Магистратура 2024/2025

Измерение и контроль параметров электронных компонентов и средств

Статус: Курс обязательный (Прикладная электроника и фотоника)

Направление: 11.04.04. Электроника и наноэлектроника

Кто читает: Департамент электронной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 2-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Иванов Илья Александрович, Кожухов Максим Владимирович, Королев Павел Сергеевич

Прогр. обучения: Прикладная электроника и фотоника

Язык: русский

Кредиты: 6

Программа дисциплины

Аннотация

Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает минимальные требования к знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности. Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 11.04.04 «Электроника и наноэлектроника», обучающихся по магистерской программе «Инжиниринг в электронике».

Цель освоения дисциплины

• Целью изучения дисциплины «Измерение и контроль параметров электронных компонентов и средств» является теоретическая и практическая подготовка студентов к решению организационных, научных и технических задач при выполнении измерений электрических характеристик микроэлектронных приборов и элементов БИС.
• обучение студентов использованию системного подхода к проведению измерения электрических характеристик микроэлектронных приборов и элементов БИС
• обучение студентов особенностей современной методологии и техники измерения электрических характеристик микроэлектронных приборов и элементов БИС, аналоговых и цифровых микросхем.
• формирование способности обоснованного выбора плана проведения измерений, оценки и планирования точности измерений
• приобретение навыков работы с автоматизированными измерительными средствами, освоении методов обработки экспериментальных данных
• получение современных знаний в области построения и использования математических моделей полупроводниковых приборов и элементов БИС

Планируемые результаты обучения

• Владеет: - методами подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников; - методиками постановки цели, определения способов ее достижения. - навыками использования математических методов при решении практических задач; - навыками статистической обработки информации. - навыками постановки задач исследования, формирования плана реализации исследования, выбора методов исследования.
• Владеет: - навыками управления средствами измерений характеристик электронных компонентов и средств; - навыками обработки результатов измерений параметров электронных компонентов и средств, их интерпретации и представления; - методологией теоретических и экспериментальных исследований электронных компонентов, устройств и систем. - методами подбора, изучения и анализа патентных источников;
• Знает о современных методах и средствах измерений электронных компонентов и полупроводниковых материалов.
• Знает: - методики измерения электрических параметров и характеристик электронных компонентов и средств; - принципы работы электронных компонентов и средств; - проектно-конструкторскую документацию в области электронных компонентов и средств в соответствии с методическими и нормативными требованиями. - физические принципы работы электронных компонентов и средств; - методы обработки результатов измерений параметров электронных компонентов и средств;
• Знает: - методы статистической обработки информации. - математическое описание систем для проведения исследований; - результаты освоения фундаментальных и прикладных достижений мировой науки;
• Знает: - состояние научно-технической проблемы в рамках методик измерений; - задачи и цели проектирования и его этапов, для подготовки технических заданий на выполнение проектов электронных средств - проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения; - состояние научно-технической проблемы в области измерений параметров и характеристик электронных компонентов и средств.
• Способен использовать глубокие естественнонаучные и математические знания для постановки научно-исследовательских задач и выявления научной проблематики в электронике и наноэлектронике.
• Способен к поиску и синтезу новых конкурентоспособных технических решений изделий электронной техники и технологий их производства для достижения лидирующих позиций на рынке.
• Способен к самостоятельному освоению новых методов исследования, изменению научного и научно-производственного профиля своей деятельности и непрерывному повышению квалификации в течении всего периода профессиональной деятельности.
• Способен организовать и провести измерения полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, провести обработку результатов измерений электронных компонентов
• Способен организовать и провести измерения электронных компонентов при влиянии температурных и радиационных факторов
• Способен организовать и проводить экспериментальные исследования на основе информационно-измерительных комплексов с применением современных средств и методов
• Способен оценивать и модифицировать освоенные методы и способы профессиональной деятельности
• Способен применять физико-математический аппарат для разработки методик и проведения теоретических и экспериментальных исследований изделий электронной техники, интерпретировать и представлять их результаты.
• Способен применять цифровые генераторы сигналов и измерительные приборы для проведения эксперимента с обеспечением необходимой точности измерений.
• Способен разработать измерительную систему и провести автоматизацию процесса измерения электронных компонентов.
• Умеет: - выполнять теоретические и экспериментальные исследования с использованием современных программных комплексов; - применять математически методы для решения задач прикладного характера; - применять методы статистической обработки информации; - анализировать состояние научно-технической проблемы; - определять цели, осуществлять постановку задач проектирования; - подготавливать технические задания на выполнение проектов электронных средств;
• Умеет: - определять цели, подготавливать технические задания для решения практических задач научного и экспериментального плана; - самостоятельно осуществлять постановку задачи исследования, формирование плана реализации исследования, выбор методов исследования и обработку результатов; - использовать результаты научно-исследовательской деятельности в производстве и учебном процессе. - разрабатывать методики выполнения измерений параметров и характеристик электронных компонентов и средств;

Содержание учебной дисциплины

• Общая характеристика методов и средств измерений. Измерительные задачи. Нормирование метрологических характеристик
• Цифровые генераторы сигналов и измерительные приборы.
• Подготовка и проведение измерений. Обработка результатов измерений.
• Автоматизация измерений. Аппаратура для автоматизированных измерений
• Методы измерения параметров и характеристик полупроводниковых приборов и микросхем. Измерение параметров аналоговых и цифровых микросхем. Определение параметров схемотехнических моделей компонентов.
• Особенности измерения параметров и характеристик полупроводниковых приборов и микросхем с учётом радиационных и температурных факторов. Идентификации параметров их схемотехнических моделей с учётом радиационных и температурных факторов

Элементы контроля

• Измерение электрических характеристик вторичных источников питания
  Проведение лабораторного практикума по измерению электрических характеристик стабилизаторов напряжения. Для этого необходимо собрать схему измерения на макетной плате, подключить источники питания и измерительные средства. Выполнить измерения основных электрических характеристик стабилизаторов напряжения и провести расчет параметров из результатов измерения.
• Измерение параметров и характеристик логических интегральных схем
  Проведение лабораторного практикума по измерению электрических характеристик простых логических интегральных схем. Для этого необходимо собрать схему измерения на макетной плате, подключить источники питания и измерительные средства. Выполнить измерения основных электрических характеристик логических интегральных схем и провести расчет параметров из результатов измерения.
• Измерение параметров и характеристик операционного усилителя
  Проведение лабораторного практикума по измерению электрических характеристик операционного усилителя. Для этого необходимо собрать схему измерения на макетной плате, подключить источники питания и измерительные средства. Выполнить измерения основных электрических характеристик операционного усилителя и провести расчет параметров из результатов измерения.
• Накопленная оценка за 1 модуль
• Экзамен
  Необходимо ответь на два теоретических вопроса.

Промежуточная аттестация

• 2024/2025 2nd module
  0.125 * Измерение параметров и характеристик логических интегральных схем + 0.125 * Измерение параметров и характеристик операционного усилителя + 0.125 * Измерение электрических характеристик вторичных источников питания + 0.125 * Накопленная оценка за 1 модуль + 0.5 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Измерительные приборы и массовые электронные измерения, Афонский, А. А., 2007

Рекомендуемая дополнительная литература

• Метрология и технические измерения, Миронов, Э. Г., 2015
• Общая теория измерений : учеб. пособие для студентов вузов, Анцыферов, С. С., 2007

Авторы

• Королев Павел Сергеевич
• Иванов Илья Александрович
• Кожухов Максим Владимирович