22. Модули современного электронного оборудования

Наименование модуля:

Модуль 22: Модули современного электронного оборудования

Элементы модуля:

Элективные дисциплины

Датчики технологического процесса

Преобразователи измерительных сигналов 

Теория информации

Стационарная радиотехника

Интегрированные и микропроцессорные устройства

Радиопередатчики
 
Источник питания радиоэлектронных устройств и систем

Источники питания для Smart-City 

Источник питания радиоэлектронных устройств и систем

Семестр обучения:

6

Ответственный за модуль:

Молдахметов С.С.

Преподаватели:

Датчики технологических процессов – Дарий Е.М.

Преобразователи измерительных сигналов – Кашевкин А.А. 

Теория информации – Молдахметов С.С.

Стационарная радиотехника – Молдахметов С.С.

Интегральные и микропроцессорные устройства – Петров П.А. 

Радиопередатчики – Петров П.А. 

Источники энергии для умного города – Молдахметов С.С.

Источник питания радиоэлектронных устройств и систем – Савостин А.А. 

Язык:

Русский, казахский

Связь с куррикулумом:

Радиотехника, электроника и телекоммуникации (Ба)

Форма обучения/число часов в неделю и в семестр:

6 семестр: часов в неделю – 28 (лекций -3; практических занятий -2; лабораторных занятий-4; СРО -19); часов в семестр – 420. 

Рабочая нагрузка:

Аудиторная нагрузка: 135 часов

Внеаудиторная нагрузка: 285 часов

Итого: 420 часов

Кредитные пункты:

14 ECTS

Условия для проведения экзаменов:

Для допуска к экзамену студент должен набрать не менее 50 баллов из 100 отводимых на каждую дисциплину модуля

Рекомендуемые условия:

Этот модуль основан на знаниях, полученных в ходе изучения следующих модулей: Проектирование электронных устройств, Анализ и синтез электрических схем, Основы электротехники

Предполагаемые результаты обучения:

Знать 

- типы и классификация первичных измерительных преобразователей (РМР), их принципы работы и свойства;

- усилители для нормализации сигналов от преобразователей;

– принципы взаимодействия с системой сбора данных;

- основы математического анализа физических процессов в устройствах аналоговой и цифровой обработки сигналов;

- способы передачи, приема и обработки сигналов;

- теоретические основы, элементы и методы проектирования цифровых устройств;

- архитектура микроконтроллеров и микропроцессоров известных зарубежных компаний;

- устройства и принципы работы микропроцессоров, принципы программного обеспечения и методы проектирования аппаратного и программного обеспечения микропроцессорных систем;

- физические и математические модели процессов и явлений, лежащие в основе принципов работы радиотехнических устройств и систем;

- современная элементная база, используемая для построения радиопередатчиков и устройств питания;

- типы и принцип работы источников энергии, используемых в умном городе;

Уметь: 

- анализировать и разрабатывать структурные и принципиальные схемы аппаратных систем для сбора информации; 

– выбирать PMP, основываясь на требованиях технических спецификаций и контролируемой физической или технической ценности;

– выбирать правильную схему для включения PMP, чтобы максимизировать выходной информационный сигнал; 

- использовать современные средства и методы сбора, обработки, хранения и вывода информации при решении различных технических задач;

- применять методы теории оптимальных решений при проектировании радиосистем передачи информации, в системах радиолокации и радионавигации;

- анализировать структуру и свойства устройств и систем аналоговой и цифровой обработки информации;

- расчет параметров цифровых устройств и построение схем;

- сборка и установка электронных устройств;

- составять простые структурные схемы алгоритмов микроконтроллеров;

- писать программы для микроконтроллеров;

- рассчитать параметры схем радиопередающих устройств и устройств электроснабжения;

- настраивать и измерять основные электрические параметры определенных устройств для генерации, формирования и обработки радиосигналов;

- выбор устройств питания для радиотехнических и телекоммуникационных систем;

Владеть навыками: 

– проектирование прототипов и экспериментальных измерительных систем;

- выбор различных статистических методов анализа радиосистем;

- проектирование и наладка аналоговых, цифровых и микропроцессорных устройств;

- обновление встроенного по микроконтроллеров с помощью программатора;

- анализ функционирования отдельных узлов современного оборудования и устройств;

- проектирование и расчет устройств питания и основных блоков формирования и передачи радиосигналов;

- применение программы для расчетов параметров и свойств устройств электропитания и устройств формирования и передачи радиосигналов

Демонстрировать способность:

– использовать возможности датчиков для решения различных типов задач (измерение времени сигналов, формирование сигналов с заданными временными свойствами, измерение напряжения, сбор, хранение и передача данных, управление исполнительными механизмами);

- применять методы анализа и синтеза устройств аналоговой и цифровой обработки сигналов в области обработки речи, звука и изображений;

- осуществлять поиск и анализ научно-технической информации и подбирать необходимые компоненты для создания устройств электропитания и устройств формирования и передачи радиосигналов;

- подбирать материалы и комплектующие для создания устройств питания и устройств для формирования и передачи радиосигналов в зависимости от условий эксплуатации.

