Учреждения образования «Минский муниципальный высший радиотехнический колледж», кандидат технических наук, доктор;

Кафедра умственных систем Учреждения Материалы и компоненты радиоэлектроники образования «Белорусский государственный технический университет» (протокол № 4 от 17.11.2005)


^ РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ:

Кафедрой микро- и наноэлектроники Учреждения образования «Белорусский муниципальный институт информатики и радиоэлектроники» (протокол № 3 от 19.09.2005);

Кафедрой радиотехнических устройств Учреждения Материалы и компоненты радиоэлектроники образования «Белорусский муниципальный институт информатики и радиоэлектроники» (протокол № 3 от 17 .10.2005);

Кафедрой радиотехнических систем Учреждения образования «Белорусский муниципальный институт информатики и радиоэлектроники» (протокол № 3 от 21.10. 2005);

Научно-методическим советом Учреждения образования «Белорусский муниципальный институт информатики и Материалы и компоненты радиоэлектроники радиоэлектроники» (протокол № 3 от 21.12.2005)


СОГЛАСОВАНА:

Председателем УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники;

Начальником Управления высшего и среднего специального образования Министерства образования Республики Беларусь;

Первым проректором Головного учреждения образования «Республиканский институт высшей Материалы и компоненты радиоэлектроники школы»

^ Объяснительная ЗАПИСКА



Типовая программка «Материалы и составляющие радиоэлектроники» разработана на кафедре микро- и наноэлектроники Учреждения образования «Белорусский муниципальный институт информатики и радиоэлектроники» для специальностей1-39 01 01 Радиотехника, 1-39 01 02 Радиоэлектронные системы, 1-39 01 03 Радиоинформатика, 1-39 01 04 Радиоэлектронная защита инфы высших Материалы и компоненты радиоэлектроники учебных заведений.

Целью курса является исследование параметров главных классов радиотехнических материалов, их применение для производства деталей и компонент радиоэлектронной аппаратуры и внедрение в изделиях радиоэлектроники и микроэлектроники.

Основной задачей Материалы и компоненты радиоэлектроники курса является исследование физической природы и параметров радиотехнических материалов и внедрение приобретенных познаний при разработке и эксплуатации радиотехнических изделий и устройств, также ознакомление с современными типами компонент радиоэлектроники и частей интегральных схем, изготавливаемых на Материалы и компоненты радиоэлектроники базе радиотехнических материалов.

В итоге исследования дисциплины «Материалы и составляющие радиоэлектроники» студенты должны:

знать:

уметь охарактеризовывать:

уметь рассматривать:

приобрести способности:

Программка рассчитана на объем 34 учебных часа. Примерное рассредотачивание учебных часов по видам занятий: лекций 17 часов, лабораторных работ 17 часов.

^ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

ВВЕДЕНИЕ. СВЕДЕНИЯ О ДИСЦИПЛИНЕ

Предмет курса, его Материалы и компоненты радиоэлектроники задачки и значение в плане подготовки радиоинженера. Систематизация РТМ исходя из зонной теории твердого тела и согласно областей внедрения в инженерной практике профессионалов по радиотехнике и электронике.


Раздел 1. ПРОВОДНИКИ

^ Тема 1.1. ПРОВОДНИКИ, ПРОВОДНИКОВЫЕ Материалы и компоненты радиоэлектроники МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
Систематизация проводниковых материалов. Материалы высочайшей проводимости: медь, алюминий. Великодушные металлы и их применение. Сплавы высочайшего удельного сопротивления и области их внедрения. Природа электропроводности металлов. Зависимость удельного сопротивления Материалы и компоненты радиоэлектроники металлов и сплавов от температуры. Температурный коэффициент удельного сопротивления. Особенности параметров металлов в тонких слоях. Резисторы, провода.


Раздел 2. ДИЭЛЕКТРИКИ


Тема 2.1. Главные Характеристики И КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ Характеристики

Поляризация диэлектриков, механизмы поляризации. Диэлектрическая проницаемость, ее физический смысл и численное Материалы и компоненты радиоэлектроники значение для диэлектриков разных

областей внедрения. Электропроводность диэлектриков. Объемное и поверхностное сопротивление жестких диэлектриков. Утраты в диэлектриках. Тангенс угла диэлектрических утрат. Виды диэлектрических утрат. Пробой диэлектриков, виды и механизмы пробоя.

^ Тема 2.2. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ Материалы и компоненты радиоэлектроники МАТЕРИАЛЫ И Составляющие
Систематизация диэлектрических материалов. Полимерные материалы, фторсодержащие и кремнийорганические соединения, пластмассы, эластомеры, пропиточные материалы, лаки, клей, компаунды, слоистые пластика.

Неорганические диэлектрические материалы: слюда, стекла ситаллы, керамика. Предназначения и области Материалы и компоненты радиоэлектроники внедрения диэлектрических материалов. Конструкционные детали из диэлектриков, конденсаторы, подложки ИС.


Раздел 3. ПОЛУПРОВОДНИКИ

^ Тема 3.1. Характеристики ПОЛУПРОВОДНИКОВ
Электропроводность полупроводников. Примесные полупроводники, концентрация и виды носителей заряда. Подвижность носителей заряда. Температурная зависимость удельной проводимости, Фотопроводимость.

^ Тема 3.2. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ Материалы и компоненты радиоэлектроники МАТЕРИАЛЫ И Составляющие
Способы получения монокристаллических полупроводников, легирование полупроводников. Характеристики и области внедрения обычных полупроводников и полупроводниковых хим соединений. Транзисторы: биполярные и МДП, диоды, стабилитроны, интегральные схемы.

^ Тема 3.3. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ
Главные определения Материалы и компоненты радиоэлектроники и определения микроэлектроники. Интегральные микросхемы (ИМС), степень интеграции и деление микросхем по степени интеграции. Плотность упаковки как показатель технологической трудности сотворения ИМС.

Систематизация микросхем по конструктивно-технологическим и многофункциональным признакам. Типовые структуры пленочных Материалы и компоненты радиоэлектроники, гибридных и полупроводниковых микросхем и их сравнительные свойства. Подложки ИМС и требование к ним.


^ Тема 3.4. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ И Подвесные ЭЛЕМЕНТЫ ИМС

Тонкопленочные резисторы, конденсаторы, индуктивности. Толстопленочные элементы, материалы проводящих, диэлектрических и резистивных пленок. Подвесные Материалы и компоненты радиоэлектроники элементы гибридных ИМС. Биполярные транзисторы. Диффузионные резисторы. Конденсаторы на базе р-п переходов. МОП-конденсаторы. МДП-транзисторы. Типовые структуры частей полупроводниковых ИС.


Раздел 4. МАГНЕТИКИ

^ Тема 4.1. МАГНЕТИЗМ И Характеристики МАГНЕТИКОВ
Деление веществ по Материалы и компоненты радиоэлектроники магнитным свойствам. Ферромагнетизм, антиферромагнетизм, ферримагнетизм. Процесс намагничивания. Кривая намагничивания. Магнитная проницаемость и ее зависимость от напряженности магнитного поля и температуры. Гистерезис. Предельная петля намагничивания. Магнитное насыщение. Остаточная индукция и коэрцитивная сила. Утраты Материалы и компоненты радиоэлектроники на гистерезис и вихревые токи. Зависимость утрат от частоты.

^ Тема 4.2. МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
Общая систематизация магнитных материалов. Магнитомягкие материалы и требовании к ним. Низкочастотные и высокочастотные магнитомягкие материалы. Главные свойства и области внедрения Материалы и компоненты радиоэлектроники.

Ферриты низкочастотные и высокочастотные. Разработка производства и области внедрения, ферриты с прямоугольной петлей гистерезиса, Магнитотвердые материалы. Предназначение, области внедрения.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ


Главные тенденции, препядствия и перспективы развития материаловедения для электроники, радиоэлектроники, микро- и наноэлектроники Материалы и компоненты радиоэлектроники. Расширение элементной базы современных электрических устройств.


^ ПРИМЕРНЫЙ Список ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

Основное предназначение лабораторного практикума – закрепление лекционного материала и приобретение способностей экспериментального измерения электрофизических характеристик материалов радиоэлектроники.

1. Исследование электропроводности диэлектриков и Материалы и компоненты радиоэлектроники измерение удельного объ-емного и удельного поверхностного сопротивлений.

2. Измерение зависимостей диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических утрат от частоты.

3. Исследование параметров магнитомягких материалов и измерение главных количественных характеристик магнетиков.

4. Исследование электропроводности Материалы и компоненты радиоэлектроники полупроводников и определение энергии активации своей либо примесной проводимости.

5. Исследование электрофизических характеристик проводниковых материа-лов.


ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ
1. Петров К.С. Радиоматериалы, радиокомпоненты и электроника.-СПб.: Питер, 2004 г.

2. Журавлева Л.В. Электроматериаловедение.- М.: ACADEMIA Материалы и компоненты радиоэлектроники, 2004 г.

3. Казанцев А.П. Электротехнические материалы. - Мн.: Дизайн ПРО, 1998, 2001.

4. Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электрической техники.- М.: Высш.шк.,1986, 1980.

5. Горелик С.С., Дашевский М. Я. Материаловедение полупроводников и

диэлектриков.- М.: Металлургия, 1988.

6. Богородицкий Н Материалы и компоненты радиоэлектроники.П., Пасынков В.В., Тареев В.М.. Электротехнические материалы. - М.: Энергоатомиздат, 1985.

7. Таиров Ю.М., Растений В.Ф. Разработка полупроводниковых и диэлектрических материалов.- М.: Высш. шк.., 1983, 1990.

8. Казанцев А.П. Радиотехнические материалы: Способ. пособие Материалы и компоненты радиоэлектроники. – Мн.: БГУИР, 1993.

9. Аваев Н.А., Наумов Ю.Е., Фролкин В.Т. Базы микроэлектроники.- М.: Радио и связь, 1991.

