ТУСУР, промышленная электроника (ознакомительная практика)

Вид практики: учебная практика.

Тип практики: ознакомительная практика.

Объектами профессиональной деятельности обучающихся, проходящих ознакомительную практику, могут являться материалы, компоненты, электронные приборы, устройства, установки, методы их исследования, проектирования и конструирования, технологические процессы производства, диагностическое и технологическое оборудование, математические модели, алгоритмы решения типовых задач, современное программное и информационное обеспечение процессов моделирования и проектирования изделий электроники и наноэлектроники.

Базой учебной практики для студентов данного направления подготовки является структурное подразделение университета – кафедра промышленной электроники.

Этапы практики

Практика осуществляется в три этапа: подготовительный, основной, завершающий.

Подготовительный этап

На подготовительном этапе практики студент:

- получает от руководителя практики от университета материалы учебно-методического обеспечения практики, направление на практику (при необходимости) и согласовывает индивидуальное задание на практику. Руководитель практики от университета совместно с обучающимся составляет график (план) прохождения практики с учетом целей, задач, рекомендаций программы практики, профиля;

- знакомится с организацией безопасных условий труда в профильной организации, техникой безопасности, требованиями по соблюдению условий пожарной безопасности. Проходит инструктаж по технике безопасности (ТБ) и охране труда (ОТ): общий и на каждом рабочем месте. Обучающийся должен усвоить полученный материал и расписаться в соответствующем журнале (протоколе, ведомости);

- изучает правила внутреннего трудового распорядка (ПВТР) организации;

- изучает производственную структуру организации, знакомится с работой подразделения, являющегося объектом практики, его профилем (специализацией);

- знакомится с требованиями по составлению отчетной документации по практике.

Формами контроля выполненных работ на данном этапе являются оформление бланка индивидуального задания по практике, согласование рабочего графика (плана) проведения практики и содержания работ, сдача инструктажа по технике безопасности, охране труда и пожарной безопасности, сдача инструктажа по правилам внутреннего трудового распорядка организации

Основной этап

Во время прохождения основного этапа практики обучающийся:

1) проводит аналитический обзор научно-технической литературы;

2) осваивает прикладные программы схемотехнического моделирования (например, LTSpice и др.) и математического анализа (например, MathCAD и др.);

3) выполняет индивидуального задание согласно варианту.

4) проводит расчет электрической схемы и моделирование работы пассивного фильтра:

- нижних частот 3, 4, 5-го порядка;

- верхних частот 3, 4, 5-го порядка;

5) анализирует результаты работы и оформляет главы итогового отчета.

Для выполнения индивидуального задания обучающемуся необходимо определить номер варианта по формуле:

V = (N × K) div 100,

где  V – искомый номер варианта;

N – общее количество вариантов;

K – код варианта;

div – целочисленное деление.

При V = 0 выбирается максимальный вариант.

Варианты представлены в таблицах А1, А2, А3 в приложении А.

Выполнение задания заключается в проведении расчета замкнутой электрической цепи переменного тока и моделировании ее работы в прикладном пакете схемотехнического моделирования LTSpice.

По результатам работы необходимо сравнить осциллограммы токов, напряжений и мощностей схемы, полученные как расчетным путем, так и при схемотехническом моделировании.

Общая структурная схема расчетной схемы, представлена на рисунке 3.1.

Рис. 3.1 – Структурная схема расчетной схемы преобразователя сигнала

На рисунке 3.1 изображен входной источник входного сигнала (И) с выходными клеммами К1–К2; схема преобразователя сигнала (ПрС) с входными клеммами К3–К4 и выходными клеммами К5–К6; а также выходная нагрузка (Н) с входными клеммами К7–К8.

Таким образом ПрС потребляет ток источника И (I_вх), имеющего напряжение (U_вх), а нагрузка Н потребляет выходной ток (I_вых), и на ее выходных клеммах присутствует напряжение (U_вых). Клеммы К2, К4, К6 и К8 объединяются на общую точку.

В качестве входного источника напряжения И выступает источник ЭДС с синусоидальным выходным сигналом, с заданными значениями амплитудного напряжения (E_И), частоты сигнала (f ), а также значения начального сдвига фазы (φ).

