Ответы на госэкзамен Росдистант (ТГУ) по электронике и наноэлектронике (11.03.04): профиль „Робототехнические системы“

Готовые ответы на 91 вопрос госэкзамена Направление: 11.03.04 Электроника и наноэлектроника. Профиль: Робототехнические системы.

* Ответы краткие, схемы, формулы (по необходимости), примеры с подробными решениями.
* Оглавление для быстрого поиска вопросов и ответов.
* Формат: PDF (для чтения) + DOCx (можно редактировать).
* Объем: 104 страницы.

***Перед покупкой убедитесь, что вопросы соответствуют вашей программе***

Перечень вопросов для сдачи государственного экзамена
Направление: 11.03.04 Электроника и наноэлектроника.
Профиль: Робототехнические системы.

1. Полупроводниковые приборы
1.Собственные (чистые) и примесные полупроводники. Их особенности.
2.Явления генерации и рекомбинации носителей заряда в собственных полупроводниках.
3.Электронно-дырочный (p-n) переход в равновесном состоянии. Энергетическая диаграмма, распределение концентраций примесей и носителей заряда, возникновение внутреннего электрического поля и потенциального барьера, диффузионные и дрейфовые составляющие тока через переход.
4.Прямое смещение p-n перехода. Движение носителей заряда при прямом смещении. ВАХ диода.
5.Обратное смещение p-n перехода. Движение носителей заряда при обратном смещении. ВАХ диода.

2. Схемотехника
6.Дифференцирующие цепи. Простейшая реостатно-емкостная дифференцирующая цепь. Определение выходного напряжения и точности дифференцирования. Использование данной цепи в качестве укорачивающей.
7.Импульсные усилители. Требования к амплитудно-частотной характеристике импульсного усилителя. Цепи низкочастотной и высокочастотной коррекции.
8.Диодные ключи. Работа диода при импульсном изменении прямого и обратного напряжения. Зависимость времени переключения от режимов работы диода.
9.Триггер с эмиттерной связью. Триггеры на интеграьных схемах RS-,D-,T,JK-типа.
10.Мультивираторы на дискретных элементах. Одновибраторы на дискретных элементах. Одновибратор на логических элементах. Одновибратор на операционном усилителе.

3. Математические методы анализа и расчета электронных схем
11.Что называется матрицей? Какие арифметические действия допустимы над матрицами? Что называется определителем матрицы? Как рассчитывается определитель матрицы второго, третьего, n-го порядка? Основные свойства определителя.
12.Что такое разностное уравнение? В чем заключается явный и неявный методы Эйлера численного интегрирования? Получить разностное уравнение для численного интегрирования уравнения состояния согласно неявному методу Эйлера.
13.В чем заключается метод Рунге-Кутта? Как выбрать шаг интегрирования? Как контролировать точность численного интегрирования?
14.Записать законы Ома и Кирхгофа в матричной форме. Метод узловых потенциалов в матричной форме. Метод контурных токов в матричной форме.
15.Какие виды анализа электронных схем приводят к необходимости решения систем линейных дифференциальных уравнений? Привести примеры уравнений в матричной форме.

4. Автоматизированные информационно-управляющие системы
16.Общие вопросы организации программного и информационного обеспечения. Современные технологии клиент-сервер. Виды. Применение.
17.Информационное обеспечение. Введение в теорию БД. Системы управления базами данных (СУБД). Технологии клиент-сервер. Реляционная алгебра (основные и специальные операции).
18.CASE-технологии – обзор средств. Методика ERWIN – САП реляционных баз данных.
19.Задача ОКП: составление расписания выпуска продукции в мелкосерийном типе производства на участке механической обработки с маршрутной технологией (на примере методики «ОКП-МАРТ»). Общая структура объекта. Задача выполнения «портфеля заказов» в заданные сроки. Исходные данные: оборудование, партии заготовок, технологические маршруты и др.
20.Методика «ОКП-МАРТ». Приоритетные признаки и функции предпочтения. Интерактивное управление. Анализ допустимости расписания. Принятие решений по управлению дополнительными ресурсами.