10. Игумнов Д.В., Цариц Г.В., Громов И.С. Базы микроэлектроники. – М.: Высш.шк., 1991.

11. Ефимов Материалы и компоненты радиоэлектроники И.Е., Козырь Л.Я., Горбунов Ю.М. Микроэлектроника.- М.: Высш. шк., 1986.

12. Разработка СБИС/ Под ред. Ю.Д.Чистякова. - М.: Мир, 1986.

13. Степаненко И.П. Базы микроэлектроники. - М.: Сов.радио,1980, 2000.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ Материалы и компоненты радиоэлектроники
1. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В. «атериалы радиоэлектронной техники.- Л.: Высш.шк., 2001.

2. Проводниковые материалы/ Под ред. Л.М. Казарновского. – М.: Энергия,1970.

3. Преображенский А. А. Магнитные материалы и элементы.- М.: Высш. шк., 1976.

4. Справочник по электротехническим Материалы и компоненты радиоэлектроники материалам/ Под ред. Ю.В. Корицкого. Т. 1,2,3.– М.: Энергоатомиздат, 1974, 1986.

5. Рычина Т. А. Электрорадиоэлементы. - М.: Сов. радио, 1976.

6. Росадо Л. Физическая электроника и микроэлектроника.- М.: Высш . школа, 1991.

7. Пичугин И. Г., Таиров Ю.М Материалы и компоненты радиоэлектроники., «Технология полупроводников приборов», М.: Высш. школа, 1984.

8. Агаханян Т.М., «Интегральные микросхемы».- М.: Энергоатомиздат, 1983.

9. Березин А.С., Мочалкина О.Р. Разработка и конструирование интегральных микросхем.- М.: Радио и связь, 1983.

10. Готра З.Ю. Разработка микроэлектронных Материалы и компоненты радиоэлектроники средств.- М.: Радио и связь, 1991.


УТВЕРЖДЕНА

Министерством образования

Республики Беларусь

24.06.2001.

Регистрационный № ТД - 161 / тип


Базы компЬютерного проектирования

^ Учебная программка для высших учебных заведений
по специальностям 1- 39 01 01 Радиотехника, 1-39 01 04 Радиоэлектронная защита инфы


СОСТАВИТЕЛЬ:

Н.И. Шатило, доцент кафедры радиотехнических устройств Белорусского Материалы и компоненты радиоэлектроники муниципального института информатики и радиоэлектроники, кандидат технических наук.


РЕЦЕНЗЕНТЫ:

В.К. Конопелько, заведующий кафедрой сетей и устройств телекоммуникаций Белорусского муниципального института информатики и радиоэлектроники, доктор технических наук, доктор;

И.И. Астровский Материалы и компоненты радиоэлектроники, заведующий кафедрой терминальных устройств телекоммуникационных систем Высшего института связи, кандидат технических наук, доцент.


^ РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ:

Кафедрой радиотехнических устройств Белорусского муниципального института информатики и радиоэлектроники (протоколы № 2 от 11.09.2000, № 13 от 27.06.2005);

Советом Белорусского муниципального Материалы и компоненты радиоэлектроники института информатики и радиоэлектроники (протокол № 4 от 23.11.2000.).


СОГЛАСОВАНА:

Председателем УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники;

Начальником Управления высшего и среднего специального образования Министерства образования Республики Материалы и компоненты радиоэлектроники Беларусь;

Первым проректором Головного учреждения образования «Республиканский институт высшей школы»


Разработана на основании Образовательного эталона РД РБ 02100.5.108-98.


^ Объяснительная ЗАПИСКА

Типовая программка «Основы компьютерного проектирования радиоэлектронных устройств» разработана для студентов 1- 39 01 01 Радиотехника, 1- 39 01 04 Радиоэлектронная защита инфы в Материалы и компоненты радиоэлектроники согласовании с требованиями образовательного эталона и рассчитана на объем 70 учебных часов, которые могут быть распределены на лекции – 35 часов и лабораторные занятия, предусматривающие непременное внедрение ПЭВМ - 35 часов.

В итоге освоения курса «Основы Материалы и компоненты радиоэлектроники компъютерного проектирования радиоэлектронных устройств» студент должен:

знать:

- принципы построения систем автоматического проектирования (САПР)

радиоэлектронных устройств (РЭУ) на базе ПЭВМ;

- этапы автоматического проектирования РЭУ;

- виды обеспечения САПР;

- принципы построения математических моделей компонент и электрических

схем Материалы и компоненты радиоэлектроники;

- главные методы решения типовых задач автоматического проектирования РЭУ;

уметь охарактеризовывать:

- место и роль человека при автоматическом проектировании;

- место и роль электрической вычислительной техники при автоматическом проектировании;

- содержание разных видов обеспечения САПР;

уметь Материалы и компоненты радиоэлектроники рассматривать:

- техническое задание на проектирование РЭУ;

- результаты моделирования РЭУ при помощи САПР;

приобрести способности и свойства:

- моделирования РЭУ при помощи 1-го из пакетов прикладных программ

схемотехнического проектирования;

- оптимизации схемотехнических решений РЭУ.

^ СОДЕРЖАНИЕ Материалы и компоненты радиоэлектроники ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТАХ И Задачках

ПРОЕКТИРОВАНИЯ


Тема 1. Характеристики ОБЪЕКТОВ И ЗАДАЧ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Объект проектирования и его свойства . Главные задачки проектирования РЭУ.Типовая схема шага проектирования.Методы проектирования. Главные этапы проектирования.


^ Тема Материалы и компоненты радиоэлектроники 2. Уровни и типы процессов проектирования

Общие свойства шагов системного, структурного, многофункционального и схемотехнического проектирования. Способности и перспективы использования ЭВМ на каждом шаге проектирования. Типы объектов проектирования. Понятие о математических моделях при автоматизации Материалы и компоненты радиоэлектроники проектирования


^ Раздел 2. Принципы построения и структура САПР


Тема 3. Общие сведения о САПР

Принипы построения и юзеры САПР. САПР как человеко-машинная система. Взаимодействие юзера и САПР. Систематизация САПР.


Тема 4. Виды обеспечения САПР. Математическое

и лингвистическое Материалы и компоненты радиоэлектроники обеспечение

4.1.Систематизация видов обеспечения САПР. Состав математического обеспечения. Теория и способы решения задач. Виды алгоритмов.

4.2. Состав лингвистического обеспечения. Языки программирования и проектирования.


Тема 5. Программное и информационное обеспечение

5.1.Состав программного обеспечения. Системное и предметное программное обеспечение. Функционирование Материалы и компоненты радиоэлектроники САПР в среде операционных систем.

5.2. Состав информационного обеспечения . Методы организации размещения данных. Методы структурирования данных.


Тема 6. Техническое обеспечение САПР

Средства программной обработки инфы, средства подготовки и ввода данных, средства отображения и документирования инфы Материалы и компоненты радиоэлектроники.


Раздел 3. СТРУКТУРНОЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ

моделирование РЭУ


^ Тема 7. Структурное моделирование РЭУ

Начальные данные и задачка структурного проектирования. Методы структурного моделирования: аналоговый и имитационный. Типовые задачки структурного проектирования. Модели блоков и сигналов.


^ Тема 8. Функциональное Материалы и компоненты радиоэлектроники проектирование

Начальные данные и задачка многофункционального проектирования. Базисные элементы многофункциональных схем. Построение и методы моделирования многофункциональных схем.


^ Тема 9. Логическое проектирование

Логическое проектирование как разновидность многофункционального проектирования. Модели блоков и сигналов. Синхронное и асинхронное моделирование. Двухпозиционное Материалы и компоненты радиоэлектроники и многопозиционное моделирование.


Раздел 4. СХЕМОТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЭУ


Тема 10. Математические модели частей на шаге
^ схемотехнического проектирования
Систематизация моделей, требования по точности. Схемы замещения математических моделей пассивных частей. Схемы замещения нелинейной и линейной математических моделей полупроводниковых Материалы и компоненты радиоэлектроники диодов. Соотношения меж токами и наряжениями в моделях. Определение характеристик моделей по справочным данным.


^ Тема 11. Математические модели биполярных транзисторов

Схемы замещения нелинейной (Эберса-Молла) и линейной (Джиаколетто) моделей биполярных транзисторов . Соотношения меж токами и Материалы и компоненты радиоэлектроники наряжениями в моделях. Определение характеристик моделей по справочным данным.


^ Тема 12. Математические модели полевых транзисторов

Схемы замещения нелинейной и линейной моделей полевых транзисторов. Соотношения меж токами и напряжениями в моделях. Определение характеристик моделей Материалы и компоненты радиоэлектроники по справочным данным.


^ Тема 13. Макромодели

Схемы замещения нелинейной и линейной моделей операционного усилителя. Соотношения меж токами и напряжениями в моделях. Определение характеристик моделей по справочным данным.


Тема 14. Формирование математических моделей

электрических схем

Способ узловых напряжений Материалы и компоненты радиоэлектроники. Топологический способ.


^ Тема 15. Моделирование типовых режимов работы РЭУ

Статический режим, переходные процессы и частотные свойства. Моделирование воздействия дестабилизирующих причин на свойства и характеристики РЭУ.


^ Тема 16. Оптимизация черт РЭУ

Задачки оптимизации черт РЭУ. Формирование критериев Материалы и компоненты радиоэлектроники оптимальности, детерминированные и статистические способы оптимизации.

Примерный Список лабораторных РАБОТ



  1. Исследование технических средств ПЭВМ и пакета прикладных программ ПП) схемотехнического проектирования.

  2. Исследование входного языка ППП.

  3. Анализ статического режима РЭУ, работа с библиотеками в ППП Материалы и компоненты радиоэлектроники.

  4. Анализ амплитудно-частотных черт РЭУ в ППП.

  5. Анализ переходных процессов и спектральный анализ в ППП.

  6. Составление макромоделей РЭУ и работа с ними в ППП.

