Электроника, схемотехника и пайка

База безопасной работы с напряжением, током, сопротивлением, энергией и простыми цепями постоянного тока.

1. Заряд, потенциал, напряжение и ток 3 ч.
2. Сопротивление, проводимость и закон Ома 3 ч.
3. Мощность, энергия и тепловой запас 3 ч.
4. Последовательные и параллельные цепи 3 ч.
5. Законы Кирхгофа и баланс схемы 3 ч.
6. Конденсатор и переходный процесс RC 3 ч.
7. Индуктивность и энергия магнитного поля 3 ч.
8. Безопасность низковольтной лаборатории и ESD 3 ч.

Практика работы с мультиметром, осциллографом, генератором, лабораторным блоком питания и протоколом измерений.

1. Рабочее место, приборы и измерительный маршрут 3 ч.
2. Мультиметр: напряжение, сопротивление, прозвонка 3 ч.
3. Измерение тока и ограничение лабораторного БП 3 ч.
4. Осциллограф: размах, период, частота 3 ч.
5. Генератор сигналов и нагрузка 3 ч.
6. Пульсации, шум и полоса измерения 3 ч.
7. Пробники, делители x1/x10 и влияние прибора 3 ч.
8. Журнал измерений и воспроизводимость результата 3 ч.

Пассивные компоненты, разъёмы, провода, печатные платы, чтение схем и работа с datasheet.

1. Как читать принципиальную схему 3 ч.
2. Резисторы: номинал, допуск, мощность, ТКС 3 ч.
3. Конденсаторы: типы, ESR, утечка и полярность 3 ч.
4. Индуктивности, ферриты и трансформаторы 3 ч.
5. Диоды, транзисторы и микросхемы в обозначениях 3 ч.
6. Провода, кабели, разъёмы и контакты 3 ч.
7. Печатная плата: дорожки, полигоны, переходные отверстия 3 ч.
8. Datasheet: пределы, типовые схемы и derating 3 ч.

p-n-переход, диоды, стабилитроны, Шоттки, светодиоды, выпрямители и ограничители.

1. Проводники, диэлектрики и полупроводники 3 ч.
2. Примеси, n- и p-тип, область обеднения 3 ч.
3. Вольт-амперная характеристика диода 3 ч.
4. Выпрямительные диоды и мостовые схемы 3 ч.
5. Стабилитрон и опорное напряжение 3 ч.
6. Диоды Шоттки, быстрые и импульсные диоды 3 ч.
7. Светодиоды, фотодиоды и оптопары 3 ч.
8. Ограничители, фиксаторы и защитные диоды 3 ч.

BJT, JFET, MOSFET, тиристоры, оптоэлектронные ключи, рабочая точка и тепловой режим.

1. Биполярный транзистор: токи и режимы 3 ч.
2. BJT как ключ и как усилитель 3 ч.
3. Смещение и температурная устойчивость BJT 3 ч.
4. Полевые транзисторы JFET и MOSFET 3 ч.
5. MOSFET как силовой ключ 3 ч.
6. Тиристоры, симисторы и управление мощностью 3 ч.
7. Драйверы, опторазвязка и защита затвора 3 ч.
8. Проверка транзисторов мультиметром и в схеме 3 ч.

Сигналы, усилители, обратная связь, фильтры, компараторы, ОУ и аналоговые интерфейсы.

1. Сигнал, амплитуда, частота, фаза и децибелы 3 ч.
2. Входное и выходное сопротивление каскада 3 ч.
3. Обратная связь и устойчивость 3 ч.
4. Однотранзисторные усилители 3 ч.
5. Операционный усилитель: идеальная модель и ограничения 3 ч.
6. Инвертирующие и неинвертирующие схемы на ОУ 3 ч.
7. Фильтры RC и активные фильтры 3 ч.
8. Компараторы, гистерезис и формирование уровней 3 ч.

Выпрямители, фильтры, линейные и импульсные стабилизаторы, защита питания и тепловой режим.

1. Структура источника питания 3 ч.
2. Выпрямители и сглаживающие конденсаторы 3 ч.
3. Линейные стабилизаторы 3 ч.
4. Импульсные понижающие и повышающие преобразователи 3 ч.
5. Обратная связь и устойчивость источника 3 ч.
6. Защита питания: предохранители, TVS, ограничение тока 3 ч.
7. Питание цифровых и аналоговых узлов 3 ч.
8. Тепловой расчёт и derating силовых узлов 3 ч.

Системы счисления, логические элементы, минимизация, дешифраторы, мультиплексоры, сумматоры и временные параметры.

1. Двоичная, десятичная и шестнадцатеричная запись 3 ч.
2. Логические уровни и шумовой запас 3 ч.
3. Булева алгебра и таблицы истинности 3 ч.
4. Минимизация логики и карты Карно 3 ч.
5. Дешифраторы, шифраторы и мультиплексоры 3 ч.
6. Сумматоры, сравнение кодов и контроль чётности 3 ч.
7. Семейства логики, открытый коллектор и три состояния 3 ч.
8. Временные параметры цифровых сигналов 3 ч.

