ПРОГРАММА

вступительного экзамена в аспирантуру

ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»

по специальности

05.13.05

«Элементы и устройства вычислительной техники и систем»

Санкт-Петербург

2

1. Электронные усилительно-преобразовательные устройства

Основы теории обратной связи. Виды обратной связи. Устойчивость устройств с обратной связью. Критерии и меры обеспечения устойчивости.

Операционные усилители (ОУ). Основные схемы включения ОУ. ОУ с обратной связью по току и напряжению. Устойчивость ОУ, коррекция их частотных характеристик.

Применение ОУ в линейных схемах. Суммирующий усилитель, усилитель с дифференциальным входом, повторитель, инвертор. Активные фильтры на основе ОУ.

Интегрирующий и дифференцирующий усилители. Источник тока, управляемый напряжением.

Применение ОУ в нелинейных схемах. Амплитудный детектор. Генератор сигналов синусоидальной, пилообразной и прямоугольной формы. Компаратор. Логарифмический и антилогарифмический усилители.

Электронные ключи и мультиплексоры на ОУ.

Усилители мощности. Линейные усилители мощности. Ключевые усилители мощности.

Вторичные источники питания. Принципы построения преобразователей напряжения и их основные характеристики. Электронные стабилизаторы напряжения постоянного тока. Линейные и импульсные стабилизаторы.

Формирование импульсов. Мультивибраторы. Одновибраторы. Синхронизация колебаний.

Генераторы синусоидальных колебаний. Методы повышения стабильности частоты.

Генераторы линейно-изменяющегося напряжения и тока. Широтно-импульсная модуляция.

Управления частотой колебания в генераторах. Генераторы, управляемые напряжением.

Умножение и деление частоты. Системы фазовой автоподстройки частоты.

2. Датчики систем автоматического управления Индуктивные, емкостные и оптические преобразователи перемещения в электрический сигнал.

Вращающиеся трансформаторы. Основные типы и режимы работы. Фазовращатели.

Многополюсные вращающиеся трансформаторы. Характеристики точности.

Принципы построения многоотсчетных систем преобразования угла.

Датчики скорости вращающего вала. Тахогенераторы. Факторы влияющие на точность тахогенераторов.

Датчики температуры. Термоэлектрические преобразователи. Терморезисторы.

Основные применения.

Оптоэлектронные преобразователи. ПЗС-приемники. Фотоэлектронные умножители.

Оптические квантовые генераторы (ОКГ). Назначение, основные применения.

Гальваномагнитные преобразователи. Датчики Холла. Магниторезисторы.

Особенности использования.

3. Исполнительные устройства систем управления Коллекторные электродвигатели постоянного тока. Основные схемы включения, достоинства и недостатки, передаточные функции.

Асинхронные электродвигатели. Передаточные функции. Способы управления скоростью вращения.

Вентильные двигатели, их электронная коммутация. Основные принципы управления. Преимущества и недостатки. Области применения.

Моментные двигатели. Определение требуемого вращающего момента. Способы управления. Передаточные функции.

Шаговые двигатели. Методы управления. Особенности режимов работы.

Электромагнитные подвесы. Назначение, основные применения.

4. Цифровые элементы и устройства Основы алгебры-логики. Основные законы. Основные логические функции.

Классификация базовых логических элементов. Основные статические и динамические параметры и характеристики логических элементов.

Типовые логические узлы: регистры, счетчики, сумматоры, дешифраторы, мультиплексоры. Принципы построения и основные характеристики.

Основные типы запоминающих устройств (ЗУ). Принципы организации, основные характеристики.

Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ). Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ). Программируемые и перепрограммируемые ПЗУ. Программируемые логические матрицы. Структура, принципы программирования.

Микропроцессоры микро ЭВМ. Блок схема типового микропроцессора, принцип действия.

Микроконтроллеры и цифровые сигнальные процессоры. Особенности организации и применения для управления и обработки информации.

Представления информации в цифровых системах. Системы с фиксированной.