  7. Оптимизация черт РЭУ в ППП.


Примерный Список курсовых Материалы и компоненты радиоэлектроники работ


Курсовые работы предугадывают моделирование на ПЭВМ принципных электронных схем разных РЭУ.


Примерный Список КОМПЪЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ


  1. Пакет прикладных программ Pspice (версии 4.0 и выше).

  2. Пакет прикладных программ MicroCAP (версии 3.0 и выше).

  3. Пакет прикладных программ MicroSim Материалы и компоненты радиоэлектроники (версии 2.0 и выше).

  4. Пакет прикладных программ NAP (версии 4.0 и выше)


ЛИТЕРАТУРА

Основная

  1. Автоматизация схемотехнического проектирования / Под ред. В.И.Ильина. - М.: Радио и связь, 1987.

  2. Норенков И.П., Маничев В.Б. Системы автоматического Материалы и компоненты радиоэлектроники проектирования электрической и вычислительной аппаратуры. - М.: Высш. шк., 1983.


ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

  1. Системы автоматического проектирования в радиоэлектронике. Справочник. /Под ред. И.П.Норенкова. - М.: Радио и связь, 1986.

  2. Шатило Н.И. Базы автоматизации проектирования радиоэлектронных устройств. Ч.1.: Учебно Материалы и компоненты радиоэлектроники-методическое пособие для студентов специальности «Радиотехника» заочной формы обучения. В 3-х ч.. –Мн.: БГУИР, 1995.

  3. Шатило Н.И. Базы автоматизации проектирования радиоэлектронных устройств. Ч.2.: Учебно-методическое пособие для студентов специальности «Радиотехника Материалы и компоненты радиоэлектроники» заочной формы обучения. В 3-х ч.. –Мн.: БГУИР, 1998.

  4. Шатило Н.И. Базы автоматизации проектирования радиоэлектронных устройств. Лабораторный практикум для студентов специальности «Радиотехника».–Мн.: БГУИР, 1999.

  5. Шатило Н.И. Методическое пособие по курсу Материалы и компоненты радиоэлектроники «Основы автоматизации проектирования радиоэлектронных устройств» для студентов специальности «Радиотехника» заочной формы обучения. –Мн.: БГУИР, 1992.



УТВЕРЖДЕНА
Министерством образования

Республики Беларусь

16.01.2006.
^ Регистрационный № ТД-I.008/тип.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ Базы РАДИОТЕХНИКИ


Учебная программка для высших учебных заведений

по специальностям 1-39 01 03 Радиоинформатика Материалы и компоненты радиоэлектроники,

1- 39 01 04 Радиоэлектронная защита инфы


СОСТАВИТЕЛЬ:

А.Н. Надольский, доцент кафедры радиотехнических устройств Учреждения образования «Белорусский муниципальный институт информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук, доцент


РЕЦЕНЗЕНТЫ:

Н.И. Шатило, заведующий кафедрой телекоммуникационных систем Учреждения образования «Высший муниципальный институт Материалы и компоненты радиоэлектроники связи», кандидат технических наук, доцент;

А.А. Арчаков, главный метролог Белорусского муниципального института метрологии, кандидат технических наук, старший научный сотрудник


^ РЕКОМЕНДОВАНО К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ:

Кафедрой радиотехнических устройств Учреждения образования «Белорусский муниципальный Материалы и компоненты радиоэлектроники институт информатики и радиоэлектроники» (протокол № 7 от 24.01.2005.);

Кафедрой радиотехнических систем Учреждения образования «Белорусский муниципальный институт информатики и радиоэлектроники» (протокол № 3 от 21.10. 2005.);

Научно-методическим советом Учреждения образования «Белорусский муниципальный институт информатики и радиоэлектроники» (протокол № 2 от Материалы и компоненты радиоэлектроники 23.11.2005.)


СОГЛАСОВАНА:

Председателем УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники;

Начальником Управления высшего и среднего специального образования Министерства образования Республики Беларусь;

Первым проректором Головного учреждения образования «Республиканский институт высшей Материалы и компоненты радиоэлектроники школы»


^ Объяснительная ЗАПИСКА


«Теоретические базы радиотехники» - это одна из базисных дисциплин, определяющая своим содержанием профессиональную подготовку инженеров по специальностям 1-39 01 03 Радиоинформатика, 1- 39 01 04 Радиоэлектронная защита инфы. Цель дисциплины состоит в исследовании теоретических основ современной радиотехники, связанных с Материалы и компоненты радиоэлектроники анализом радиотехнических сигналов и устройств, использовании приобретенных познаний в качестве базы при исследовании следующих радиотехнических дисциплин.

Дисциплина «Теоретические базы радиотехники» предугадывает исследование теории детерминированных и случайных радиосигналов, принципов их Материалы и компоненты радиоэлектроники получения и преобразования в радиотехнических устройствах, способов анализа линейных, нелинейных и параметрических цепей, схемного построения типовых устройств канала связи и других информационных систем, вопросов хорошей и цифровой обработки сигналов. В дисциплине употребляются современные математические способы Материалы и компоненты радиоэлектроники решения задач анализа радиотехнических сигналов и цепей. Задачка дисциплины - сформировать таковой объем теоретических и физических познаний, которые обеспечат осознание и следующее исследование главных заморочек синтеза и анализа сложных радиотехнических систем, оценки их Материалы и компоненты радиоэлектроники свойства по разным аспектам.

Типовая программка по дисциплине «Теоретические базы радиотехники» рассчитана на объем 170 учебных часов. Примерное рассредотачивание учебных часов по видам занятий: лекций - 102 часа, лабораторных и практических занятий Материалы и компоненты радиоэлектроники - 68 часов.
^ В итоге исследования дисциплины студенты должны
знать:

- математические модели сигналов, способы описания и анализа их параметров;

- способы анализа линейных, нелинейных и параметрических цепей;

- схемное построение и механизмы работы типовых устройств радиотехнического канала связи;

- главные Материалы и компоненты радиоэлектроники положения статистического анализа случайных сигналов;

- методы анализа процессов линейного и нелинейного преобразований случайных сигналов;

- элементы теории хорошей линейной фильтрации;

- базы теории цифровой обработки сигналов;

уметь:

- классифицировать радиотехнические сигналы и устройства Материалы и компоненты радиоэлектроники в системе разных характеристик;

- решать задачки анализа сигналов и их преобразований с применением современного математического аппарата и ЭВМ;

- анализировать процесс функционирования радиотехнических устройств в разных режимах;

- синтезировать схемы хороших и цифровых фильтров;

- проводить экспериментальный Материалы и компоненты радиоэлектроники анализ сигналов и процессов их обработки с внедрением натурного моделирования и моделирования на ЭВМ, оформлять результаты тестов и формулировать надлежащие выводы;

приобрести способности:

- решения задач спектрального и корреляционного анализа радиотехнических сигналов Материалы и компоненты радиоэлектроники;

- внедрения ЭВМ для расчета спектральных и временных черт сигналов и главных характеристик процесса их преобразований;

- проведения экспериментальных исследовательских работ радиотехнических сигналов и цепей.

Список дисциплин, на которых базируется дисциплина «Теоретические базы радиотехники Материалы и компоненты радиоэлектроники»: высшая математика, теория вероятностей, физика, базы электротехники, электрические приборы, базы теории цепей.


^ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


ВВЕДЕНИЕ


Тема дисциплины «Теоретические базы радиотехники», необходимость и особенности ее исследования, место в системе подготовки профессионалов по радиоинформатике Материалы и компоненты радиоэлектроники. Главные задачки радиотехники и области ее внедрения, тенденции развития. Предназначение радиотехнических информационных систем, их структура, систематизация, принципы функционирования. Систематизация сигналов. Неувязка помехоустойчивости. Развитие радиоэлектронной индустрии в Республике Беларусь.


Раздел 1. РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ


Тема 1.1. АНАЛИЗ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ

Математические Материалы и компоненты радиоэлектроники модели и главные свойства детерминированных сигналов. Векторное представление сигналов. Ортогональные сигналы и обобщенный ряд Фурье. Погрешность аппроксимации рядом Фурье.

Понятие диапазона сигнала, необходимость его использования. Гармонический спектральный анализ и синтез Материалы и компоненты радиоэлектроники повторяющихся сигналов. Тригонометрическое и всеохватывающее представление диапазона повторяющегося сигнала. Рассредотачивание мощности в диапазоне повторяющегося сигнала.

Спектральный анализ непериодических сигналов. Главные характеристики преобразования Фурье. Рассредотачивание энергии в диапазоне непериодического сигнала. Соотношение меж продолжительностью Материалы и компоненты радиоэлектроники сигнала и шириной его диапазона. Связь меж спектрами повторяющегося и непериодического сигналов. Диапазоны испытательных сигналов: сигналов, описываемых дельта функцией и единичной функцией, гармонического сигнала.

Корреляционный анализ детерминированных сигналов. Связь меж корреляционной и спектральной чертами сигнала Материалы и компоненты радиоэлектроники. Дискретизация и восстановление сигналов по аксиоме отсчетов (аксиоме Котельникова). Ряд Котельникова. Принципы временного уплотнения каналов связи.


^ Тема 1.2. МОДУЛИРОВАННЫЕ СИГНАЛЫ

Необходимость внедрения модулированных колебаний. Виды модуляции. Сигналы с амплитудной модуляцией. Векторное представление и Материалы и компоненты радиоэлектроники диапазоны сигналов с амплитудной модуляцией. Энерго соотношения. Балансная и однополосная амплитудные модуляции.

Угловая модуляция. Сигналы с частотной (ЧМ) и фазовой (ФМ) модуляциями. Векторное представление и диапазоны сигналов с ЧМ и ФМ Материалы и компоненты радиоэлектроники. Энерго соотношения. Сравнительный анализ амплитудной, частотной и фазовой модуляций. Радиоимпульс с частотной модуляцией, его характеристики и главные свойства.

