Хичээлийн хөтөлбөр

Course syllabus

Энэхүү хөтөлбөрт хичээлийн зорилго, ач холбогдол, шаардлага, даалгавар, дүгнэх журам, хичээлд баримтлах бодлогын талаар дурдана.

Зорилго

Энэхүү хичээл нь орчин үеийн электрон элементүүдтэй танилцаж тэдгээрийг ашиглан төрөл бүрийн хялбар  электрон хэлхээг бүрдүүлж түүнийгээ судлах талаар анхан шатны суурь мэдлэг олгоно. Үүний дүнд дараагийн шатны мэргэжлийн хичээлүүдийг судлах боломж бүрдэнэ.


Ач холбогдол, үр дүн

1. Диод, транзистор, үйлдлийн өсгүүр, логик элементүүд зэрэг аналог болон интеграл үндсэн электрон элементүүдийн бүтэц, зохион байгуулалт, ажиллах зарчим, шинж чанартай танилцана.

2. Үндсэн электрон элементүүдийн тусламжтайгаар төрөл бүрийн шугаман ба шугаман биш хялбар электрон хэлхээг зохион бүтээх мэдлэг, чадварыг эзэмшинэ.

3. Электрон хэлхээний тогтмол гүйдлийн горимыг тогтоож, түүний ажиллагаанд задлан шинжилгээ хийх ерөнхий аргад суралцана

4. Электрон хэлхээг угсрах болон улмаар түүний шинж чанар, үзүүлэлтүүдийг электрон багаж ашиглан тодорхойлох чадвартай болно.

5. Электрон хэлхээг компьютер ашиглан симуляц хийдэг программ хангамжтай танилцаж өөрийн үйл ажиллагаанд хэрэглэх чадвартай болно.


Сурах бичиг, ном товхимол

  • Horowitz P, and W.Hill. The Art of Electronics: Cambridge university press.    
  • Floyd T.L. Electronic devices. 6th ed. 2002, ISBN 0-13-028484-X.
  • Токхейм Р. Основы цифровой электроники. Из-во "Мир", 1988. 


Оюутанд тавигдах шаардлага 

  1. Бүрэн дунд сургуулийг төгсөж математик ба физикийн хичээлээр ерөнхий төвшиний шалгалтыг 70-аас доошгүй хувийн гүйцэтгэлтэй өгсөн байх
  2. Компьютерийн хэрэглээний програмуудыг эзэмшсэн байх
  3. Лекцийн хичээлд ирэхдээ тухайн сэдэвтэй холбоотой анхан шатны материалтай танилцсан байх
  4. ...

Хичээлийн зохион байгуулалт

Хичээлийн календарь төлөвлөгөө нь лекц, лабораторын ажил, гэрийн даалгавар, шалгалтын талаарх ерөнхий мэдээллийг агуулна.

Календарь төлөвлөгөө

Лекц

Лекцийн сэдэв

Лабораторийн сэдэв

Даалгавар

1

Электроникийн үүсэл, хөгжил. Электроникийн хэрэглээ. Цахилгаан дохио. Дохиог ангилах: синусан дохио, тэгш өнцөгт дохио. Дохионы үүсгүүр: хүчдэлийн ба гүйдлийн үүсгүүр. Электрон хэлхээ. Хэлхээний элементүүд: идэвхитэй ба идэвхигүй элемент. Электрон хэлхээг судлах арга.

Лабораторын багажуудтай танилцах

Гэрийн даалгавар 1

2

Шугаман хэлхээ. Резистор, түүний шинж чанар ба хэрэглээ. Резисторын төрөл. Резисторыг сонгон авах. Конденсатор, түүний шинж чанар, хэрэглээ, төрлүүд. RC хэлхээ. Хүслэнгийн RC хэлхээ. Конденсатор цэнэглэгдэх ба цэнэгээ алдах үзэгдэл. Хугацааны тогтмол. Шилжилтийн тодорхойлолт. Дифференциалчлагч ба интегралчлагч хэлхээ. Нэвтрүүлэх хэлхээ. Импульсийн хэлбэрийн үнэлгээ. Бодит RC хэлхээ.

