Кафедру теоретичних основ електротехніки і електронних систем (ТЕЕС) створено у 1965 році. У 2019 році у зв’язку зі зміною тендендій в галузі 17 “Електроніка та телекомунікації” і наявності на кафедрі ТЕЕС двох спеціальностей 171 “Електроніка” та 172 “Телекомунікації та радіотехніка” назву кафедри було змінено на кафедру програмованої електроніки, електротехніки і телекомунікацій (ПЕЕТ).
Першим завідувачем кафедри став кандидат технічних наук, доцент Ю.В. Глонягін. З 1975 по 1985 р.р. кафедру очолював Лауреат державної премії УРСР, почесний винахідник СРСР, кандидат технічних наук, доцент В.О. Заварихін, з 1985 по 1997 р.р. – кандидат технічних наук, доцент В.В. Драгомиров. З 1997 р. кафедра працює під керівництвом доктора технічних наук, професора В.М. Рябенького.
Крім того у різні часи професорсько-викладацький склад кафедри представляли: доктор технічних наук, професор О.О. Ушкаренко, К.В. Дубовенко; кандидати технічних наук, доценти – О.К. Жук, О.С. Дьяконов, Ш.М. Іхсанов, І.І. Чудайкін, А.Е. Марков, В.О. Анзін, О.В. Головко; доцент А.Т. Кінаш; кандидат педагогічних наук, доцент – І.М. Худякова; кандидати технічних наук, ст. викладачі – І.М. Сидорика, О.І. Дорогань; старші викладачі – В.С. Буряк, С.Л. Трибулькевич, В.І. Воскобоєнко; зав. лабораторіями – Л.П. Добрінова, І.І. Стужук, Б.О. Єрмоленко, М.В. Компанієць, Н.Д. Білоногова.
Під час керівництва кафедрою В.М. Рябеньким була відкрита нова спеціальність «Електронні системи», а для забезпечення навчального процесу за нею створено ряд сучасних спеціалізованих лабораторій навчально-дослідницького типу: лабораторія аналогової, функціональної електроніки та аналогових систем обробки і перетворення сигналів; лабораторія моделювання і проектування електронних систем; лабораторія цифрової, мікропроцесорної техніки та цифрових систем обробки інформації; лабораторія енергетичної електроніки, електромагнітної сумісності та проблем керування в електроенергетиці, а також лабораторія обчислювальних систем.
Вище зазначені лабораторії оснащені сучасними ПЕОМ і обладнанням: цифрові осцилографи, паяльні станції, генератори сигналів спеціальної форми, комплекти навчальних стендів з мікропроцесорами та програмованими матрицями різного рівня складності, системи керування електроприводами провідних західноєвропейських фірм (Altistar, Altivar), промислові мікропроцесорні комплекти від простих (Zelio logic) до найскладніших (Twido, Овен).
До комплексу професійно-орієнтованих дисциплін кафедри ПЕЕТ входять наступні: теоретичні основи електротехніки, теорія електричних та електронних кіл, електротехніка, основи електроніки та мікропроцесорної техніки, основи програмування та алгоритмічні мови, схемотехніка ЕОМ, електронні системи, мікропроцесорна техніка, аналогова схемотехніка, квантова електроніка, мікропроцесорні системи збору та обробки інформації, комп’ютеризовані системи керування, автоматизація схемотехнічного проектування електронних систем.
За останні роки на кафедрі видано 14 навчальних посібників з грифом МОН, два підручники та три монографії. Кафедра була ініціатором, а професор Рябенький В.М. – науковим керівником програми по створенню в Україні комплекту електронних підручників для спеціальності «Електронні прилади та системи», в якій приймали участь 5 ВНЗ України. Практично всі дисципліни за спеціальністю кафедри забезпечені електронними навчальними підручниками та методичними посібниками.