Сигналы с импульсной, амплитудно-импульсной и импульсно-кодовой (цифровой) модуляциями. Способы модуляции, применяемые для Материалы и компоненты радиоэлектроники передачи дискретных данных по каналам связи вычислительных сетей.

Обобщенное представление модулированных колебаний в виде узкополосных сигналов. Огибающая, частота и фаза узкополосного сигнала. Аналитический сигнал и его характеристики.


Раздел 2. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ В ЛИНЕЙНЫХ Материалы и компоненты радиоэлектроники РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ


Тема 2.1. ЛИНЕЙНЫЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ЦЕПИ С Неизменными ПАРАМЕТРАМИ

Систематизация линейных цепей. Главные характеристики и свойства линейных цепей, способы их расчета и методы экспериментального определения. Устройства дифференцирования и интегрирования сигналов, их свойства. Фильтры. Активные Материалы и компоненты радиоэлектроники линейные цепи. Усилительные устройства, систематизация и механизм работы.

Линейные радиотехнические цепи с оборотной связью. Воздействие оборотной связи на свойства устройств. Устойчивость линейных цепей с оборотной связью. Аспекты стойкости Гурвица, Найквиста, Михайлова.


^ Тема Материалы и компоненты радиоэлектроники 2.2. ПРОХОЖДЕНИЕ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ ЧЕРЕЗ ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ

Постановка задачки и способы анализа линейных цепей. Временной и спектральный способы анализа, их сравнительная черта. Прохождение сигналов через дифференцирующую и интегрирующую цепи.

Особенности анализа прохождения широкополосных и Материалы и компоненты радиоэлектроники узкополосных сигналов через узкополосные цепи. Облегченный спектральный способ. Облегченный временной способ (способ огибающей). Анализ прохождения сигналов с амплитудной и частотной модуляциями через резонансный усилитель.


Раздел 3. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ В НЕЛИНЕЙНЫХ И Материалы и компоненты радиоэлектроники ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ


Тема 3.1. НЕЛИНЕЙНЫЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ЦЕПИ И Способы ИХ АНАЛИЗА

Нелинейные радиотехнические цепи, их характеристики и главные свойства. Способы аппроксимации черт нелинейных частей. Преобразование диапазона сигнала в цепи с нелинейным элементом при степенной и Материалы и компоненты радиоэлектроники кусочно-линейной аппроксимации черт. Способ угла отсечки.

Способ фазовой плоскости. Фазовые линии движения, особенные точки, изоклины, предельные циклы. Анализ нелинейных устройств способом фазовой плоскости.


^ Тема 3.2. НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ

Нелинейное резонансное усиление Материалы и компоненты радиоэлектроники сигналов, режимы работы и характеристики усилителей. Умножение частоты. Синтез безупречного умножителя частоты. Резонансные и параметрические умножители частоты.

Получение амплитудно-модулированных колебаний. Амплитудные модуляторы на базе резонансных усилителей и аналоговых перемножителях напряжений Материалы и компоненты радиоэлектроники. Балансный модулятор. Выпрямление колебаний. Принципы построения и функционирования выпрямителей. Детектирование сигналов с амплитудной модуляцией. Линейный и квадратичный сенсоры. Синхронное детектирование.

Получение сигналов с угловой модуляцией. Частотные и фазовые модуляторы. Механизм работы цифрового частотного Материалы и компоненты радиоэлектроники модулятора. Детектирование сигналов с угловой модуляцией. Частотное и фазовое детектирование.

Преобразование частоты. Балансные преобразователи частоты.

Принципы построения модуляторов и демодуляторов (модемов), применяемых в каналах связи вычислительных сетей.


^ Тема 3.3. АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Структурная схема автогенератора. Необходимость положительной Материалы и компоненты радиоэлектроники оборотной связи. Появление колебаний и стационарный режим работы автогенератора. Баланс амплитуд и баланс фаз. "Мягенький" и "жесткий" режимы самовозбуждения. Квазилинейный способ анализа стационарного режима. Определение амплитуды и частоты генерируемых Материалы и компоненты радиоэлектроники колебаний в стационарном режиме.

Нелинейное дифференциальное уравнение автогенератора. Решение уравнения в линейном приближении. Уравнение Ван-дер-Поля и способ его решения.

Схемы автогенераторов. LC и RC автогенераторы. Трехточечные автогенераторы с индуктивной и Материалы и компоненты радиоэлектроники емкостной связями. Автогенераторы на устройствах с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Стабилизация частоты в автогенераторах.

Релаксационные автогенераторы. Мультивибраторы, одновибраторы.


^ Тема 3.4. ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА

Особенности и разновидности параметрических цепей. Энерго соотношения в цепи с нелинейной емкостью. Уравнения Мэнли-Роу Материалы и компоненты радиоэлектроники.

Дифференциальное уравнение цепи с переменной емкостью. Уравнение Матье. Усиление сигналов в параметрических цепях. Одноконтурный и двухконтурный параметрические усилители. Параметрическое возбуждение колебаний. Емкостной и индуктивный параметроны.


Раздел 4. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ


Тема 4.1. Главные Материалы и компоненты радиоэлектроники Свойства СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ

Случайные сигналы и помехи в системах связи и управления. Вероятностно-статистический подход к описанию физических явлений в радиотехнике. Случайный процесс как модель случайного сигнала. Одномерные и многомерные законы рассредотачивания вероятностей случайных Материалы и компоненты радиоэлектроники процессов. Числовые свойства. Корреляционная функция как мера статистических связей. Понятие статистической зависимости случайных процессов.

Стационарные и нестационарные случайные процессы. Эргодические случайные процессы. Статистические свойства стационарных и эргодических случайных процессов.

Спектральная плотность Материалы и компоненты радиоэлектроники мощности случайного сигнала. Аксиома Винера-Хинчина. Соотношение меж шириной диапазона и интервалом корреляции. Некие модели случайных сигналов: обычный (гауссовский) шум, белоснежный шум, узкополосный случайный процесс, их вероятностные свойства.


^ Тема 4.2. ЛИНЕЙНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ

Постановка Материалы и компоненты радиоэлектроники задачки анализа линейных цепей при воздействии случайных сигналов. Спектральная плотность мощности и корреляционная функция случайного сигнала на выходе линейной цепи. Числовые свойства. Определение законов рассредотачивания случайных сигналов на выходе линейной цепи. Эффект нормализации случайных Материалы и компоненты радиоэлектроники сигналов в узкополосных цепях.

Свойства собственных шумов линейных цепей. Дифференцирование и интегрирование случайных процессов.


^ Тема 4.3. НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ

Постановка задачки анализа нелинейных цепей при воздействии случайных сигналов. Способы определения законов рассредотачивания Материалы и компоненты радиоэлектроники вероятностей случайных сигналов на выходе нелинейной безынерционной цепи. Спектральная плотность мощности и корреляционная функция выходного сигнала. Определение числовых черт.

Преобразование сигнала и шума в приемном тракте. Свойства огибающей и фазы узкополосного случайного процесса Материалы и компоненты радиоэлектроники. Воздействие узкополосного обычного шума на линейный и квадратичный амплитудные сенсоры. Совместное воздействие гармонического колебания и обычного шума на амплитудный сенсор. Помехоустойчивость амплитудных сенсоров. Воздействие сигнала и обычного шума на частотный сенсор Материалы и компоненты радиоэлектроники.


^ Тема 4.4. ПРИНЦИПЫ Хорошей ЛИНЕЙНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ

Постановка задачки хорошей линейной фильтрации сигналов на фоне помех. Коэффициент передачи согласованного фильтра и отношение сигнала к шуму на его выходе. Импульсная черта согласованного фильтра. Физическая осуществимость. Сигнал Материалы и компоненты радиоэлектроники и помеха на выходе согласованного фильтра. Синтез согласованных фильтров для неких типовых сигналов. Формирование сигнала, сопряженного с данным фильтром. Согласованная фильтрация данного сигнала при "небелом" шуме.

Суть корреляционного приема. Структурная схема Материалы и компоненты радиоэлектроники корреляционного приемника. Квазиоптимальные фильтры.


Раздел 5. ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ


Тема 5.1. ПРИНЦИПЫ ДИСКРЕТНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ

Трудности цифровой обработки сигналов. Общая структура цифрового фильтра. Диапазон дискретизированного сигнала. Дискретное преобразование Фурье. Резвое преобразование Фурье. Общие сведения о дискретном z - преобразовании. Дискретная Материалы и компоненты радиоэлектроники свертка сигналов.


^ Тема 5.2. ЦИФРОВЫЕ ФИЛЬТРЫ

Принцип деяния цифрового фильтра. Передаточная функция цифрового фильтра. Нерекурсивные и рекурсивные цифровые фильтры. Канонические схемы рекурсивных фильтров. Способы синтез цифровых фильтров.


^ ПРИМЕРНЫЙ Список ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ


1. Спектральный анализ Материалы и компоненты радиоэлектроники повторяющихся сигналов.

2. Спектральный анализ непериодических сигналов.

3. Корреляционный анализ сигналов.

4. Дискретизация и восстановление сигналов по аксиоме отсчетов (аксиоме Котельникова).

5. Прохождение сигналов через линейные устройства.

6. Нелинейные преобразования сигналов.

7. Расчет характеристик амплитудно-модулированных колебаний.

8. Расчет Материалы и компоненты радиоэлектроники характеристик сигналов с частотной и фазовой модуляциями.

9. Расчет амплитуды и частоты колебаний, создаваемых автогенераторами.

10. Расчет черт параметрических усилителей.

11. Расчет числовых черт стационарных и эргодических случайных сигналов.

12. Линейные преобразования случайных сигналов.

13. Нелинейные преобразования Материалы и компоненты радиоэлектроники случайных сигналов.

14. Синтез согласованных фильтров для разных сигналов.

15. Синтез цифровых фильтров.