Осциллоскопоор хэмжилт хийх

Гэрийн даалгавар 2

3

Хүчдэл хуваагч. Ачааллын нөлөө. Дохионы хэлбэрийн гажилт. Компенсацлагдсан хүчдэл хуваагч. Аттенюатор. Шүүлтүүр, түүний төрөл, хийц маяг. Нарийн зурвасын шүүлтүүр. Давтамжийн ба фазын тодорхойлолт. Вин-Робинсоны гүүр, түүний тодорхойлолтууд. Давхар Т маягийн гүүр, тодорхойлолтууд. Индукцын ороомог, түүний шинж чанар, ангилал. RL хэлхээ. RL хэлхээний тодорхойлолтууд, хугацааны тогтмол. RL хэлхээний хэрэглээ

Шугаман RC хэлхээ

Гэрийн даалгавар 2

4

Хагас дамжуулагч диод. Хагас дамжуулагчийн цахилгаан дамжуулалт. Энергийн бүс. Цахиур ба германий. Ковалентийн холбоо. Электрон ба нүх. Хувийн ба хольцон дамжуулалт. n төрлийн хагас дамжуулагч. p төрлийн хагас дамжуулагч. Электрон нүхний шилжилт. Ядуурсан муж. Потенциал саад. Шууд ба урвуу хүчдэл болон гүйдэл. Диод. Диодын вольт-амперийн тодорхойлолт. Диодын идеаль ба практик загвар. Диод шугаман биш элемент болох нь. Шулуутгах хэлхээнүүд. Нэг хагас үеийн шулуутгах хэлхээ. Хүчдэлийн дундаж утга, диод дээрх урвуу хүчдэл. Дундын цэгтэй шулуутгах хэлхээ: ажиллах зарчим, урвуу хүчдэл. Шулуутгах гүүрийн хэлхээ: ажиллах зарчим, үндсэн үзүүлэлт.

Хүчдэл хуваагч

Гэрийн даалгавар 3

5

Шүүлтүүр: лугшилтын хэмжээ ба давтамж. Шүүлтүүрийн төрлүүд. Хүчдэл тогтворжуулагч. Хүчдэл үржүүлэгч хэлхээнүүд. Хоёрчлогч хэлхээнүүд: хагас ба бүтэн үеийн хоёрчлогч. Хүчдэл гуравлагч ба дөрөвлөгч. Хязгаарлагч хэлхээ. Тэг ба тэг биш төвшинөөр дээрээс болон доороос хязгаарлагч. Хоёр талаас хязгаарлагч. Дохиог бэхлэгч. Эерэг ба сөрөг төвшин дээр бэхлэгч. Зенер диод, түүний шинж чанар. Зенер диод бүхий хүчдэл тогтворжуулагч. Зенерийн хязгаарлагч. Бусад диод: варактор диод, гэрлэн диод, фото диод.  Диод түлхүүрийн үүрэг гүйцэтгэх нь.

Диод ба шулуутгагч

Гэрийн даалгавар 3

6

Биполяр транзистор. Транзисторын бүтэц, ажиллах зарчим, ажлын горим, холбох схемүүд. Транзисторын параметр: a ба b. Транзисторын статик тодорхойлолт. Ерөнхий эмиттертэй транзисторын коллекторын ба баазын тодорхойлолт. Ачааллын шулуун. Транзистор өсгүүр болох нь. Транзистор түлхүүр болох нь.

Зенер диод

Гэрийн даалгавар 4

7

Транзисторын ажлын цэг, түүнийг зөв сонгон авах тухай. Шугаман горим, дохионы гажилт. Ажлын цэгийг тогтоох аргууд: баазын гүйдлийн ба хүчдэл хуваагчийн арга. Ажлын цэгийг тогтворжуулах. Ерөнхий эмиттертэй өсгөх шат, түүний үзүүлэлтүүд. Ерөнхий коллектортой өсгүүр (Эмиттерийн давтагч). Дарлингтоны хос. Бамбай хэлхээ.

