Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский государственный технический университет

имени Н.Э. Баумана

«Утверждаю»

Первый проректор —

проректор по учебной работе МГТУ им. Н.Э. Баумана _ Е.Г. Юдин «_» «_» 2006 г.

Дисциплина для учебного плана специальности: 200400 Факультета- БМТ Зарубежная элементная база радиоэлектронных устройств медицинского назначения Автор: Карпухин В.А.

Кафедра: БМТ-1, «Биомедицинские технические системы»

Объем занятий, час Виды занятий 07 семестр 08 семестр Всего 17 недель 17 недель Лекции 16 8 Индивидуальные консультации 8 4 Самостоятельная работа 32 16 Итого: 56 28 Проверка знаний: зачет зачет Объем, час / выполнение, неделя выдачи-сдачи Виды самостоятельной работы 07 семестр 08 семестр и контрольных мероприятий Всего, час 17 недель 17 недель Cамостоятельная проработка 32 16 курса и подготовка к контрольным мероприятиям Москва, Зарубежная элементная база радиоэлектронных устройств медицинского назначения БМТ- Программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования в соответствии с требованиями к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы по направлению подготовки дипломированного специалиста 200400 «Биомедицинская техника» по специальности 200401 «Биотехнические и медицинские аппараты и системы».

Раздел 1. Цели и задачи дисциплины.

Цель дисциплины:

Ознакомление студентов и специалистов с достижениями ведущих зарубежных производителей электронных компонентов для использования в разработках новых радиоэлектронных устройств медицинского назначения Задачами дисциплины является изучение:

изучение принципов построения и особенностей современных зарубежных полупроводниковых приборов изучение новых аналоговых и цифровых интегральных схем и функциональных узлов на их основе.

Примечание.

Изучение данной дисциплины базируется на следующих курсах (разделах курсов):

1. Электроника и микропроцессорная техника После освоения данной дисциплины студент подготовлен для изучения следующих курсов учебного плана:

1. Медицинские приборы, аппараты, системы и комплексы.

2. Узлы и элементы медицинской техники.

3. Медицинские электроакустические системы.

4. Лазерные медицинские системы.

5. Компьютерная томография.

6. Лабораторная медицинская техника.

Раздел 2. Знания, умения и навыки, получаемые после освоения дисциплины.

2.1. Студент должен знать:

Классификацию и обозначения зарубежных полупроводниковых приборов (ППП) и интегральных микросхем (ИМС).

Принципы работы современных зарубежных ППП.

Принципы построения зарубежных усилительных ИМС медицинского назначения Принципы построения зарубежных ИМС для обработки биосигналов.

Принципы построения наноэлементов для электроники и медицинской техники.

2.2. Студент должен уметь:

Производить выбор электронных компонентов зарубежных производителей Осуществлять поиск технической документации в сети Internet Пользоваться документацией зарубежных производителей Понятия: Insulated Gate Bipolar Transistor, MOSFET со встроенными диодами, диак, триак, railto-rail, operational transconducter amplifier, CFB, VFB amplifier, switched capacitors filter, field programmable analog array, наноэлектроника, фуллерен, квантовая точка, клеточные автоматы, углеродные нанотрубки, нанопамять, нанотранзистор.

документ из 7 страниц Зарубежная элементная база радиоэлектронных устройств медицинского назначения БМТ- 2.3. Студент должен иметь навыки:

Быстрого получения документации с сайтов зарубежных производителей.

Современное состояние и перспективы 3.1.

Классификация, условные обозначения и 3.2.

Физические основы зарубежных полупроводниковых приборов.

Современные силовые полупроводниковые приборы.

Особенности зарубежных операционных 3.6.

усилителей медицинского назначения.

Особенности зарубежных ИМС для обработки биосигналов.

Содержание:

3.1. Современное состояние и перспективы развития электроники.

Обзор мирового рынка полупроводниковой промышленности. Сравнение рынков полупроводниковой промышленности. Российский рынок электронных компонентов. Направления развития электроники.

3.2. Классификация, условные обозначения и маркировка зарубежных полупроводниковых приборов.