Основними напрямками наукових досліджень кафедри є прикладна електродинаміка та задачі розпізнавання образів на основі фізичних полів; проблеми керування в автономній електроенергетиці; проблеми електромагнітної сумісності; спеціалізовані мікропроцесорні та комп’ютеризовані системи керування.
Протягом минулих 10 років за тематикою наукових досліджень кафедри захистили дисертації 5 аспірантів, двоє з яких продовжують працювати в ННІАЕ. Викладачі кафедри щорічно публікують 15-20 наукових праць, отримують 6-8 патентів на винаходи, в тому числі за участю студентів.
Попит на випускників кафедри ПЕЕТ є достатньо великим не тільки серед підприємств та організацій – замовників кадрів у Південному регіоні України, а також в інших країнах близького та дальнього зарубіжжя.
Кафедра щорічно випускає фахівців за освітньо-кваліфікаційним рівнем «бакалавр» та «магістр» зі спеціальності «Електронні системи» та «Телекомунікації», 15-20 спеціалістів денної форми навчання.
Наявність сумісних НДР з суднобудівними та проектними підприємствами Південного регіону дозволяє проходити підвищення кваліфікації викладачами кафедри без відриву від начального процесу. Так, за останні п’ять років фактично до 60 % підвищення кваліфікації здійснювалось таким чином, іншим напрямом було навчання в аспірантурі та докторантурі.
Науково-дослідна робота здійснюється у рамках держбюджетного і госпрозрахункового фінансування у лабораторіях кафедри.
За останні 5 років на кафедрі щорічно захищаться одна кандидатська дисертація. Лише в поточному 2014 році захищені кандидатські дисертації по шукачем Сідорикою І.М. та аспіранткою Дорогань О.І На кафедрі навчаються 2 аспіранти. Закінчена робота над докторською дисертацією доц. Жуком О.К. Активно працює над докторською дисертацією доц. Ушкаренко О.О. Представлення його роботи до захисту заплановано на 2015р.
Кафедру з 1997 р. очолює доктор технічних наук, професор по кафедрі «Електрообладнання суден» Рябенький Володимир Михайлович. Він є випускником Миколаївського кораблебудівного інституту 1971р. В 1974 р. успішно закінчив аспірантуру при кафедрі електрообладнання суден за спеціальністю “Напівпровідникові перетворювачі електроенергії” і залишився там працювати на посаді асистента. Після захисту кандидатської дисертації в 1975 р. був обраний на посаду ст. викладача кафедри електрообладнання суден. В вересні 1977 р. він обраний на посаду доцента кафедри електрообладнання суден. В грудні 1990 р. рішенням ВАК Рябенькому В.М. присуджена наукова ступінь доктора технічних наук і в липні 1992 р. йому присвоєно звання професора по кафедрі електрообладнання суден. З 1997 р. професор Рябенький В.М. — завідувач кафедри теоретичних основ електротехніки.
Рябенький В.М. є автором та співавтором понад 450 наукових праць, серед яких більш ніж 90 патентів та авторських свідоцтв на винаходи, 30 навчальних посібників та підручників з грифом МОН, декілька монографій.
Загальна площа навчальних та наукових лабораторій випускаючої кафедри програмованої електроніки, електротехніки та телекомунікацій 551,7 кв.м. Площа службових приміщень складає 95,1 кв.м., лабораторних та навчальних приміщень – 456,6 кв.м.
Спеціалізовані лабораторії кафедри ПЕЕТ обладнані сучасною лабораторною базою та комп’ютерною технікою. В навчальному процесі використовуються 90 комп’ютерів, кожна лабораторія оснащена мультимедійними засобами відображення інформації. Крім того в навчальному процесі використовуються спеціалізовані стенди, розроблені колективом кафедри ПЕЕТ. Кафедра має власну локальну мережу з рядом серверів, що підключена до мережі університету з виходом в глобальну комп’ютерну мережу Інтернет, а також власний сайт (http://www.tees.org.ua). Для ефективного використання ПЕОМ розроблено низку власних прикладних програм.