Системы счисления. Основные формы представления информации в двоичной системе счисления.

Передача информации в цифровых системах. Последовательные и параллельные интерфейсы ЭВМ.

Цифровая обработка информации. Цифровая фильтрация. Дискретное преобразование Фурье. Эффект квантования.

Системы на кристалле (СНК). Принципы построения СНК.

5. Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи Аналого-цифровые преобразователи (АЦП). Квантование во времени и по уровню.

Основные характеристики точности и производительности.

Классификация АЦП по методу кодирования. Структура и принцип действия.

Основные параметры и характеристики современных интегральных АЦП.

Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). Принципы построения. Основные параметры и характеристики современных интегральных ЦАП.

Принципы построения АЦП и ЦАП угла. Основные характеристики.

Преобразователи времени, фазы и частоты в код. Принципы построения, основные характеристики.

6. Основные понятия надежности и диагностирования технических систем Вероятностная оценка надежности. Экспоненциальный закон надежности. Потоки событий. Простейший поток и его свойства.

Надежность избыточных технических систем. Системы, резервированные по методу «голосования». Резервированные системы с параллельным включением резервных элементов. Резервированные системы с восстановлением.

Основные понятия диагностирования технических систем. Функциональное и тестовое диагностирование. Задача диагностирования как задача принятия решений.

Айгифер Э.С., Джервис Б.У. Цифровая обработка сигналов: практический подход.

2-е издание. Пер. с англ. – М. Изд. Дом «Вильямс». 2004.

Ахметжанов А.А. Высокоточные системы передачи угла автоматических устройств.

– М.: Энергия. 1975.

Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория автоматического регулирования. – М.: Наука.

1975.

Бесекерский В.А. Цифровые автоматические системы. – М.: Наука. 1976.

Борцов Ю.А., Соколовский Г.Г. Автоматизированный привод с упругими связями. – СПб.: Энергоатомиздат. 1992.

Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины. – М.: Высшая школа. 1980.

Демагин А.В. Электрические машины для непосредственного привода приборных систем. Обзоры по судостроительной технике. Институт «Румб». – Л.: ЦНИИ «Румб», НПО «Азимут». 1991.

Дмитриев С.П., Колесов Н.В., Осипов А.В. Информационная надежность, контроль и диагностика навигационных систем. – СПб.: ЦНИИ «Электроприбор», 2004.

Журавлев Ю.Н. Активные магнитные подшипники: теория, расчет, применение. – СПб.: Политехника. 2003.

Колесов Н.В. Многоуровневое проектирование средств тестового и функционального диагностирования специализированных вычислительных комплексов. – Л.: ЦНИИ «Румб», 1992.

Куо Б. Теория и проектирование цифровых систем управления. Пер. с англ. – М.:

Машиностроение. 1986.

Никамин В.А Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Справочник – СПб.: Корона принт; М.: «Алтекс-А». 2003.

Овчинников И.Е. Теория вентильных электрических двигателей. – Л.: Наука. 1975.

Осипов О.И., Терехов В.М. Системы управления электроприводов. – М.: Academia.

2005.

Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием.

Учебник для ВУЗов. – М.: Academia. 2006.

Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. – СПб.:БХВ. Санкт-Петербург. 2000.

Хоровиц П., Хилл.У. Искусство схемотехники. Пер. с англ. – М.: Мир. 1983.

Хрущев В.В. Электрические микромашины автоматических устройств. – Л.:

Энергоатомиздат, ЛО. 1985.

Основы технической диагностики. Под ред. Пархоменко П.П. – М.: Энергия.

1976.

Приборы с зарядовой связью/ Под. Ред. М. Хоувза, Д. Моргана. Пер. с англ. – М.:

Энергоиздат. 1991.

Трехстепенные электрические машины/ Милях А.Н., Барабанов В.А., Двойных Е.В., Киев.: Наук.думка. 1979.

Altera, «MAX+Plus II». Getting started. 1997.

Altera, product-catalog.pdf, www.altera.com.