KARTA PRZEDMIOTU 1. Nazwa przedmiotu: UKŁADY

Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 1 z 1
KARTA PRZEDMIOTU
(pieczęć wydziału)
1. Nazwa przedmiotu: UKŁADY ANALOGOWE II
2. Kod przedmiotu:UAII
3. Karta przedmiotu ważna od roku akademickiego: 2012/2013
4. Forma kształcenia: studia pierwszego stopnia
5. Forma studiów: studia stacjonarne
6. Kierunek studiów: ELEKTRONIKA I TELEKOMUNIKACJA (WYDZIAŁ AEI)
7. Profil studiów: ogólnoakademicki
8. Specjalność:
9. Semestr: 4
10. Jednostka prowadząca przedmiot: INSTYTUT ELEKTRONIKI RAu3
11. Prowadzący przedmiot: dr inż. Mirosław Magnuski
12. Przynależność do grupy przedmiotów: przedmioty wariantowe
13. Status przedmiotu: obowiązkowy (jeden z dwóch do wyboru)
14. Język prowadzenia zajęć: polski
15. Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne: zakłada się, że przed rozpoczęciem nauki
student posiada przygotowanie w zakresie przedmiotu UKŁADY ANALOGOWE I
16. Cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z budową, zasadą działania oraz metodami
analizy podstawowych elektronicznych układów analogowych
17. Efekty kształcenia:1
Nr
W1
W2
U1
U2
U3
Opis efektu kształcenia
Zna przeznaczenie i właściwości podstawowych klas
układów analogowych
Zna budowę i zasadę działania podstawowych
układów analogowych
Potrafi przeprowadzić analizę aktywnych liniowych
układów analogowych
Potrafi przeprowadzić analizę układów
generacyjnych
Potrafi przeprowadzać pomiary układów
analogowych i przedstawiać je w formie liczbowej
i graficznej
Potrafi na podstawie pomiarów dokonywać
ekstrakcji poszukiwanych parametrów badanych
układów
Potrafi pracować w zespole
Metoda sprawdzenia
efektu kształcenia
Egzamin
Wykład
Odniesienie
do efektów
dla kierunku
studiów
K1_W13
Egzamin
Wykład
K1_W13
Kolokwium, egzamin
Ćwiczenia
K1_U07
tablicowe
Ćwiczenia
K1_U07
tablicowe
Laboratorium K1_U11
K1_U12
Kolokwium, egzamin
Wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych,
kolokwium
U4
Wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych,
kolokwium
K1
Wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych
18. Formy zajęć dydaktycznych i ich wymiar (liczba godzin)
W.: 30
1
Ćw.: 30
L.: 45
należy wskazać ok. 5 – 8 efektów kształcenia
Forma
prowadzenia
zajęć
Laboratorium K1_U12
Laboratorium K1_K04
19. Treści kształcenia:
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 2 z 2
Wykład
1. Małosygnałowe wzmacniacze liniowe
1.1. Małosygnałowy opis elementu aktywnego: macierze h, y, z, S, macierz łańcuchowa ABCD
1.2. Wzmacniacz operacyjny
1.3. Liniowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych – wzmacniacze prądu stałego i źródła sterowane:
wzmacniacz nieodwracający, wzmacniacz odwracający, sumator, wzmacniacz różnicowy, wzmacniacz
pomiarowy, wzmacniacz z przetwarzaniem, źródła prądowe sterowane
2. Liniowe i nieliniowe układy przekształcające: układ całkujący, układ różniczkujący, komparatory
3. Małosygnałowe wzmacniacze szerokopasmowe prądu zmiennego
3.1. Szerokopasmowe stopnie wzmacniające jedno i wielotranzystorowe:
punkt pracy, sprzężenie
zwrotne, dopasowanie, metody poszerzania pasma wzmacniaczy
3.2. Wzmacniacze z regulowanym wzmocnieniem
3.3. Wzmacniacze logarytmujące
3.4. Wzmacniacze łańcuchowe
4. Wzmacniacze ze skupioną selektywnością i wzmacniaczo-filtry
4.1. Równoległe i szeregowe układy rezonansowe, rezonator helikalny, rezonator kwarcowy