^ ПРИМЕРНЫЙ Список ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ


1. Исследование спектров повторяющихся и непериодических сигналов.

2. Исследование спектров сигналов с амплитудной, частотной и фазовой модуляциями.

3. Корреляционный анализ детерминированных Материалы и компоненты радиоэлектроники сигналов.

4. Исследование процессов дискретизации сигналов по аксиоме отсчетов.

5. Исследование прохождения сигналов через линейные устройства.

6. Исследование прохождения сигналов через нелинейные устройства.

7. Исследование процессов амплитудной модуляции.

8. Исследование процессов выпрямления и детектирования Материалы и компоненты радиоэлектроники АМ колебаний.

9. Исследование генераторов гармонических колебаний.

10. Исследование законов рассредотачивания случайных сигналов.

11. Исследование прохождения случайных сигналов через линейные устройства.

12. Исследование прохождения случайных сигналов через нелинейные устройства.

13. Корреляционный анализ случайных сигналов.

14. Синтез и исследование цифровых фильтров Материалы и компоненты радиоэлектроники.


^ ПРИМЕРНЫЙ Список ТЕМ КУРСОВЫХ РАБОТ


1. Расчет прохождения сигналов сложной формы через линейные цепи спектральным способом.

2. Расчет прохождения сигналов сложной формы через линейные цепи временным способом.

3. Расчет временных и спектральных черт сигналов на выходе нелинейных Материалы и компоненты радиоэлектроники устройств.

4. Расчет статистических черт случайных сигналов на выходе линейного устройства.

5. Расчет статистических черт случайных сигналов на выходе нелинейного устройства.


ЛИТЕРАТУРА


ОСНОВНАЯ

1. Нефедов В.И. Базы радиоэлектроники и связи: Учебник для вузов. - М.: Высшая Материалы и компоненты радиоэлектроники школа, 2002.

2. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 1986.

3. Иванов М.Т., Сергиенко А.Б., Ушаков В.Н. Теоретические базы радиотехники: Учебное пособие для Материалы и компоненты радиоэлектроники вузов. - М.: Высшая школа, 2002.

4. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 2000.

5. Радиотехнические цепи и сигналы. Васильев Д.В., Витоль М.Р., Горшенков Ю.Н. и др Материалы и компоненты радиоэлектроники./Под ред. Самойло А.К. - Радио и связь, 1990.


ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1. Манаев Е.И. Базы радиоэлектроники. - М.: Радио и связь, 1990.

2. Хемминг Р.В. Цифровые фильтры: Пер. с англ. М:. Сов. радио. 1980.

3. Каяцкас А.А. Базы радиоэлектроники. - М Материалы и компоненты радиоэлектроники:. Высшая школа, 1988.

4. Куртев Н.Д., Нефедов В.И. Радиотехника. - М.:МИРЭА, 1997.

5. Левин Б.Р. Теоретические базы статистической радиотехники. - М.: Радио и связь, 1989.

6. Прокинс Дж. Цифровая связь. - М.: Радио и связь, 1999.

7. Битус А Материалы и компоненты радиоэлектроники.К. Радиотехнические цепи и сигналы. Часть 1 и 3. -Мн.: БГУИР, 1999 .

8. Радиотехнические цепи и сигналы. Примеры и задачки: Учебное пособие для вузов. / Под ред. И.С. Гоноровского -М: Радио и связь, 1989 .

9. Баскаков С.И. Радиотехнические Материалы и компоненты радиоэлектроники цепи и сигналы: Управление к решению задач: Учебное пособие для вузов. - М: Высшая школа, 2002.

При проведении лекций в аудиториях, оборудованных системой учебного ТВ, обеспечивается их компьютерное сопровождение. Лабораторные и практические занятия проводятся Материалы и компоненты радиоэлектроники в компьютерных классах с внедрением индивидуальных ЭВМ. Для этого имеются соответственное программное обеспечение, сделанное сотрудниками БГУИР, и пакеты прикладных программ типа Mathcad, Matlab и др.


УТВЕРЖДЕНА

Министерством образования

Республики Беларусь

16.01.2006.
^ Регистрационный Материалы и компоненты радиоэлектроники № ТД-I.009/тип. Электрические, СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ И КВАНТОВЫЕ ПРИБОРЫ

Учебная программка для высших учебных заведений

по специальностям: 1 – 39 01 01 Радиотехника, 1 – 39 01 02 Радиоэлектронные системы, 1 – 39 01 03 Радиоинформатика, 1 – 39 01 04 Радиоэлектронная защита инфы


СОСТАВИТЕЛИ:

С.В. Дробот, заведующий кафедрой электроники Учреждения образования «Белорусский муниципальный Материалы и компоненты радиоэлектроники институт информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук;

^ В.Н. Путилин, доцент кафедры электроники Учреждения образования «Белорусский муниципальный институт информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук;

^ В.Б. Рожанский, старший педагог кафедры электроники Материалы и компоненты радиоэлектроники Учреждения образования «Белорусский муниципальный институт информатики и радиоэлектроники»;

^ Ф.А. Ткаченко, доцент кафедры электроники Учреждения образования «Белорусский муниципальный институт информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук;

^ М.С. Хандогин, доцент кафедры электроники Учреждения образования «Белорусский Материалы и компоненты радиоэлектроники муниципальный институт информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук;

Под общей редакцией: С.В. Дробота


РЕЦЕНЗЕНТЫ:

Кафедра электроники Военной Академии Республики Беларусь (протокол № 3 от 14.11.2005.);

В.Н. Копусов, начальник отдела ОАО «Минский научно-исследовательский приборостроительный институт Материалы и компоненты радиоэлектроники», кандидат технических наук


^ РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ:

Кафедрой электроники Учреждения образования «Белорусский муниципальный институт информатики и радиоэлектроники» (протокол № 4 от 21.11.2005.);

Научно-методическим советом Учреждения образования «Белорусский муниципальный институт информатики и Материалы и компоненты радиоэлектроники радиоэлектроники» (протокол № 2 от 23.11.2005.)


СОГЛАСОВАНА:

Председателем УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники;

Начальником Управления высшего и среднего специального образования Министерства образования Республики Беларусь;

Первым проректором Головного учреждения образования Материалы и компоненты радиоэлектроники «Республиканский институт высшей школы»


^ Объяснительная ЗАПИСКА


Типовая программка «Электронные, сверхвысокочастотные и квантовые приборы» разработана для специальностей 1 – 39 01 01 Радиотехника, 1 – 39 01 02 Радиоэлектронные системы, 1 – 39 01 03 Радиоинформатика, 1 – 39 01 04 Радиоэлектронная защита инфы и обеспечивает базисную подготовку студентов, нужную для удачного исследования Материалы и компоненты радиоэлектроники особых дисциплин и следующего решения производственных и исследовательских задач в согласовании с образовательными эталонами. Целью исследования дисциплины является подготовка студентов к решению задач, связанных с оптимальным выбором электрических устройств, их режимов работы и схем включения Материалы и компоненты радиоэлектроники в разных устройствах.

Исследование дисциплины «Электронные, сверхвысокочастотные и квантовые приборы» должно опираться на содержание последующих дисциплин: «Высшая математика» (дифференциальное и интегральное исчисление, дифференциальные уравнения, функции всеохватывающей переменной); «Физика» (электричество, магнетизм, электрические волны Материалы и компоненты радиоэлектроники, квантовая физика, физика твердого тела), «Электротехника» (теория линейных и нелинейных электронных цепей).

Программка составлена в согласовании с требованиями образовательных эталонов и рассчитана на объем 86 учебных часов. Примерное рассредотачивание учебных Материалы и компоненты радиоэлектроники часов по видам занятий: лекций – 52 часа, лабораторных занятий – 34 часа.

В итоге исследования курса «Электронные, сверхвысокочастотные и квантовые приборы» студент должен:

знать:

– физические базы явлений, принципы деяния, устройство, характеристики, свойства электрических, сверхвысокочастотных и Материалы и компоненты радиоэлектроники квантовых устройств и частей микроэлектроники и их разных моделей, применяемых при анализе и синтезе радиоэлектронных устройств;

– современное состояние и перспективы развития электрических, сверхвысокочастотных и квантовых устройств;

уметь:

– использовать приобретенные познания для правильного выбора Материалы и компоненты радиоэлектроники электрического прибора и задания его рабочего режима по неизменному току;

– отыскивать характеристики устройств по их чертам;

– определять воздействие режимов и критерий эксплуатации на характеристики устройств;

приобрести способности работы:

– с электрическими устройствами и аппаратурой Материалы и компоненты радиоэлектроники, применяемой для исследования черт и измерения характеристик устройств;

– с технической литературой, справочниками, эталонами, технической документацией по электрическим устройствам.


^ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


Раздел 1. Электрические ПРИБОРЫ


ВВЕДЕНИЕ

Определение термина «Электронные приборы». Систематизация электрических устройств по нраву рабочей Материалы и компоненты радиоэлектроники среды (вакуум, разреженный газ, жесткое тело), принципу деяния и спектру рабочих частот. Главные характеристики и особенности электрических устройств.

Лаконичный исторический очерк развития российскей и забугорной электрической техники. Роль электрических устройств в Материалы и компоненты радиоэлектроники радиоэлектронике, телекоммуникационных системах, вычислительных комплексах и других областях науки и техники. Значение курса как одной из базисных дисциплин по радиотехническим специальностям.


^ Тема 1. ФИЗИЧЕСКИЕ Базы ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Характеристики полупроводников. Главные материалы полупроводниковой электроники (кремний, германий Материалы и компоненты радиоэлектроники, арсенид галлия, нитрид галлия), их главные электрофизические характеристики. Процессы образования свободных носителей заряда.

Концентрация свободных носителей в своем и примесном полупроводниках, ее зависимость от температуры. Время жизни и диффузионная длина носителей. Уровень Материалы и компоненты радиоэлектроники Ферми, его зависимость от температуры и концентрации примесей.