Электрическая схема входного источника приведена на рисунке 3.2. Дополнительно в состав источника входного сигнала с напряжением E_И входит сопротивление R_И, являющееся внутренним сопротивлением источника.

Рис. 3.2 – Схема входного источника

Выходная нагрузка Н может быть трех различных видов:

1) активная (состоит только из активного сопротивления);

2) активно-емкостная (состоит из параллельного соединения активного сопротивления и емкости);

3) активно-индуктивная (состоит из последовательного соединения активного сопротивления и индуктивности).

Электрические схемы различных видов выходных нагрузок представлены на рисунке 3.3.

Рис. 3.3 – Выходные нагрузки схемы: активная (а), активно-емкостная (б), активно-индуктивная (в)

После определения характера нагрузки необходимо использовать заданные значения компонентов схемы. Так, для активной нагрузки используется только значение сопротивления (R_Н), для активно-емкостной – значение активного сопротивления (R_Н) и емкость выходного конденсатора (С_Н), а для активно-индуктивной – значение активного сопротивления (R_Н) и значение индуктивности дросселя (L_Н).

В качестве преобразователя сигналов (ПрС) выступают схемы, состоящие из различных комбинаций соединений резисторов, конденсаторов и катушек индуктивностей. Все варианты схем приведены в таблице А.1 (прил. А). Номиналы компонентов схем, а также характер выходной нагрузки для различных вариантов приведены в таблицах А.2 и А.3.

Студент, согласно варианту, выбирает данные из таблиц А.1, А.2, А.3 и производит следующие действия:

1. Используя программу MathCAD, рассчитывает токи и напряжения в соответствии с заданным вариантом индивидуального задания.

2. Представляет рассчитанные значения токов и напряжений в виде векторной диаграммы в пространстве комплексных чисел и в виде функций от времени.

3. Производит проверку всех уравнений, составленных по законам Кирхгофа в комплексной форме и в мгновенных значениях (строит суммарные токи в узлах и сумму падений напряжений в контурах на графиках).

4. Производит расчет баланса мощностей схемы.

5. Строит на графиках мгновенные значения мощностей входного источника и выходной нагрузки.

6. Проводит схемотехническое моделирование работы схемы в программе LTSpice, получает осциллограммы напряжений и токов в схеме, а также мощностей входного источника и выходной нагрузки. Сравнивает результаты моделирования с расчетными данными.

7. Определяет погрешность вычисления тока и напряжения на любом одном компоненте схемы в среде LTSpice и MathCAD.

8. Определяет значение КПД схемы, используя расчетные методы (MathCAD) и функции имитационного моделирования (LTSpice).

9. Строит нагрузочную характеристику эффективных значений при изменении тока нагрузки от 0,1 I_ном до 1,9 I_ном с шагом 0,1 I_ном, а также строит регулировочную характеристику эффективных значений при изменении амплитудного значения входного источника от 0,1 E_ном до 1,9 E_ном с шагом 0,1 E_ном. Значения I_ном и E_ном соответствуют исходным значениям согласно варианту.

10. Получает осциллограмму переходного процесса напряжения и тока на выходе схемы, используя программу схемотехнического моделирования LTSpice. Определяет основные характеристики переходного процесса.

11. Составляет отчет, в котором необходимо отразить последовательность расчетов, результаты моделирования, а также привести скриншоты с результатами работы.

Формами контроля выполненных работ на данном этапе являются проверка рабочего графика (плана) проведения практики и содержания работ, проверка дневника по практике, проверка промежуточного отчета.

Заключительный этап

На заключительном этапе практики студент:

- анализирует и систематизирует результаты работы и оформляет отчет по практике;

- готовит отчетные документы (отчет и дневник практики) для проверки руководителем практики от университета и защиты (рецензирования) отчета.

Формами контроля выполненных работ на данном этапе являются проверка рабочего графика (плана) проведения практики и содержания выполненных работ, проверка дневника и отчета по практике, оценка по результатам защиты (рецензирования) отчета.

Структура отчета

Структура отчета по практике включает набор следующих обязательных элементов:

- титульный лист;

- индивидуальное задание;

- оглавление;

- введение;

- основная часть;

- заключение;

- сокращения, обозначения, термины и определения (при необходимости);

- список использованных источников;

- приложения (при необходимости).

Титульный лист

Титульный лист служит обложкой документа.