Классификация зарубежных полупроводниковых приборов. Условные обозначения. Цветовая маркировка зарубежных полупроводниковых приборов. Классификация зарубежных диодов по применению.

3.3. Физические основы зарубежных полупроводниковых приборов.

Электропроводность современных полупроводников. Электронно-дырочные и металлополупроводниковые переходы. Основные типы и характеристики зарубежных полупроводниковых диодов. Классификация зарубежных транзисторов. Биполярные транзисторы зарубежного производства (BJT). Модели биполярных транзисторов. Полевые транзисторы, основные характеристики и Spice – модели.

3.4. Современные силовые полупроводниковые приборы.

Элементная база силовой электроники. MOSFET – транзисторы, их характеристики и Зарубежная элементная база радиоэлектронных устройств медицинского назначения БМТ- ройства. Драйверы силовых транзисторов. Тиристоры, диаки, триаки и их основные особенности.

3.5. Введение в наноэлектронику.

Краткая история наноэлектроники. Финансирование и публикации. Основные направления развития. Квантовая точка. Клеточные автоматы на квантовых точках. Нанопамять.

Фуллерены и углеродные нанотрубки. Нанотранзисторы из углеродных нанотрубок.

3.6. Особенности зарубежных операционных усилителей медицинского назначения.

Классификация интегральной элементной базы. Типы корпусов зарубежных микросхем.

Основные производители и их дилеры в России. Операционные усилители общего применения. Операционные усилители Rail-to-Rail. Быстродействующие операционные усилители:

Voltage Feedback (VFB); Current Feedback (CFB); Operational Transconductance Amplifier (OTA). Прецизионные операционные усилители. Инструментальные усилители. Дифференциальные усилители. Изолирующие усилители. Схемы защиты входных каскадов биоусилителей.

3.7. Особенности зарубежных ИМС для обработки биосигналов.

Функциональные усилители. Логарифмические усилители. Аналоговые перемножители.

Фильтры биосигналов. Непрерывные активные фильтры. Фильтры с переключаемымыи конденсаторами. Цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи. Программируемые аналоговые интегральные микросхемы.

Поиск электронных компонентов в сети Internet Каталог и Интернет-ресурсы фирмы «Analog Devices Inc.»

Каталог и Интернет-ресурсы фирмы «Texas Instruments»

Каталог и Интернет-ресурсы фирмы «Maxim/Dallas Semi.»

Самостоятельная проработка курса лекций Самостоятельная проработка курса лекций Содержание:

5.1. Самостоятельная проработка курса лекций Самостоятельное изучение Интернет – ресурсов ведущих мировых производителей полупроводниковых приборов International Rectifier, STMicroelectronics, Philips и др., а также их поставщиков, представленных на рынках России.

5.2. Самостоятельная проработка курса лекций Самостоятельное изучение Интернет – ресурсов ведущих мировых производителей интегральных микросхем Analog Devices Inc., Texas Instruments, Maxim/Dallas Semi и др., а также их поставщиков, представленных на рынках России.

Зарубежная элементная база радиоэлектронных устройств медицинского назначения БМТ- 6.1. Основная литература.

1. Ресурсы сети Интернет.

2. Пул Ч., Оуэн Ф. Нанотехнологии. М.: Техносфера, 2005. – 336 с.

6.2. Дополнительная литература.

3. Каталог фирмы «Analog Devices Inc.»

4. Каталог фирмы «Texas Instruments»

5. Каталог «Maxim/Dallas Semi.»

6.3. Наглядные материалы и пособия.

Перечислить всевозможные материалы, которые можно использовать для дополнительной подготовки при изучении данной дисциплины http://www.irf.com http://www.ti.com http://www.maxim-ic.com http://www.analog.com http://www.compel.ru http://www.argussoft.ru http://www.gaw.ru Зарубежная элементная база радиоэлектронных устройств медицинского назначения БМТ- Программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры БМТ- Заведующий кафедрой БМТ- Председатель методической комиссии факультета БМТ Начальник Методического отдела