5. Автоматизация дискретных и непрерывных производственных систем
21.Назовите основные структурные элементы АСУ. Дайте определение понятиям система, комплекс, элементы, свойство, связь. Что такое простая и сложная система управления? Детерминированная и вероятностная?
22.Опишите структуру ПИД-регулятора, его звенья. Как настраиваются коэффициенты регулятора?
23.В чем сущность регуляторов прерывистого действия? Приведите пример и программу на языке программирования ПЛК.
24.Дайте определение понятия «объект управления». Что такое технологический объект управления, технологический процесс, технологическая операция? Как классифицируются технологические процессы и операции?
25.В чем сущность роботизации технологического процесса?

6. Мобильная робототехника
26.Применение систем технического зрения для ориентирования мобильных роботов.
27.Электрические приводы, применяемые в мобильной робототехнике.
28.Датчик угла поворота (энкодер).
29.ПИД-регулирование скорости движения роботов.
30.Электронные гироскопы и акселерометры.

7. Технические и программные средства вычислительных систем и сетей
31.Проблемы синхронизации процессов и потоков. Критическая секция. Блокирующая переменная. Семафоры.
32.Концепция распределённой обработки информации в вычислительных системах. (Структурирование приложений. Использование вычислительных сетей.)
33.Распределённая обработка информации. Технологии клиент-сервер. Модель AS.
34.Функциональная схема индикаторного модуля для индикации одной цифры в 16-тиричной системе счисления.
35.Генератор тактовых импульсов (ГТИ) – назначение. Возможность получения тактовых импульсов разной частоты. Пример схемного решения.

8. Языки высокого уровня в системах управления
36.Что называется программой? Каковы основные этапы разработки программ? Что такое компиляция программы? Какую функцию выполняет компоновщик? Что такое алгоритм и блок – схема алгоритма? Что такое диаграмма классов?
37.Выражения Си++. Левосторонние и правосторонние выражения. Арифметические операции. Операции отношения. Логические операции. Операции присваивания. Приоритеты операций.
38.Конструкторы и деструкторы класса. Конструктор по умолчанию. Конструктор копирования.
39.Виртуальные функции и абстрактные классы. Что такое раннее связывание? Описание и использование виртуальных методов. Когда применяется виртуальный деструктор?
40.Функции Си malloc() и free(). Операторы Си++ new, delete, delete[]. В чем их отличия? Приведите примеры использования. Организация оперативной памяти в микроконтроллерах AVR.

9. Электронные промышленные устройства
41.Помехоустойчивость электротехнических и электронных технических систем с устройствами силовой электроники.
42.Гальваническое влияние через цепи питания и сигнальные контуры.
43.Воздействие электромагнитного излучения.
44.Технические мероприятия по достижению электромагнитной совместимости приборов и устройств. Схемные решения.
45.Организационные мероприятия по достижению электромагнитной совместимости приборов.

10. Программируемые контроллеры (Комплексы средств промышленной автоматизации)
46.Программирование ПЛК на языке LD (Релейно-Контактные Схемы). Привести пример программирования с использованием приема «самподхват» и с использованием элементов R и S (задача: при кратковременном нажатии кнопок старт или стоп лампочка должна загораться или тухнуть соответственно).
47.Программирование ПЛК на языке LD (Релейно-Контактные Схемы). Использование таймеров задержки включения (TON), выключения (TOF), импульсного (TP). Привести примеры.
48.ШИМ (широтно-импульсная модуляция). Объяснить принцип и привести примеры использования. Изобразить временные диаграммы.
49.Перевод целых и дробных чисел из одной системы счисления в другую (двоичная, десятичная и шестнадцатеричная системы).
50.Энкодеры. Устройство и принцип работы оптических и механических энкодеров.

