 |
|
Програма дисципліни «Електротехніка, електроніка і мікропроцесорна техніка»
Зміст і структура дисципліни.. Роль електротехніки та електроніки у розвитку комплексної автоматизації сучасних технологічних і виробничних процесів та систем керування. Розвиток електротехніки як наука.
Прості кола змінного струму. Електричні схеми, елементи схем. Закон Ома. Напруга на клемах генератора та навантаження. Енергетичні співвідношення. Електрична потужність.
Режими роботи електричних кіл та відповідні їм точки на зовнішній характеристиці джерела. Розрахунок простих кіл постійного струму. Способи з’єднання джерел і споживачів. Закони Кірхгофа.
Розрахунок складних кіл постійного струму. Безпосереднє використання законів Кірхгофа. Метод накладання. Метод контурних струмів. Метод вузлових напруг. Метод еквівалентного генератора. Активний і пасивний двополюсник.
Змінний струм. Закони Кірхгофа для миттєвих значень. Закони Ома для елементів електричних кіл при змінному струмі. Синусоїдальний струм та його параметри. Середні та діючі значення величин, що змінюються синусоїдально. Зображення синусоїдальних величин векторами, що обертаються та векторами на комплексній площині.
Зображення параметрів синусоїдального струму комплексними величинами. Повна потужність. Повний опір.
Розрахунок кіл синусоїдального струму. Закони Ома та Кірхгофа для кіл синусоїдального струму. Кола з послідовним і паралельним з’єднанням резистора, котушки індуктивності та конденсатора. Коливальний контур. Частота власних і вимушених коливань. Резонанс напруг та струмів, умови їх виникнення та практичне значення. Трикутник опорів та потужностей. Векторні діаграми. Активна, реактивна та повна провідність. Трикутник провідностей. Комплексна провідність. Коефіцієнт потужності та його техніко-економічне значення. Розрахунок розгалуженого кола за допомогою комплексних чисел.
Трифазна система ЕРС. Принцип дії трифазного синхронного генератора. Трифазне коло. Уява електричних величин трифазних систем тригонометричними функціями, графіками, векторами, що обертаються, комплексними числами. Основні схеми з’єднання в трифазних колах. Розширення поняття фази. Визначення лінійних та фазних величин. Співвідношення між лінійними та фазними струмами і напругами. Потужність трифазного кола.
Трансформатори.Призначення та область використання. Будова та принцип дії однофазного трансформатора. Коефіцієнт трансформації. Дослід х.х. та його призначення. Поняття про приведений трансформатор. Векторна діаграма. Схеми заміни. Дослід к.з. трансформатора. Параметри схеми заміни. Трифазні трансформатори.
Асинхронні машини. Будова трифазної асинхронної машини. Збудження магнітного поля, що обертається, трифазною симетричною системою струмів. Швидкість обертання магнітного поля. Ковзання Типи роторів. Режими роботи асинхронних машин. Обертаючий момент та механічні характеристики асинхронного двигуна. Пуск і хід асинхронного двигуна. Реверсування. Робочі характеристики. Способи регулювання частоти обертання.
Синхронні машини. Устрій та принцип дії. Типи роторів. Робота машини в режимі генератора. Робота генератора на автономне навантаження. Вмикання синхронних машини в мережу. Регулювання активної і реактивної потужності.
Синхронний двигун. Пуск і хід синхронного двигуна. Кутові і механічні характеристики. Вплив струму збудження на коефіцієнт потужності.
Машини постійного струму. Устрій та принцип дії. Колектор. Режими роботи. Реакція якоря. Керування якірним колом. Генераторний режим роботи машин постійного струму. Збудження і самозбудження. Характеристики генератора постійного струму (х.х., зовнішня, регулювальна).
Робота машини постійного струму в режимі двигуна. Класифікація двигунів по способу збудження. Пуск, пусковий реостат. Регулювання частоти обертання. Реверсування.
P-n перехід та його властивості. Напівпровідниковий діод, його призначення, устрій та в/а характеристика. Схеми спрямовувачів.
Двоперехідні транзистори, їх типи та позначення. Схеми включення. Режими роботи. Найпростіший підсилювач. Багатокаскадні підсилювачі. Класифікація підсилювачів. Основні характеристики підсилювачів. Коефіцієнт підсилення з врахуванням зворотного зв’язку. Генератори електричних коливань
МП – нові масові засоби цифрової техніки на основі великих інтегральних схем. Уявлення про інтегральні схеми. Технологічні аспекти побудови ІС. Уявлення про мікропроцесорні засоби. Типова структура мікропроцесорної системи. Призначення та характеристика її елементів.
Загальні відомості про уявлення інформації в МП-системах.Вибір системи числення та кодування чисел в МП-системі. Фізичне уявлення інформації в МП-системах.
Логічні основи МП-систем. Елементи алгебри логіки. Логічні операції. Логічні елементи МП-систем. Класифікація.
Схемна реалізація логічних функційна прикладі функцій “НЕ”, “І”, “АБО”, 3І-НЕ”, “3АБО-НЕ”та ін.
Тригерний пристрій та його схемна реалізація. Типи тригерів по способу їх функціонування. Синхронні та асинхронні тригери. Однотактні та двотактні тригери.
Регістр як вузол МП-системи. Призначення та класифікація. Приклад схемної реалізації регістру прийому та передачі інформації. Приклад схемної реалізації зсуваючого регістру.
Виконання порозрядних операцій за допомогою регістрів (складання по mod 2, логічне додавання, логічне множення).
Структура пам’яті МП-системи.Принцип дешифрації адреси.
Лічильник як вузол МП-системи. Призначення та класифікація. Приклад схемної реалізації лічильника з безпосередніми зв’язками з послідовним переносом. Приклад схемної реалізації лічильника з паралельним переносом. Приклад схемної реалізації реверсивного лічильника з послідовним переносом.
Дешифратор як вузол МП-системи. Призначення та класифікація. Приклад схемної реалізації одноступеневого та двоступеневого дешифратора.
Шифратори, мультиплексори та демультиплексори, як приклади комбінаційних логічних схем.
Суматор як вузол МП-системи.Призначення та класифікація. Приклад схемної реалізації однорозрядного комбінаційного та однорозрядного накопичуючого суматора.
Типова структура мікропроцесора. Принцип мікропрограмного керування виконанням операцій. Основні характеристики мікропроцесора.
Уявлення мікропроцесора з точки зору програміста.Арифметико-логічний блок. Програмно-доступні регістри загального призначення (РЗП). Регістри ознак та масок. Регістри стану мікропроцесора. Склад та призначення полів в регістрі стану процесора. Стек та його організація.
Засоби сполучення МП-системи з об’єктом керування. Засоби автоматичного введення-виведення даних в системах збору та обробки інформації. Датчики первинної інформації. Інтерфейси. Елементна база аналогових пристроїв засобів сполучення. Вузли цифрових пристроїв засобів сполучення.