Coдержание:

Датчики технологического процесса 

Принципы построения и типы первичных измерительных преобразователей. Основные свойства измерительных преобразователей. Способы и средства формирования выходных электрических сигналов в измерительных преобразователях.

Преобразователи измерительных сигналов  

Информационные основы измерений. Измерительные каналы. Измерительные сигналы. Измерительные преобразователи электрических величин.

Теория информации

Общие положения о передаче данных. Аналоговые и цифровые сигналы. Модуляция сигналов. Манипулирование цифровыми сигналами. Кодирование сигналов. Детерминированные и случайные сигналы. Энтропия. Устройства для передачи и приема данных. Каналы связи.

Стационарная радиотехника  

Основные понятия теории вероятностей. Вероятностные модели сигналов и помех в радиосистемах. Линейные преобразования случайных процессов. Оптимальная фильтрация сигнала. Обнаружение дискретных сигналов. Обнаружение полностью известных аналоговых сигналов. Применение теории оценки в радиотехнике. Сигнализируйте о различении и разрешении.

Интегрированные и микропроцессорные устройства 

Электрические свойства полупроводниковых материалов. Полупроводниковые приборы. Аналоговые интегральные схемы. Цифровые интегральные схемы: логические блоки комбинационного типа, микропроцессоры, микропроцессорные системы.

Радиопередатчики

Радиопередатчики на полупроводниковых приборах. Генераторы и синтезаторы частот. Оборудование передающей станции.
Основные понятия технического обслуживания радиопередатчиков.

Источники питания для Smart-City  

Типы источников и принципы их работы, используемые в Smart-City. Современные решения в области контроля и управления энергопотреблением.

Электроснабжение радиоэлектронных устройств и систем

Общие свойства вторичных источников питания. Электрические устройства. Специальные типы трансформаторов. Выпрямители. Работа выпрямителя под нагрузкой. Сглаживающие фильтры. Элементы управления во вторичных источниках питания.

Examination Form, module mark:

Датчики технологического процесса – письменный экзамен

Датчики измерительных сигналов – письменный экзамен

Теория информации - письменный экзамен 

Стационарная радиотехника - письменный экзамен 

Интегрированные и микропроцессорные устройства - экзамен в свободной форме

Радиопередатчики – экзамен в свободной форме

Источники энергии Smart-City – письменный экзамен

Электроснабжение радиоэлектронных устройств и систем – экспертиза произвольной формы

Оценка по модулю: экзамен в свободной форме по выбору

Технические / мультимедийные средства:

Мультимедийная система. Лаборатория автоматики и электробезопасности. Лаборатории радиотехнических телекоммуникационных систем и устройств, цифровых систем связи и радиоприемных и передающих устройств, цифровых устройств и микропроцессоров, микроконтроллеров и специальных микропроцессоров.

Литература:

1. Дж. Фрейден. Современные датчики. Справочник./ Дж. Фрейден. – М.: Техносфера, 2005. – 592 с.
2. Х. М. Хашемян, Датчики технологических процессов. Свойства и методы повышения надежности; Бином - Москва, 2008. - 336 с.
3. В. И. Тихонов. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем. – М.: Радио и связь: Горячая линия-Телеком, 2004.
4. Г. И. Худяков. Статистическая теория радиотехнических систем. – М.: Академия, 2009.
5. Л. М. Гольденберг Импульсные и цифровые устройства / Л. М. Гольденберг. - М.: Огни, 2009. - 496 с.
6. В. И. Бойко. Микропроцессоры и микроконтроллеры. –СПб.: БХВ-Петербург, 2004.
7. Микроконтроллеры AVR. Учебник для начинающих : учебное пособие/ В. Ю. Хартов. – 2-е изд., дополненное и переработанное. – М.: Изд-во МГТУ, 2012. 280 с.
8. А. К. Нарышкин. Цифровые устройства и микропроцессоры. – М.: АКАДЕМИЯ, 2006.
9. Ю. В. Новиков. Введение в проектирование цифровых схем. –М.: БИНОМ. 2007.
10. В. В. Шахгильдян. Радиопередатчики. – М.: Радио и связь, 2003.
11. В. И. Каганов. Радиопередатчики. – М.: АКАДЕМИЯ, 2002.
12. В. В. Шахгильдян. Разработка радиопередатчиков. – М.: Радио и связь, 2001.
13. Г. М. Уткин. Устройства генерации и формирования радиосигналов – М.: Радио и связь, 2001.
14. В. М. Бушуев, В. А. Деминский и др. Электроснабжение телекоммуникационных устройств и систем. – М.: Горячая линия - Телеком, 2009.
15. Ю. Н. Гейтенко. Вторичные источники питания. Учебник для вузов. – М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2008.

Дата последних правок: 

20.01.2023