Навчальний процес на кафедрі здійснюється в учбових та науково-дослідних лабораторіях, серед них :
– Лабораторія мікропроцесорних систем керування та цифрової обробки сигналів, яка оснащена спеціалізованими стендами збору та обробки інформації, мікропроцесорними мережами, матричними структурами перетворення інформації та рідкокристалічними індикаторами, системами моніторингу інформації, мережними системами віддаленого керування, системами віддаленого керування через системи мобільного зв’язку і т.п. В лабораторії розроблені системи на базі мікроконтролерів і програмованої логіки з повним набором засобів для підключення зовнішніх пристроїв для реалізації систем збору даних та керування, створенню мікропроцесорних мереж обробки даних та систем передачі даних, а також комплект методичного забезпечення для проведення лабораторних робіт. В лабораторії виконується вивчення та дослідження систем дистанційного керування з використанням апаратних засобів, виконаних у вигляді окремих модулів, що дозволяє створювати розподілені електронні системи з використанням різних інтерфейсів, розробляти перетворювачі інтерфейсів, розподілені системи збору даних та керування. З використанням пакетних радіомодемів CС1100 на 433МГц з USB-UART мостом в лабораторії досліджуються принципи побудови і характеристики систем керування на основі безпровідного зв’язку. Модуль на базі Ethernet-контролера NC28J60 є типовим рішенням контролера мережі LAN, призначений для вивчення основ проектування вбудованих Ethernet-додатків, дозволяє легко інтегрувати Ethernet-контролер в проект. Міні-модуль з компонентами flash-пам’яті з SPI інтерфейсом MM-ENC28J60 використовується для реалізації та дослідження алгоритмів обробки черг пакетів в системах зв’язку, створення різних multimedia-додатків. В лабораторії є стенди на базі контролера AT91SAM7S256 з ядром ARM7TDMI-S. 32-розрядні мікроконтролери застосовуються в мобільних телефонах, комутаторах та маршрутизаторах локальних мереж, системах безпровідного зв’зку, системах збору та обробки даних.
– Лабораторія аналогової електроніки та напрямних ліній зв’язку, в якій вивчаються аналогові системи перетворення інформації, технології збору інформації з датчиків, в тому числі з віддалених. Лабораторія дозволяє в інтерактивному режимі вивчати принципи роботи, основні параметри та характеристики аналогових елементів та вузлів: напівпровідникових діодів, тиристорів, біполярних та польових транзисторів, стабілітронів, випрямлячів, схем на основі операційних підсилювачів. Використання сучасних програмних пакетів моделювання та вимірювальної техніки дозволяє проводити кожну лабораторну роботу як реалізацію конструкторського проекту. Колектив кафедри ПЕЕТ поряд з активним використанням комп’ютерного моделювання електричних пристроїв проводить модернізацію та оновлення обладнання, вважаючи необхідним раціональне поєднання реальної лабораторії аналогової та функціональної електроніки й комп’ютерного моделювання електричних кіл. USB-осцилографи, які входять до складу кожного робочого місця, дозволяють достовірно відображати сигнал до 20 МГц. Програмне забезпечення цього осцилографу створює повне відчуття роботи зі звичайним аналоговим осцилографом. У складі лабораторії є багатофункціональна ремонтна паяльна станція. Робоче місце студента обладнане усіма засобами, необхідними для виконання лабораторних, курсових та дипломних проектів та створення дослідних зразків до них. У комплексі з вимірювальними пристроями робоче місце дозволяє студенту здобути практичні навички роботи з електронними приладами та системами. Лабораторія оснащена мультимедійним проектором. Колективом кафедри розроблено комплект мультимедійних програм для вивчення дисциплін з аналогової та функціональної електроніки.
– Лабораторія комп’ютерної схемотехніки та систем автоматизованого проектування радіоелектронних пристроїв. Лабораторія містить 10 комп’ютеризованих робочих місць, оснащених повним набором програмного забезпечення, необхідного для комп’ютерного проектування електронних систем. Крім того на комп’ютерах лабораторії встановлено повний комплекс програмного забезпечення учбового процесу з інших загальноінженерних та загальноосвітніх дисциплін.