Кинетические процессы в полупроводниках. Термическое движение и его средняя скорость. Дрейфовое движение, подвижность носителей заряда и ее зависимость от температуры и концентрации примесей. Плотность дрейфового Материалы и компоненты радиоэлектроники тока, удельная проводимость полупроводников и ее зависимость от температуры и концентрации примесей. Движение носителей в сильных электронных полях, зависимость дрейфовой скорости от напряженности электронного поля. Диффузионное движение носителей, коэффициент диффузии, плотность диффузионного Материалы и компоненты радиоэлектроники тока. Соотношение Эйнштейна. Возникновение электронного поля в полупроводнике при неравномерном рассредотачивании примесей.

Физические процессы у поверхности полупроводника. Поверхностные энерго состояния, особенности движения носителей поблизости поверхности, поверхностная рекомбинация. Полупроводник во наружном электронном поле Материалы и компоненты радиоэлектроники, длина экранирования. Обедненный, обогащенный и инверсионный слои.

Контактные явления в полупроводниках. Физические процессы в электронно-дырочном переходе. Образование обедненного слоя, условие равновесия. Уравнение Пуассона. Энергетическая диаграмма, рассредотачивание потенциала, напряженности электронного Материалы и компоненты радиоэлектроники поля и большого заряда в переходе. Высота потенциального барьера и ширина перехода.

Электронно-дырочный переход при подаче наружного напряжения. Инжекция и экстракция носителей заряда. Особенности несимметричного перехода.

Вольт-амперная черта (ВАХ) идеализированного электронно-дырочного перехода Материалы и компоненты радиоэлектроники. Рассредотачивание неравновесных носителей. Термический ток, его зависимость от ширины нелегальной зоны, концентрации примесей и температуры. Математическая модель и характеристики идеализированного p-n-перехода: статическое и дифференциальное сопротивление, барьерная и диффузионная емкости перехода Материалы и компоненты радиоэлектроники, их зависимость от приложенного напряжения. Пробой p-n-перехода. Виды пробоя.

Контакт металл-полупроводник. Выпрямляющий и невыпрямляющий (омический) контакты.

Гетеропереходы. Энерго диаграммы. Особенности физических процессов. Особенности ВАХ.


^ Тема 2. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ

Систематизация Материалы и компоненты радиоэлектроники полупроводниковых диодов по технологии производства, мощности, частоте и многофункциональному применению: выпрямительные, стабилитроны, варикапы, импульсные диоды, диоды с скоплением заряда, диоды Шотки, туннельные и обращенные диоды. Механизм работы, свойства, характеристики, схемы включения. Система обозначения полупроводниковых Материалы и компоненты радиоэлектроники диодов. Воздействие температуры на ВАХ.


^ Тема 3. БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Устройство биполярного транзистора (БТ). Схемы включения. Главные режимы: активный, отсечки, насыщения, инверсный. Принцип деяния транзистора: физические процессы в эмиттерном переходе, базе и Материалы и компоненты радиоэлектроники коллекторном переходе; рассредотачивание неосновных носителей в базе при разных режимах. Эффект модуляции ширины базы. Токи в транзисторе; коэффициенты передачи тока в схемах с общей базой (ОБ) и общим эмиттером (ОЭ).

Физические характеристики транзистора Материалы и компоненты радиоэлектроники: коэффициент передачи тока, дифференциальные сопротивления и емкости переходов, большие сопротивления областей.

Статические свойства транзистора. Модель идеализированного транзистора (модель Эберса-Молла). Свойства реального транзистора в схемах с ОБ и ОЭ. Воздействие температуры Материалы и компоненты радиоэлектроники на свойства транзистора.

Транзистор как линейный четырехполюсник. Понятие малого сигнала. Системы Z-, Y-, H- характеристик и схемы замещения транзистора. Связь H-параметров с физическими параметрами транзистора. Определение H-параметров по статическим чертам Материалы и компоненты радиоэлектроники. Зависимость H-параметров от режима работы и температуры. Т- и П-образные эквивалентные схемы транзисторов.

Работа транзистора с нагрузкой. Построение нагрузочной прямой. Принцип усиления.

Особенности работы транзистора на больших частотах. Физические процессы Материалы и компоненты радиоэлектроники, определяющие частотные характеристики транзистора. Предельная и граничная частоты, эквивалентная схема транзистора на больших частотах. Методы увеличения рабочей частоты БТ.

Работа транзистора в импульсном режиме. Физические процессы скопления и рассасывания носителей заряда. Импульсные характеристики транзистора.

Разновидности Материалы и компоненты радиоэлектроники и перспективы развития БТ.


^ Тема 4. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Полевой транзистор (ПТ) с управляющим p-n-переходом. Устройство, схемы включения. Принцип деяния, физические процессы, воздействие напряжений электродов на ширину p-n-перехода и форму канала Материалы и компоненты радиоэлектроники. Статические свойства, области отсечки, насыщения и пробоя p-n-перехода.

ПТ с барьером Шотки. Устройство, принцип деяния. Свойства и характеристики.

ПТ с изолированным затвором. МДП-транзисторы со интегрированным и индуцированным каналами. Устройство Материалы и компоненты радиоэлектроники, схемы включения. Режимы обеднения и обогащения в транзисторе со интегрированным каналом и его статические свойства.

ПТ как линейный четырехполюсник. Система у-параметров полевых транзисторов и их связь с физическими Материалы и компоненты радиоэлектроники параметрами. Воздействие температуры на свойства и характеристики ПТ.

Работа ПТ на больших частотах и в импульсном режиме. Причины, определяющие частотные характеристики. Предельная частота. Эквивалентная схема на больших частотах. Области внедрения ПТ. Сопоставление полевых и биполярных Материалы и компоненты радиоэлектроники транзисторов. Перспективы развития и внедрения ПТ.


^ Тема 5. ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЕ ПРИБОРЫ

Устройство, принцип деяния, ВАХ, разновидности тиристоров, диодные тиристоры, триодные тиристоры, симисторы, области внедрения. Характеристики и система обозначения переключающих устройств.

^ Тема 6. ЭЛЕМЕНТЫ ИНТЕГРАЛЬНЫХ Материалы и компоненты радиоэлектроники МИКРОСХЕМ
Общие сведения о микроэлектронике. Систематизация компонент электрической аппаратуры и частей гибридных микросхем. Пассивные дискретные составляющие электрических устройств (резисторы, конденсаторы, индуктивности). Предназначение, физические базы работы, характеристики, системы обозначения. Пассивные элементы интегральных микросхем: резисторы Материалы и компоненты радиоэлектроники, конденсаторы. Биполярные транзисторы в интегральном выполнении, транзисторы с барьером Шотки, многоэмиттерные транзисторы. Диоды полупроводниковых ИМС. Биполярные транзисторы с инжекционным питанием. Полупроводниковые приборы с зарядовой связью (ПЗС). Применение ПЗС. Характеристики частей Материалы и компоненты радиоэлектроники ПЗС.
^ Тема 7. Составляющие ОПТОЭЛЕКТРОНИКИ
Определение оптического спектра электрических колебаний. Систематизация оптоэлектронных полупроводниковых устройств. Электролюминесценция. Главные типы полупроводниковых излучателей: некогерентные и когерентные полупроводниковые излучатели. Светодиоды, устройство, принцип деяния, свойства, характеристики. Главные материалы, используемые для Материалы и компоненты радиоэлектроники производства светодиодов. Заслуги в разработке светодиодов.

Полупроводниковые приемники излучения: фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры. Механизм работы, свойства, характеристики.

Устройство оптронов, главные типы оптронов: резисторные, диодные, транзисторные и тиристорные. Систематизация, принцип деяния, входные и выходные Материалы и компоненты радиоэлектроники характеристики оптронов.

^ Тема 10. ЭЛЕКТРОННО-УПРАВЛЯЕМЫЕ ЛАМПЫ
Электрическая эмиссия. Виды эмиссии. Катоды электровакуумных устройств, главные типы катодов. Прохождение тока в вакууме, ток переноса, ток смещения, полный ток. Понятие о наведенном токе.

Вакуумный диодик. Принцип Материалы и компоненты радиоэлектроники деяния. Понятие об объемном заряде. Режим насыщения и режим ограничения тока большим зарядом. Идеализированная и настоящая анодные свойства диодика. Статические характеристики. Главные типы диодов, области внедрения.

Трехэлектродная лампа. Устройство, роль Материалы и компоненты радиоэлектроники сетки в триоде. Понятие о действующем напряжении и проницаемости сетки. Токораспределение в триоде. Статические свойства триода. Статические характеристики и определение их по чертам. Междуэлектродные емкости. Режим работы триода с нагрузкой, нагрузочные свойства, характеристики Материалы и компоненты радиоэлектроники режима работы с нагрузкой.

Тетроды и пентоды. Роль сеток. Действующее напряжение. Токораспределение. Статические свойства и характеристики многоэлектродных ламп; междуэлектродные емкости. Эквивалентные схемы электрических ламп на низких и больших частотах.

Массивные генераторные Материалы и компоненты радиоэлектроники и модуляторные лампы.

Особенности работы электрических ламп со статическим управлением электрическим потоком в спектре сверхвысоких частот (СВЧ). Понятие о полном токе. Воздействие инерционных параметров электрического потока на работу электрических ламп. Воздействие на Материалы и компоненты радиоэлектроники характеристики ламп спектра СВЧ междуэлектродных емкостей и индуктивностей выводов. Особенности конструкции электрических ламп спектра СВЧ. Массивные электрические лампы СВЧ спектра. Области внедрения электрических ламп спектра СВЧ.


^ Тема 11. ПРИБОРЫ ОТОБРАЖЕНИЯ Инфы

Систематизация устройств Материалы и компоненты радиоэлектроники для отображения инфы.