Триггеры, регистры, счётчики, память, преобразование аналог-цифра и цифра-аналог.

1. RS-защёлка и хранение состояния 3 ч.
2. D-, JK- и T-триггеры 3 ч.
3. Регистры и сдвиговые цепи 3 ч.
4. Счётчики и делители частоты 3 ч.
5. Память: SRAM, DRAM, Flash, EEPROM 3 ч.
6. ЦАП: R-2R, ШИМ и аналоговый выход 3 ч.
7. АЦП: выборка, квантование и опорное напряжение 3 ч.
8. Смешанные сигналы и разводка АЦП/ЦАП 3 ч.

Процессорная логика, порты ввода-вывода, шины, таймеры, прерывания, RTL-мышление и прототипирование.

1. Архитектура микроконтроллера 3 ч.
2. GPIO: вход, выход, подтяжка и нагрузка 3 ч.
3. Таймеры, ШИМ и измерение времени 3 ч.
4. UART, SPI, I2C и уровни сигналов 3 ч.
5. Прерывания, дребезг и событийная логика 3 ч.
6. Verilog и RTL-представление схемы 3 ч.
7. ПЛИС и прототипирование цифровых узлов 3 ч.
8. Встроенная самопроверка и диагностические режимы 3 ч.

SPICE, виртуальные лаборатории, планирование эксперимента, анализ ошибок и переход от модели к макету.

1. Зачем моделировать схему 3 ч.
2. Рабочая точка по постоянному току 3 ч.
3. AC-анализ, частотная характеристика и фаза 3 ч.
4. Переходный анализ и процессы во времени 3 ч.
5. Параметрический анализ и допуски 3 ч.
6. От виртуальной схемы к макету 3 ч.
7. План эксперимента и контрольные вопросы 3 ч.
8. Документирование схемы и результатов 3 ч.

От материалов и p-n-структур до корпусов ИС, тепла, отказов, ESD и эксплуатационного запаса.

1. От дискретных элементов к интегральной схеме 3 ч.
2. Материалы, легирование и технологические слои 3 ч.
3. Корпуса микросхем и тепловой путь 3 ч.
4. Паразитные параметры и высокоскоростные эффекты 3 ч.
5. ESD, тиристорный эффект и защита входов 3 ч.
6. Надёжность, снижение нагрузки и ресурс 3 ч.
7. Отказы компонентов и признаки деградации 3 ч.
8. Влияние среды и производства на электронику 3 ч.

Рабочее место, припои, флюсы, подготовка выводов, пайка отверстий, проводники, клеммы и контроль качества.

1. Рабочее место паяльщика и безопасность 3 ч.
2. Припой, флюс и смачивание 3 ч.
3. Жало, теплопередача и температурный профиль ручной пайки 3 ч.
4. Подготовка выводов и монтаж THT 3 ч.
5. Пайка проводов и клемм 3 ч.
6. Дефекты ручной пайки 3 ч.
7. Очистка, контроль и повторная пайка 3 ч.
8. Документирование технологического процесса 3 ч.

SMD-компоненты, паяльная паста, трафареты, ручной и печной монтаж, reflow-профиль и инспекция.

1. SMT и корпуса SMD-компонентов 3 ч.
2. Паяльная паста: состав, хранение и рабочие свойства 3 ч.
3. Трафаретная печать и дозирование 3 ч.
4. Установка SMD-компонентов и ориентация 3 ч.
5. Профиль оплавления 3 ч.
6. Дефекты SMT: поднятие компонента, шарики припоя, перемычки и непропай 3 ч.
7. Ручной ремонт SMD паяльником и термофеном 3 ч.
8. Контроль SMT под увеличением 3 ч.

Алгоритмы поиска неисправностей, безопасный запуск, тепловая диагностика, поиск коротких замыканий и ремонт плат.

1. Диагностический алгоритм от симптома к гипотезе 3 ч.
2. Визуальный осмотр и запах неисправности 3 ч.
3. Поиск короткого замыкания 3 ч.
4. Безопасный первый запуск 3 ч.
5. Тепловизор, спирт, морозильный спрей 3 ч.
6. Сигнальная трассировка 3 ч.
7. Замена компонентов и проверка причины отказа 3 ч.
8. Финальное тестирование и критерии приёмки 3 ч.

Системное проектирование учебного электронного устройства, расчёт, моделирование, сборка, тестирование и документирование.

1. Техническое задание и границы проекта 3 ч.
2. Функциональная схема устройства 3 ч.
3. Расчёт ключевых узлов 3 ч.
4. Выбор компонентов и замены 3 ч.
5. Макетирование и проверка по блокам 3 ч.
6. Переход к плате и технологические ограничения 3 ч.
7. Испытания, отказовые режимы и улучшения 3 ч.
8. Паспорт проекта и учебная защита 3 ч.