Транзисторын ажлын горим

Гэрийн даалгавар 4

8

Ерөнхий баазтай өсгөх шат, үндсэн үзүүлэлтүүд. Өсгүүрийн хэлхээнүүдийг харьцуулах нь. Олон шатлалт өсгүүр. Децибелийн тухай ойлголт. Өсгүүрийн ажлын горимууд: A, B, C, D горим. Өсгүүрийн тодорхойлолтууд: давтамжийн ба далайцын тодорхойлолт, гажилт. Өсгүүрийн ангилал. Гэдрэг холбоо. Гэдрэг холбооны коэффициент. Гэдрэг холбооны гүн. Эерэг ба сөрөг гэдрэг холбоо. Гэдрэг холбооны ангилал. Гэдрэг холбооны ач тус, хор хөнөөл.

Транзисторт өсгүүр

Гэрийн даалгавар 4

Явцын шалгалт 1

9

Оронгийн транзистор. Оронгийн транзисторын онцлог. pn  шилжилттэй оронгийн транзистор. Түүний бүтэц, ажиллах зарчим, тодорхойлолт, параметрүүд. Тусгаарлагдсан замаг бүхий оронгийн транзистор (MOSFET). D-MOSFET транзисторын бүтэц, ажлын горим, тодорхойлолт. E-MOSFET транзисторын бүтэц, ажиллах зарчим, тодорхойлолт.   Оронгийн транзисторыг ашигласан үндсэн хэлхээнүүд: шугаман эсэргүүцэл, шүүлтүүр, аттенюатор, гүйдлийн үүсгүүр, давтагч, дууны өсгүүр.

Оронгийн транзистор

Гэрийн даалгавар 5

10

Үйлдлийн өсгүүр. Тогтмол гүйдлийн өсгүүр. Түүний онцлог, тодорхойлолт. Шат хоорондын гальваник холбоо. Тэгийн дрейф. Дифференциал өсгүүр. Хялбар хэлхээ. Тэгш хэмт байх шаардлага. Дифференциаль ба синфазын өсгөлт. Фаз эргүүлэгч. Үйлдлийн өсгүүр, түүний онцлог, хэрэглэх хүрээ. Идеаль үйлдлийн өсгүүр. Виртуаль холболт. Бодит үйлдлийн өсгүүр. Түүний эквивалент хэлхээ, блок диаграмм. Оролтын төрлүүд. Үйлдлийн өсгүүрийн жишээ: mА741.

Үйлдлийн өсгүүр 1

Гэрийн даалгавар 6

11

Үйлдлийн өсгүүрийг холбох үндсэн аргууд: эргүүлдэг, үл эргүүлдэг, дифференциал өсгүүр. Үйлдлийн өсгүүрийн зарим хэрэглээ. Нийлбэрлэгч хэлхээ. Дундач олох. Компаратор: Тэг ба тэг биш төвшинг илрүүлэх, гаралтын хил тогтоох. Интегратор, түүний төрлүүд. Дифференциатор, түүний төрлүүд. Логарифм ба антилогарифм бодох хэлхээ. Гүйдлийн үүсгүүр. Гүйдэл хүчдэлийг харилцан хөрвүүлэх хэлхээнүүд.

Үйлдлийн өсгүүр 2

Гэрийн даалгавар 6

12

Генератор. Автогенератор, түүний ангилал. Өөрөө сэргэх үзэгдэл. Автогенераторын сэргэх нөхцөл: далайцын ба фазын. RC генератор. Фаз шилжүүлэгч RC хэлхээ бүхий автогенератор. Түүний ажиллагаа, үүсгэх давтамж. Хэлхээний хувилбарууд. Давтамжийн сонголттой RC хэлхээ бүхий генератор. Вин-Робинсоны гүүр бүхий генератор. Давхар Т-гүүрт генератор. RL генератор. Колпицын генератор. Клапп генератор. Армстрон генератор. Кварцат генератор. Релаксацын генератор. Гурвалжин ба тэгш  өнцөгт дохионы генераторууд.

