OPISY KURSÓW/PRZEDMIOTÓW:

OPISY KURSÓW/PRZEDMIOTÓW:
Kod kursu/przedmiotu
ETD 1001
Tytuł kursu/przedmiotu
Wprowadzenie do elektroniki i telekomunikacji 1
Imię, nazwisko i tytuł/stopień prowadzącego
Andrzej Hałas, prof. dr inż.
Imiona, nazwiska oraz tytuły członków zespołu dydaktycznego
Stanisław Osadnik, prof. dr hab. inż.
Forma zaliczenia kursu
Forma kursu
Wykład
Tygodniowa
liczba godzin
Forma
zaliczenia
3
Ćwiczenia Laboratorium Projekt
Seminarium
Liczba
punktów
4
zaliczenie
Wymagania wstępne
Krótki opis zawartości całego kursu
Kurs obejmuje cykl wykładów poświęconych omówieniu fizycznych podstaw elektroniki
próżniowej i elektroniki ciała stałego. Celem kursu jest wprowadzenie do problematyki
przedmiotów specjalistycznych z tego zakresu, przewidzianych na wyższych latach studiów.
Wykład (podać z dokładnością do 2 godzin)
Zawartość tematyczna poszczególnych godzin wykładowych
Liczba godzin
1. Oddziaływania słabe. Właściwości pól: grawitacyjnego, elektrycznego i
2h
magnetycznego. Parametry charakteryzujące pole sił. Energia potencjalna i
kinetyczna. Pęd i moment pędu. Pole elektromagnetyczne.
2. Budowa atomu. Model Bohra. Liczby kwantowe. Struktura elektronowa
1h
atomu. Falowa natura elektronu. Atom w stanie podstawowym, wzbudzonym
i zjonizowanym. Emisja fotonów.
3. Wiązania między atomami. Wartościowość. Wiązania jonowe,
kowalencyjne, metaliczne i cząsteczkowe. Rozszczepienie poziomów
1h
energetycznych – modele pasmowe metalu półprzewodnika i dielektryka.
Poziom Fermiego.
4. Przewodnictwo metali. Praca wyjścia. Kontaktowa różnica potencjałów.
Zjawiska: Seebecka i Thomsona.
2h
5. Półprzewodniki samoistne i domieszkowane. Przewodnictwo elektronowe
i dziurowe. Złącze p-n. Dioda półprzewodnikowa i tranzystor bipolarny.
Zjawisko Peltiera.
6. Zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne: fotorezystory, fotodiody i
fotoogniwa. Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne – zjawisko fotoemisji.
Charakterystyki fotokomórek.
7. Termoemisja elektronów. Prawo Richardsona. Lampy elektronowe: dioda i
trioda. Prawo Langmuire’a.
8. Emisja polowa. Prawo Fowlera-Nordheima. Emitery ostrzowe. Emisja
wtórna. Rozkład energii elektronów wtórnych.
9. Wyładowania w gazach. Zderzenia sprężyste i niesprężyste. Jonizacja
lawinowa. Systematyka wyładowań. Wyładowanie jarzeniowe i łukowe.
Wyładowania iskrowe. Wyładowania atmosferyczne.
------------10. Podstawowe jednostki w układzie SI (International System)
11. Sygnał sinusoidalny, pulsacja, kąt fazowy, częstotliwość, długość fali.
12. Elementy R, L, C w obwodzie prądu zmiennego.
13. Sygnał periodyczny jako suma sygnałów sinusoidalnych:
- impuls prostokątny
- sygnał sinusoidalny modulowany amplitudowo
- sygnał sinusoidalny zmodulowany częstotliwościowo
- inne przebiegi typowe dla elektroniki.
14. Pojęcie liniowości i nieliniowości elementu (układu). Właściwości
elementu (układu) nieliniowego
- generacja harmonicznych; przykłady zastosowań,
- przemiana częstotliwości; przykłady zastosowań,
- modulacja amplitudy i modulacja częstotliwości, demodulacja.
15. Układ o stałych skupionych i rozłożonych. Podstawowe pojęcia .
Rozmiary liniowe elementów i układów a górny zakres częstotliwości pracy.
16. Parametry pasożytnicze elementów konwencjonalnych a zakres
przydatności w funkcji częstotliwości (długości fali)
17. Elementy bierne o stałych rozłożonych.
18. Mikroelektronika monolityczna i hybrydowa jako metoda zwiększania
górnego zakresu częstotliwości pracy układu. Najważniejsze „kamienie
milowe” w historii scalania układów elektronicznych:
- fotolitografia jako klucz do scalania układów,
- technika modułowa (elektronika próżniowa),
- technika mikromodułowa,
- tranzystor planarny jako podstawa wejściowa do układów
monolitycznych na bazie Si,
- zarys stanu współczesnego,
- nowe tendencje rozwojowe, mikroelektronika próżniowa, fotonika.
19. Niektóre specyficzne rozwiązania układowe w technice monolitycznej
jako konsekwencje ograniczeń a jednocześnie nowych możliwości (na
przykładzie wzmacniacza tranzystorowego):
- polaryzacja stałym prądem bazy, lustro prądowe,
- obciążenie aktywne (źródło prądowe),
- wzmacniacz różnicowy,
- wzmacniacz operacyjny.
2h
2h
2h
1h
2h
2h
2h
2h
4h
3h
3h
2h
2h
4h
4h
2h
20. Kolokwium
Ćwiczenia, seminarium - zawartość tematyczna
Laboratorium, projekt - zawartość tematyczna
Materiał do samodzielnego opracowania
Literatura podstawowa
Literatura uzupełniająca
Warunki zaliczenia
Kolokwium
DESCRIPTION OF THE COURSES:
Course code
ETD 1001
Course title
Introduction to Electronics and Telecommunications 1
Supervising course lecturer
Andrzej Hałas, PhD, Prof.
Other course lecturers
Stanisław Osadnik, PhD, DSc, Prof.
Course structure
Course form
Lecture
Classes
Laboratory
Project
Seminar
Number
of
credits
Number of
hours /week
Form of the
course
completion
Prerequisites
Course description
Lecture
Particular lectures contents
Classes, seminars - the contents
Number of
hours
Laboratory, project – the contents
Material for self preparation
Core literature
Additional literature
Conditions for course credition