Шаблон титульного листа размещен в электронном курсе и личном кабинете студента.

Индивидуальное задание на практику

Индивидуальное задание на практику оформляется в стандартной, принятой в университете форме.

Индивидуальное задание на практику должно содержать следующие разделы: тема практики, цель практики, задачи практики, сроки практики, совместный рабочий график (план) проведения практики. Тему, цель и задачи практики студенту помогают определить руководитель практики от университета.

В бланке индивидуального задания указывается кафедра, на которой обучается студент, вид и тип практики, личные данные студента.

В бланке индивидуального задания должны быть указаны даты выдачи задания на практику руководителем практики от университета и принятия задания обучающимся. Дата выдачи задания должна совпадать с календарной датой начала практики согласно приказу.

Бланк индивидуального задания подписывается руководителем практики от университета, обучающимся, принявшим задание к исполнению, и утверждается заведующим кафедрой.

Шаблон индивидуального задания размещен в электронном курсе и личном кабинете студента.

Оглавление

Оглавление – перечень всех структурных элементов работы с указанием номеров страниц, на которых размещено начало каждого структурного элемента.

Слово «Оглавление» записывают в виде заголовка, симметрично тексту с прописной буквы полужирным шрифтом, номер не указывается.

Структурные элементы работы, «Индивидуальное задание» и «Сокращения, обозначения, термины и определения» в оглавлении не указываются. Заголовки в оглавлении должны точно повторять заголовки в тексте работы. Последнее слово заголовка соединяют отточием с соответствующим ему номером листа (страницы) в правом столбце оглавления.

Введение

Заголовок «Введение» записывают симметрично тексту с прописной буквы полужирным шрифтом без указания номера.

Во введении необходимо:

- привести сведения о месте прохождения практики;

- указать объект и предмет исследований;

- указать цель учебной практики (строго одна цель);

- сформулировать ряд задач для достижения указанной цели (от 4 до 6 задач).

Также во введении можно привести перечень используемых при решении перечисленных задач моделей, методологий, подходов, алгоритмов и т. п. Размер введения 1–2 страницы.

Основная часть

В основной части отражается анализ работы профильной организации по направлениям, перечисленным в п. 3.2: результаты практики в соответствии с программой и приобретенными компетенциями, и результаты выполнения индивидуального задания. Основная часть включает в себя отчетность по разделам примерного тематического плана практики. По возможности включаются в отчет и элементы научных исследований. Тематика этих исследований определяется заранее, согласовывается с руководителями практики и увязывается с общим направлением работ.

Заключение

Заголовок «Заключение» записывают симметрично тексту с прописной буквы полужирным шрифтом без указания номера.

В заключении приводятся общие выводы, результаты проделанной работы, даются практические рекомендации.

Рекомендуется в заключении указывать разделы отчета, где эти результаты подробно описаны. Стоит указать достоинства и недостатки выполненной работы. Если тема практики требует дальнейшего раскрытия, необходимо описать перспективы исследования и планы по развитию проекта. Рекомендуемый объем заключения – 1–2 страницы.

Список используемых источников

Заголовок структурного элемента «Список использованных источников» записывают симметрично тексту с прописной буквы полужирным шрифтом без указания номера.

Список должен содержать сведения об источниках, использованных при составлении работы. Сведения об источниках приводят в соответствии с требованиями ГОСТ Р 7.0.5.

В список использованных источников включаются лишь те источники, на которые есть ссылки по тексту работы. Список формируется в порядке упоминания источников в тексте работы. При отсылке к источнику в тексте работы после упоминания о нем проставляется номер в квадратных скобках, под которым он значится в списке источников. Источники в списке нумеруют в порядке их упоминания в тексте работы арабскими цифрами с точкой и печатают с абзацного отступа.

Приложения

В приложения рекомендуется включать материалы, дополняющие текст работы, если они не могут быть включены в основную часть. В приложения могут быть помещены: таблицы и иллюстрации большого формата; дополнительные расчеты; материалы вспомогательного характера; справочные материалы.

В приложениях могут быть приведены примеры первичных документов (реальные заполненные документы); информация об объекте исследования (структура предприятия, положения о видах деятельности, лицензии, фрагменты громоздких таблиц номенклатур продукции, различные справочники предприятий и т. д.).