RC генератор

Гэрийн даалгавар 7

13

Тоон электроник. Булийн алгебрийн үндэс. Логик хувьсагч, логик функц. Үндсэн логик элементүүд: OR, AND, NOT. Үнэний хүснэгт. Хоёрдмол зарчим. Логик алгебрийн зарим дүрэм. Логик функцыг илэрхийлэх аргууд. Үгээр ба хүснэгтээр өгөх. Мажоритар элемент. Логик функцыг логик илэрхийллээр өгөх аналитик арга. Логик илэрхийллээс үнэний хүснэгтийг зохиох. Үнэний хүснэгтээс логик илэрхийллийг бичих.

Мультивибратор

Гэрийн даалгавар 8

14

Логик хэлхээг зохиох зарчим. Комбинацын ба дарааллын логик байгууламж. Мажоритар элементийн логик хэлхээ. Функциональ бүрэн систем. AND, NOT ба OR, NOT хослол. Универсаль NOR ба NAND элемент. XOR ба XNOR элемент. Логик функцын илэрхийллийг хялбарчлах. Минимизац хийх шаардлага. Алгебрийн арга, мажоритар функцын жишээн дээр. Карно карт. Бүлэглэхэд баримтлах зарчим. Жишээ.

Логик элементүүд

Гэрийн даалгавар 8

15

Сумматор, түүний үүрэг ба зориулалт. Хагас ба бүтэн сумматор. Тэдгээрийн үнэний хүснэгт, логик бүтэц. Дөрвөн оронт сумматор. Дешифратор. Хоёртын кодын дешифратор, түүний үнэний хүснэгт ба логик бүтэц. n=3 дешифратор. “10-аас 1” дешифратор. Долоон сегментийн дешифратор. Шифратор. Мультиплексор. 4 оролттой мультиплексор. 8 сувагтай мультиплексор. Мультиплексорын хэрэглээ. Демультиплексор.

Комбинацын логик хэлхээнүүд

Гэрийн даалгавар 8

Явцын шалгалт 2

16

Триггер. Триггерийн тухай ерөнхий ойлголт, түүний ангилал. Асинхрон RS триггер. Түүний үнэний хүснэгт, хугацааны диаграмм, хэлхээний хувилбарууд. Синхрон RS триггер: логик бүтэц,

Триггер

Гэрийн даалгавар 8



Даалгавар, дүгнэх журам

Нийт 100 оноогоор дүгнэнэ.

ҮЙЛ АЖИЛЛАГАА OHOO

 

Лабораторийн ажлын тайлан

 

30

Бодлого, гэрийн даалгавар 20
Явцын шалгалт 20
Улирлын шалгалт 30
Нийт оноо 100


Хичээлд шаардлагатай зүйлс

  • Осциллоскоп, дохионы генератор, тэжээлийн үүсгүүр, мультиметрээр тоноглогдсон ажлын байр
  • Төрөл бүрийн электрон элементүүдийн цуглуулга ба монтажийн хавтан
  • Компьютер
  • Хэлхээний симуляцын программ хангамж MultiSim, PSpice.
  • Энэ хичээлийн холбогдолтой зарим файлыг ашиглахад тусгай программ хангамжууд шаардлагатай.


Бусад

Оюутнууд өөрсдөө компьютертэй байх шаардлагатай бөгөөд санал болгож буй чөлөөт симуляцын программ хангамжуудыг ашиглан гэртээ бие даан туршилтууд хийх ба бодлогуудыг бодож дүн шинжилгээ хийх хэрэгтэй.