11. Основы микропроцессорной техники
51.Двоичная система счисления. Перевод из десятичной системы в двоичную и обратно. Запись чисел в формате с плавающей точкой.
52.Математические действия в двоичной системе счисления. Сложение, умножение. Использование обратного кода для записи отрицательных чисел и реализации вычитания.
53.Синтаксис программирования Ардуино (функции Setup и Loop, оператор «;», комментарии). Написать краткий пример программы.
54.Паралельные и последовательные интерфейсы передачи данных. Временные диаграммы их работы.
55.Задание режима работы порта и считывание информации с порта (pinMode, digitalRead, analogRead). Привести примеры использования, включая подключение кнопки и потенциометра (переменного резистора).

12. Робототехника
56.Шаговые двигатели. Конструкция (упрощенно) и принцип работы шаговых двигателей.
57.Бесколлектроные двигатели. Конструкция (упрощенно) и принцип работы бесколлектоных двигателей.
58.Работа шагового двигателя в полношаговом, полушаговом и междушаговом режимах. Использование драйверов шаговых двигателей.
59.Микроконтроллерная платформа ардуино. Работа выводов ардуино в режиме выхода. Применение команд pinMode, digitalWrite, analogWrite. Понятие о ШИМ.
60.Микроконтроллерная платформа ардуино. Работа выводов ардуино в режиме входа. Применение команд pinMode (INPUT или INPUT_PULLUP), digitalRead, analogRead.

13. Оборудование автоматизированных производств (Гибкие производственные системы)
61.Структура гибкой производственной системы.
62.Структура роботизированного технологического участка.
63.Результаты применения гибких производственных систем.
64.Структура гибкого производственного модуля.
65.Гибкость: производственная и структурная.
66.Серийное производство и его признаки.

14. Вакуумные и плазменные приборы
67.Гипотеза Шоттки о двойном электрическом слое.
68.Электровакуумный диод и его ВАХ.
69.Понятие о газоразрядной плазме и ее свойствах.
70.Температура электронного газа. Ее связь со средней скоростью движения электронов в плазме.
71.Явление катодолюминесценции

15. Магнитные элементы электронной техники
72.Электромагнетизм. Понятие о магнитном поле, векторе магнитной индукции, напряженности магнитного поля, магнитном потоке. Правило правой руки (правило буравчика).
73.Сила Ампера (что это, как определить ее величину и направление). Взаимодействие параллельных проводников с протекающими по ним токами.
74.Сила Лоренца (что это, как определить ее величину и направление). Движение заряженной частицы в магнитном поле.
75.Явления электромагнитной индукции и самоиндукции. Вихревые токи в магнитопроводах и способы их уменьшения.
76.Магнитные свойства веществ. Магнитная проницаемость. Петля гистерезиса.

16. Основы проектирования и технологии электронной компонентной базы
77.Способы электрической изоляции элементов полупроводниковых ИМС
78.Схемотехника изготовления базовых элементов РТЛ
79.Структура и принцип действия приборов с зарядовой связью
80.Функциональные схемы и классификация микросхем памяти.
81.Ячейки микросхем памяти динамического типа (ОЗУ, ПЗУ).

17. Информационная электроника
82.Событийно-управляемые программы ОС Windows
83.Интерфейс UART
84.Программирование клавиатуры
85.Windows Sockets. Функции Беркли. Написание клиентских приложений на Си
86.Управление светодиодными матрицами и семисегментными индикаторами.

18. Электронные измерительные приборы и датчики информации
87.Разность электрических потенциалов, электрический ток, электрическое сопротивление
88.Характеристики измерительных систем: чувствительность, порог чувствительности, разрешающая способность, нелинейность, пределы измерений, динамический диапазон
89.Датчики расхода жидкостей и газов.
90.Эффект Холла и датчики на его основе. Технические характеристики и области применения датчиков на эффекте Холла.
91.Датчики температуры.
#ПодготовкаКГосэкзамену #СтудентыТГУ #Электроника #Робототехника #УчебныеМатериалы #ГотовыеОтветыгос #РосдистантТГУ #Экзамены2026

Напишите в ЛС!( справа кнопка "Диалоги"). Ознакомьтесь с образцом ответов перед покупкой — убедитесь в качестве и полноте материала.