В лабораторії навчаються виконувати роботи з автоматизації діагностики та налагодження електронних керуючих систем, досліджувати сучасні моделі напівпровідникових компонентів, створювати та досліджувати нові моделі компонентів силової електроніки, моделювати системи зв’язку, досліджувати розподілені обчислювальні системи, програмувати віртуальну реальність.
– Лабораторія теорії електричних та електронних кіл і теорії сигналів обладнана 9 комп’ютерами. У якості лабораторних стендів використовуються навчально-дослідні стенди, які містять у собі сукупність персональних комп’ютерів, лабораторних стендів та програмного забезпечення і дозволяють виконувати лабораторні роботи фронтальним методом. Лабораторні стенди оснащені USB-осцилографами у комплекті з ПК та відповідним програмним забезпеченням, що дозволяє у цифровій формі запам’ятовувати та аналізувати усталені та перехідні режими електричних кіл. Використання вимірювально-обчислювального комплексу на базі USB-осцилографа дозволяє значно підвищити ефективність лабораторних стендів. Висока частота дискретизації осцилографа у поєднанні з достатньо високим обсягом та швидкодією ПК надає лабораторним установкам можливість їх використання для проведення лабораторних практикумів не тільки для класичного курсу ТОЕ, який вивчається студентами вже існуючих в університеті спеціальностей, але й для дисципліни «Теорія електричних кіл та сигналів». Розроблене на кафедрі програмне забезпечення для ПК — віртуальний генератор сигналів спеціальної форми, низькочастотні генератори «білого» та «рожевого» шуму, аналізатор частотних характеристик пасивних та активних чотириполюсників, аналізатор спектру та аналізатор якості змінної та постійної напруг — дозволяють суттєво розширити можливості лабораторних стендів порівняно з традиційними, а також використовувати їх для науково-дослідницьких задач.
– Науково-дослідна лабораторія систем електроживлення, електромагнітної сумісності та проблем керування в електроенергетиці, яка оснащена сучасним обладнанням, автономною електростанцією, перетворювачами електроенергії та розвиненими мікропроцесорними системами збору та обробки інформації та комп’ютерними системами керування. Лабораторія побудована на основі автономної електростанції, що містить три генераторних агрегати, які генерують потужність до 2-5 кВт кожен та мають мікропроцесорні схеми збудження, що забезпечують стабільність вихідної напруги. Генератори приводяться в рух асинхронними двигунами, які керуються перетворювачами частот Altivar потужністю 2.2 кВт, Altistar такої ж потужності, а також бензиновим двигуном з мікропроцесорним керуванням. Система керування автономною електростанцією включає в себе контролер автоматизації та мікропроцесорні системи збору та обробки інформації. Контролер ПЛК100 має порт Ethernet і 2 (1) послідовних порту RS232 (RS485). Окрім підтримки найпоширеніших протоколів обміну Modbus (RTU, ASCII), ОВЕН, Dcon, підтримана можливість роботи безпосередньо з портами контролера, що дозволяє підключати зовнішні пристрої з нестандартними протоколами. З використанням контролера вивчаються принципи побудови систем збору даних та керування по локальній мережі та Internet, організація різних протоколів обміну даними, досліджуються завадостійкість та ефективність кожного з них.
В лабораторії проводяться заняття з дисциплін “Електромагнітна сумісність”, “Комп’ютеризовані системи управління”, “Енергетична електроніка”, “Aвтономні перетворювачі електроенергії”.
— дві навчальні лабораторії загальної електротехніки, електричних машин, мікропроцесорної техніки та основ електроніки модернізовані і оснащені сучасним комп’ютерним обладнанням . Для проведення лабораторних робіт використовується 5 комп’ютерів.