Типы электронно-лучевых устройств. Устройство и принцип деяния электронно-лучевых устройств. Элементы электрической оптики. Системы фокусировки и отличия в электронно-лучевых трубках. Типы экранов электронно-лучевых трубок. Характеристики экранов.

Типы Материалы и компоненты радиоэлектроники электронно-лучевых трубок: осциллографические, трубки индикаторных устройств, кинескопы, трубки мониторов, запоминающие трубки.

Полупроводниковые индикаторы.

Жидкокристаллические индикаторы. Главные характеристики, характеризующие водянистые кристаллы. Устройство ЖКИ в проходящем и отраженном свете. Возможность отображения цвета в ЖКИ Материалы и компоненты радиоэлектроники. ЖК мониторы, устройство и их главные характеристики.

Вакуумные накаливаемые индикаторы (ВНИ), вакуумные люминесцентные индикаторы (ВЛИ): одноразрядные, многоразрядные, сегментные ВЛИ, электролюминесцентные индикаторы (ЭЛИ): устройство и принцип деяния.

Газоразрядные индикаторы (ГРИ). Главные положения теории Материалы и компоненты радиоэлектроники тлеющего разряда с прохладным катодом. Дискретные газоразрядные индикаторы. Типы и главные характеристики ГРИ. Устройство и принцип деяния газоразрядных индикаторных панелей.

Современное состояние в области разработки устройств отображения инфы.


^ Тема 12. ШУМЫ Электрических Материалы и компоненты радиоэлектроники Устройств

Источники шумов: термическое движение, дробовой эффект, процессы генерации и рекомбинации, токораспределение, поверхностные явления. Спектральная черта шумов. Способы оценки шумовых параметров. Эквивалентные шумовые схемы полупроводниковых устройств и электрических ламп.


^ Тема 13. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ РЕЖИМЫ И НАДЕЖНОСТЬ Электрических Материалы и компоненты радиоэлектроники Устройств

Номинальный и максимально допустимый режимы и их характеристики. Механический и климатический режимы и их характеристики. Герметизация, термостатирование и температурная стабилизация. Воздействие ионизирующих излучений на работу электрических устройств. Долговечность и экономичность Материалы и компоненты радиоэлектроники. Надежность полупроводниковых и электровакуумных устройств.


^ Раздел 2. Сверхвысокочастотные и квантовые ПРИБОРЫ


Тема 14. КЛИСТРОНЫ

Пролетные клистроны. Двухрезонаторный усилительный клистрон и его устройство. Принцип деяния двухрезонаторного усилительного клистрона: модуляция электронов по скорости (коэффициент эффективности электрического взаимодействия), группирование электронов Материалы и компоненты радиоэлектроники в сгустки (воздействие параметра группирования на конвекционный ток), энергетическое взаимодействие электрических сгустков с переменным электронным полем выходного резонатора; пространственно-временная диаграмма (ПВД). Характеристики и свойства двухрезонаторного пролетного клистрона: выходная мощность Материалы и компоненты радиоэлектроники, электрический КПД, коэффициент усиления, амплитудная и амплитудно-частотная свойства. Двухрезонаторный пролетный клистрон в автогенераторном режиме: условия самовозбуждения, баланс амплитуд и баланс фаз, пусковой ток, электрическая перестройка частоты. Умножители частоты на пролетных клистронах: устройство Материалы и компоненты радиоэлектроники, принцип деяния и характеристики. Многорезонаторный усилительный клистрон, его устройство и принцип деяния; особенности процесса группирования электронов, воздействие опции промежного резонатора; характеристики и свойства: выходная мощность, коэффициент усиления, полоса рабочих частот, электрический КПД Материалы и компоненты радиоэлектроники, амплитудная и амплитудно-частотная свойства. Области внедрения пролетных клистронов.

Отражательный клистрон, его устройство и принцип деяния, ПВД. Условие самовозбуждения; зоны генерации колебаний. Механическая и электрическая перестройка частоты, крутизна электрической перестройки отражательных клистронов. Митрон Материалы и компоненты радиоэлектроники. Области внедрения.


^ Тема 15. СВЧ Приборы типа «О»

Лампа бегущей волны типа «О» (ЛБВО). Особенности и достоинства устройств с долгим взаимодействием. Условие синхронизма. Замедляющие системы (ЗС). Коэффициент замедления. Понятие о пространственных Материалы и компоненты радиоэлектроники гармониках. Дисперсия ЗС. Сопротивление связи. Устройство ЛБВО, принцип деяния; энергетическое взаимодействие электронов с бегущей волной. Главные характеристики и свойства ЛБВО: коэффициент усиления, КПД, амплитудная, амплитудно-частотная и фазовая свойства, шумовые характеристики. Особенности конструкции и области Материалы и компоненты радиоэлектроники внедрения ЛБВО.

Лампа оборотной волны типа «О» (ЛОВО), устройство и принцип деяния. Баланс амплитуд и фаз. Характеристики и свойства: пусковой ток, электрическая перестройка частоты и крутизна электрической перестройки, выходная мощность Материалы и компоненты радиоэлектроники, КПД. Области внедрения ЛОВО.


^ Тема 16. СВЧ Приборы типа «М»

Физические базы работы электрических устройств типа «М». Движение электронов в скрещенных однородных электронном и магнитном полях; парабола критичного режима. Взаимодействие электронов с Материалы и компоненты радиоэлектроники неоднородным СВЧ электронным полем: воздействие продольной и поперечной составляющих поля. Энергетическое взаимодействие электронов с волной. Условие синхронизма.

Многорезонаторные магнетроны, конструкция, принцип деяния. Амплитудное и фазовое условия самовозбуждения магнетрона. Резонансные характеристики кольцевой замедляющей Материалы и компоненты радиоэлектроники системы. Характеристики магнетронов: выходная мощность, рабочая частота, электрический КПД, электрическое смещение частоты. Разновидности магнетронов, их особенности. Области внедрения многорезонаторных магнетронов.

Лампа бегущей волны типа «М» (ЛБВМ).Устройство и принцип деяния; характеристики и свойства: коэффициент Материалы и компоненты радиоэлектроники усиления, амплитудная черта, электрический КПД, полоса рабочих частот, коэффициент шума; области внедрения ЛБВМ.

Лампа оборотной волны типа «М» (ЛОВМ). Устройство и принцип деяния; особенности электрической перестройки частоты характеристики и свойства: выходная мощность, электрический Материалы и компоненты радиоэлектроники КПД; области внедрения ЛОВМ.

Амплитрон, стабилотрон, устройство, принцип деяния; характеристики и свойства. Области внедрения.

Сравнительная оценка разных электровакуумных СВЧ устройств, преимущественные области их внедрения и перспективы развития.


^ Тема 17. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ ДИОДЫ Материалы и компоненты радиоэлектроники

Детекторные СВЧ диоды. Эквивалентная схема детекторного диодика и система характеристик. Характеристики, характеризующие детектирование. Шумы детекторных СВЧ диодов. Способы измерения электронных характеристик. Применение детекторных СВЧ диодов. Согласование диодика с СВЧ трактом. Детектирование СВЧ Материалы и компоненты радиоэлектроники сигналов. Волноводные и интегральные конструкции диодных сенсоров СВЧ сигналов.

Смесительные СВЧ диоды. Эквивалентная схема и характеристики смесительных диодов, способы измерения электронных характеристик. Применение смесительных СВЧ диодов. Работа смесительного СВЧ диодика в Материалы и компоненты радиоэлектроники супергетеродинном приемнике. Конструкции диодных СВЧ смесителей в волноводном и интегральном выполнении.

Параметрические СВЧ диоды. Система электронных характеристик и способы их измерения. Принцип деяния параметрических усилителей СВЧ на полупроводниковых диодиках.

Умножительные и Материалы и компоненты радиоэлектроники настроечные СВЧ диоды. Разновидности умножительных СВЧ диодов. Электронные характеристики умножительных и настроечных СВЧ диодов и способы их измерения. Умножение частоты СВЧ сигналов при помощи полупроводниковых диодов. Конструктивные особенности диодных СВЧ умножителей частоты в волноводном и Материалы и компоненты радиоэлектроники интегральном выполнении.

Переключательные и ограничительные СВЧ диоды. Принцип деяния переключательных СВЧ диодов. Устройство переключательных диодов. Система электронных характеристик и способы их измерений. Применение переключательных и ограничительных СВЧ диодов.

Лавинно-пролетный диодик (ЛПД Материалы и компоненты радиоэлектроники). Устройство. Главные физические процессы в ЛПД: в пролетном режиме и режиме с захваченной плазмой. Эквивалентная схема, характеристики и свойства ЛПД, области внедрения. Конструкции и эквивалентные схемы СВЧ генераторов на ЛПД Материалы и компоненты радиоэлектроники.

Диоды с большой неустойчивостью (диоды Ганна). Физические процессы в двухдолинных полупроводниках, формирование домена сильного поля; форма тока; разные режимы работы ДГ. Особенности конструкции, эквивалентная схема и главные характеристики ДГ, области внедрения. Конструкции Материалы и компоненты радиоэлектроники и эквивалентные схемы генераторов на ДГ.


^ Тема 18. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ ТРАНЗИСТОРЫ

Биполярные СВЧ транзисторы, особенности конструкции, эквивалентные схемы, свойства и характеристики, области внедрения. Гетеропереходные биполярные транзисторы.

Полевые СВЧ транзисторы, особенности конструкции, эквивалентные схемы Материалы и компоненты радиоэлектроники, свойства и характеристики, области внедрения. Гетеропереходные полевые транзисторы с барьером Шотки.

Транзисторные усилители СВЧ. Бесструктурная модель СВЧ транзистора – четырехполюсник, описанный матрицей рассеяния (система S-параметров). Устойчивость транзисторных усилителей СВЧ. Расчет узкополосных усилителей Материалы и компоненты радиоэлектроники графоаналитическим способом. Особенности построения транзисторных усилителей СВЧ. Практические схемы транзисторных усилителей.

Автогенераторы на полевых и биполярных транзисторах. Особенности построения транзисторных генераторов СВЧ. Практические схемы транзисторных генераторов.

Сравнительная оценка разных полупроводниковых СВЧ устройств Материалы и компоненты радиоэлектроники, преимущественные области их внедрения. Перспективы развития полупроводниковых устройств миллиметрового спектра.


Тема 19. КВАНТОВЫЕ ПРИБОРЫ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО И

^ ОПТИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНОВ

Физические базы квантовых устройств. Энерго диапазоны атомов, молекул и жестких тел. Обычное и возбужденное состояние системы; понятие о Материалы и компоненты радиоэлектроники спонтанных переходах и спонтанном излучении. Метастабильное состояние, среднее время жизни частиц. Понятие об индуцированном (принужденном) излучении и поглощении. Соотношения Эйнштейна. Понятие об инверсии населенностей. Способы сотворения инверсии населенностей. Спектральные характеристики Материалы и компоненты радиоэлектроники активной среды, ширина спектральной полосы, предпосылки ее уширения.

Квантовые приборы сверхвысоких частот (мазеры). Особенности квантовых СВЧ устройств. Электрический парамагнитный резонанс (ЭПР). Квантовые парамагнитные усилители (КПУ), их устройство; особенности колебательных систем. Характеристики и Материалы и компоненты радиоэлектроники свойства КПУ.

Квантовые приборы оптического спектра. Многофункциональная схема оптического квантового генератора (лазера). Условия генерации. Оптический резонатор, его устройство, типы колебаний. Диапазон излучения лазера. Характеристики излучения лазера. КПД лазеров. Газовые лазеры. Особенности сотворения Материалы и компоненты радиоэлектроники инверсии населенностей в газовом разряде. Гелий-неоновый атомарный лазер, его устройство, энергетическая диаграмма. Ионные лазеры, устройство, особенности принципа деяния, главные характеристики. Лазер на молекулах СО2, его устройство, механизм работы, характеристики. Жидкостные лазеры, устройство и Материалы и компоненты радиоэлектроники принцип деяния. Лазеры на жестком теле, материалы, особенности энергетических диаграмм. Режим модулированной добротности. Полупроводниковые лазеры, их особенности, материалы. Инжекционный лазер на p-n-переходе, энергетическая диаграмма, особенности физических процессов; главные Материалы и компоненты радиоэлектроники характеристики и свойства. Инжекционные лазеры на гетеропереходах. Главные способы модуляции оптического излучения.

Сравнительная оценка квантовых устройств разных типов, области их внедрения. Перспективы развития электрических и квантовых устройств.


^ ПРИМЕРНЫЙ Список ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ Материалы и компоненты радиоэлектроники ЗАНЯТИЙ


  1. Исследование черт и характеристик полупроводниковых диодов (выпрямительного, стабилитрона, варикапа, туннельного и др.)

  2. Исследование черт и характеристик биполярных транзисторов в схемах с общей базой и общим эмиттером.

  3. Исследование малосигнальных, импульсных и частотных характеристик биполярных транзисторов и Материалы и компоненты радиоэлектроники их зависимостей от рабочего режима и температуры.

  4. Исследование черт и характеристик полевых транзисторов.

  5. Исследование малосигнальных, импульсных и частотных характеристик полевых транзисторов и их зависимости от рабочего режима и температуры Материалы и компоненты радиоэлектроники.

  6. Исследование черт и характеристик тиристоров.

  7. Исследование черт и характеристик полупроводниковых оптоэлектронных устройств (светодиоды, фотодиоды, фототранзисторы).

  8. Исследование оптронов.

  9. Исследование черт и характеристик тетрода.

  10. Исследование работы биполярного транзистора с нагрузкой.

  11. Исследование черт и характеристик генератора на отражательном Материалы и компоненты радиоэлектроники клистроне.

  12. Исследование черт и характеристик усилителя на пролетном клистроне.

  13. Исследование черт и характеристик усилителя на ЛБВ.

  14. Исследование черт и характеристик генератора на ЛОВ.

  15. Исследование черт и характеристик генератора на многорезонаторном Материалы и компоненты радиоэлектроники магнетроне.

  16. Исследование черт и характеристик детекторного и смесительного диодов СВЧ.

  17. Исследование черт и характеристик умножителя частоты на варакторном диодике.

  18. Исследование черт и характеристик генератора на ЛПД.

  19. Исследование черт и характеристик генератора на Материалы и компоненты радиоэлектроники ДГ.

  20. Исследование черт и характеристик усилителя на СВЧ биполярном транзисторе.

  21. Исследование черт и характеристик усилителя на СВЧ полевом транзисторе.

  22. Исследование черт и характеристик генератора на СВЧ полевом транзисторе.

  23. Исследование черт и характеристик газового Материалы и компоненты радиоэлектроники лазера.

  24. Исследование черт и характеристик полупроводникового лазера.

^ ПРИМЕРНЫЙ Список КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ

1. Система проектирования аналоговых и цифровых устройств OrCAD.

2. Система схемотехнического моделирования MicroCap V.

3. Система схемотехнического моделирования Electronics Workbench.


ЛИТЕРАТУРА


ОСНОВНАЯ

  1. Булычев А.Л., Лямин П.М Материалы и компоненты радиоэлектроники., Тулинов Е.С. Электрические приборы. – Мн.: Выш. шк., 1999. – 414 с.

  2. Электрические, квантовые приборы и микроэлектроника / Под ред. Н.Д. Федорова – М.: Радио и связь, 1998. – 560 с.

  3. Аваев Н.А., Шишкин Г.Г Материалы и компоненты радиоэлектроники. Электрические приборы. Под ред. Г.Г. Шишкина. – М.: МАИ, 1996. – 540 с.

  4. Электрические приборы / Под ред. Г.Г. Шишкина. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 495с.

  5. Аваев Н.А., Наумов Ю.Г. Фролкин В.Т. Базы микроэлектроники. – М.: Радио Материалы и компоненты радиоэлектроники и связь, 1991. – 288 с.

  6. Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы. – СПб.: Лань, 2003. – 480 с.

  7. Ткаченко Ф.А. Техно электроника. – Мн.: Дизайн ПРО, 2000. – 351 с.

  8. Валенко В.С., Хандогин М.С. Электроника и Материалы и компоненты радиоэлектроники микросхемотехника. – Мн.: Беларусь, 2000. – 325 с.

  9. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника и микропроцессорная техника. – М.: Высш. шк., 1991. – 622 с.

  10. Опадчий Н.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника Материалы и компоненты радиоэлектроники. – М.: Жгучая Линия – Телеком, 1999. – 768 с.

  11. Андрушко Л.М., Федоров Н.Д. Электрические и квантовые приборы СВЧ. – М.: Радио и связь, 1981.

  12. Электрические приборы СВЧ / Березин В.М., Буряк В.С. и др. – М Материалы и компоненты радиоэлектроники.: Высш. шк., 1985.

  13. Пихтин А.Н. Оптическая и квантовая электроника. – М.: Высш. шк., 2001. – 573 с.

  14. Микроэлектронные устройства СВЧ / Г.И. Веселов, Е.Н. Егоров, Ю.Н. Алехин и др. / Под ред. Г.И. Веселова. – М.: Высш. шк Материалы и компоненты радиоэлектроники., 1988. – 280 с.

  15. Терехов В.А. Задачник по электрическим устройствам. – СПб.: Лань, 2003. – 288 с.


ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

  1. Щука А.А. Электроника. – СПб.: БХВ, 2005. – 580 с.

  2. Петров К.С. Радиоматериалы, радиокомпоненты и электроника. – СПб.: Питер, 2003. – 540 с.

  3. Лебедев И.В Материалы и компоненты радиоэлектроники. Техника и приборы СВЧ. Т. 2. Электровакуумные приборы СВЧ. – М.: Высш. шк., 1972.

  4. Кукарин С.В. Электрические приборы СВЧ. Свойства, применение, тенденции развития. – М.: Радио и связь, 1981.

  5. Хандогин М.С. Электрические приборы: Учебное пособие Материалы и компоненты радиоэлектроники для студ. радиотехнических специальностей. – Мн.: БГУИР, 2005. – 188 с.

  6. Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электрических устройств DesignLab 8.0. – М.: Солон – Р, 2000. – 704 с.

  7. Карлащук В.И. Электрическая лаборатория на IBM PC: Программка Electronics Материалы и компоненты радиоэлектроники Workbench и ее применение. – М.: Солон – Р, 1999. – 512 с.

  8. Дробот С.В., Мельников В.А., Путилин В.Н. Практикум по курсу "Электрические приборы" для студ. всех спец. БГУИР. – Мн.: БГУИР, 2003. – 179 с.

  9. Рожанский В Материалы и компоненты радиоэлектроники.Б. Учебное пособие по курсу электрические приборы СВЧ для радиотехнических специальностей. – Мн.: БГУИР, 1997. – 125 с.

  10. Хрулев А.К., Черепанов В.П. Диоды и их забугорные аналоги: Справочник. В 3-х томах. – М.: ИП РадиоСофт Материалы и компоненты радиоэлектроники, 1998.

  11. Галкин В.И., Булычев А.Л., Лямин П.М. Полупроводниковые приборы: Транзисторы широкого внедрения: Справочник. – Мн.: Беларусь, 1995. – 383 с.



СОДЕРЖАНИЕ


Материалы и составляющие радиоэлектроники № ТД-I.017/тип. ………




Базы компьютерного проектирования № ТД-161/тип………………..




Теоретические базы Материалы и компоненты радиоэлектроники радиотехники № I.008/тип………………………




Электрические, СВЧ и квантовые приборы № I.009/тип………………….





materiali-dlya-ocenki-znanij-i-umenij-studenta.html
materiali-dlya-otdelki-potolkov-kontrolnaya-rabota.html
materiali-dlya-podgotovki-i-provedeniya-urokov.html