Фахівці кафедри викладають дисципліну «Електротехніка та основи електроніки» та виконують лабораторні дослідження зі студентами, що навчаються на всіх інженерних спеціальностях неелектричного напрямку, денної та заочної форм навчання. Лабораторії мають комп’ютерну мережу, яка підключена до мережі Internet.
Навчальні науково-дослідницькі стенди дозволяють виконувати дослідження електричних кіл постійного, змінного та трифазного струму, характеристик котушок з різним осердям та однофазного трансформатора, характеристик та процесів, що відбуваються в різних режимах роботи електричних машин постійного та змінного струму.
З’ємні блоки укомплектовані додатково аналоговими, цифровими вимірювальними приладами, осцилографом та дозволяють виконувати усі лабораторні роботи з основ електроніки. Мета робіт полягає у порівнянні досліджених та розрахованих характеристик керованих випрямлячів при різних кутах відкривання тиристорів випрямляча, а також визначенні коефіцієнтів пульсації випрямленої напруги на навантаженні та коефіцієнтів згладжування різних фільтрів.
Лабораторія обчислювальних систем – в ній проводяться заняття по проектуванню та моделюванню складних електронних систем, а також по дипломному та курсовому проектуванню. Лабораторія оснащена потужним сервером з 8- ядерним процесором, керованим свічем, роутером, а також 16 комп’ютерами. В лабораторії працюють аспіранти і магістранти над своїми науковими роботами.
Викладачами кафедри розроблені навчальний план спеціальностей 171 «Електроніка» та 172 «Телекомунікації» та робочі навчальні програми по кожній з дисциплін, що викладаються.
Протягом досить короткого терміну роботи викладачами підготовлені конспекти лекцій практично з усіх дисциплін, що викладаються на кафедрі, методичні вказівки до проведення практичних та лабораторних робіт, методичні вказівки до виконання курсових проектів, вони роздруковані на кафедрі і є доступними для студентів в електронному варіанті. Викладачами кафедри підготовлені до видання навчальні посібники, які вже пройшли апробацію в навчальному процесі. Це навчальний посібник з електротехніки Рябенького В.М., Кінаша А.Т., Краюшкіна А.В. «Основи електротехніки» (20 др. арк.) з грифом Міносвіти та науки (м. Київ, видавництво «Професіонал»); навчальний посібник Рябенького В.М., Ушкаренка О.О. «Проектування цифрових пристроїв на ПЛІС» (16 др. арк.) з грифом Міносвіти та науки (м. Київ, видавництво «Корнійчук»); навчальний посібник «Алгоритми розв’язання задач з теорії електричних та електронних кіл» авт. Марков А.Е., Рябенький В.М., Чудайкін І.І. (18 др. арк.) з грифом Міносвіти та науки (м.Київ, видавництво «Корнійчук»). Підготовлений електронний навчальний комплекс з дисципліни «Цифрова схемотехніка», що містить в собі 11 розділів, збірник задач, вправ, тестових питань, програми тестового контролю, лабораторні практикуми, анімаційні пояснення складних тем, навчальні програми по окремих розділах і темах.
За останні роки видані підручники “Аналогова схемотехніка”, автор Рябенький В.М.; “Мікропроцесорна техніка”, авт. Рябенький В.М., Ушкаренко О.О.; “Апаратно-програмні засоби відображення інформації” авт. Рябенький В.М., Ушкаренко О.О.; “Прикладна теорія цифрових автоматів”, авт. Рябенький В,М., Фісун М.Т., Ушкаренко О.О.; “Комп’ютерна схемотехніка”, авт Рябенький В.М., Кривуля Г.Ф., Рязанцев О.Л.; “Судовые полупроводниковые преобразователи”, авт Рябенький В.М., Дмитриев Б.Ф.
Сумісно з кафедрою промислової електроніки НТТУ КПІ виданий навчально-методичний посібник з цифрової схемотехніки авт. Рябенький В.М, Жуйков В.Я, Гулий В.Д.