4.2. Filtry pasmowoprzepustowe stosowane we wzmacniaczach selektywnych: bezstratne filtry
LC: filtr dwuobwodowy, filtry wieloobwodowe; filtry kwarcowe; filtry z falą powierzchniową;
filtry magnetostrykcyjne
4.3. Wzmacniacz jednoobwodowy i wzmacniaczo-filtr: transmisja mocy przez układ rezonansowy
sprzężony
transformatorowo,
warunki
dopasowania
energetycznego
a
szerokość
pasma,
współczynnik prostokątności charakterystyki częstotliwościowej
4.4. Wzmacniacze ze skupioną selektywnością – budowa i właściwości
5. Generatory sinusoidalne
5.1. Uogólniony liniowy warunek generacji
5.2. Generatory dwójnikowe
5.3. Generatory sprzężeniowe (LC, kwarcowe, RC)
5.4. Elektroniczne przestrajanie częstotliwości
5.5. Generator jako układ nieliniowy
5.6. Czynniki wpływające na stałość generowanej częstotliwości
6. Mieszacze – zasada działania, podstawowe właściwości i parametry mieszaczy
6.1. Mieszacz z pojedynczym elementem nieliniowym
6.2. Mieszacz zrównoważony
6.2. Mieszacz podwójnie zrównoważony
7. Modulatory
7.1. Podstawowe właściwości modulacji AM i FM
7.2. Modulatory AM DSB, AM DSB SC, SSB SC, FM; modulator na pojedynczym elemencie
nieliniowym, modulator zrównoważony, fazowa i filtrowa metoda modulacji jednowstęgowej,
parametryczne modulatory FM
8. Demodulatory amplitudy
8.1. detektor diodowy
8.2. detektor synchroniczny
9. Demodulatory FM i komparatory fazy
9.1. dyskryminator częstotliwościowy
9.2. dyskryminator fazowy
9.3. dyskryminator stosunkowy
9.4. demodulator koincydencyjny
9.5. impulsowe komparatory fazy
10. Wzmacniacze mocy wielkiej częstotliwości
11. Stabilizatory napięcia – parametryczne, kompensacyjne i impulsowe
Ćwiczenia tablicowe
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 3 z 3
1. Analiza układów liniowych z idealnymi wzmacniaczami operacyjnymi.
Analizowane są podstawowe układy z wzmacniaczami operacyjnymi objętymi ujemnym sprzężeniem
zwrotnym, tj. wzmacniacz odwracający i nieodwracający, wtórnik, sumator, wzmacniacz różnicowy,
przetworniki I/U i U/I, sterowane napięciem źródła prądowe, wzmacniacze przyrządowe, układy całkujące i
różniczkujące, regulatory (PI, PD i PID), filtry o charakterystykach dolno - górno- i pasmowo-przepustowych,
przetworniki impedancji, generatory sinusoidalne. Analiza jest prowadzona przy wykorzystaniu podstawowych
praw elektrotechniki lub metodą macierzową dla idealnych wzmacniaczy operacyjnych.
2. Analiza układów nieliniowych z idealnymi wzmacniaczami operacyjnymi. Analizowane są układy realizujące
histerezę, generatory napięć prostokątnych i trójkątnych, prostowniki operacyjne (przetworniki AC/DC),
komparatory, dyskryminatory, układy realizujące zależności nieliniowe (typu funkcji logarytmicznej,
wykładniczej, kwadratowej, pierwiastkowej, itp.),układy mnożąco-dzielące.
3. Analiza układów z rzeczywistymi wzmacniaczami operacyjnymi. Analizowany jest wpływ rzeczywistych
parametrów wzmacniacza operacyjnego (takich jak wejściowe napięcie i prąd niezrównoważenia, prądy
polaryzacji, skończona rezystancja wejściowa wspólna i różnicowa, skończona wartość wzmocnienia
napięciowego, rezystancja wyjściowa, częstotliwość graniczna, maksymalna szybkość zmian napięcia
wyjściowego) np. na przesunięcie charakterystyki statycznej, kształt przebiegów czasowych i inne parametry
układów w porównaniu z wynikami uzyskanymi przy założeniu idealnych parametrów wzmacniacza
operacyjnego.
4. Analiza wzmacniaczy mocy i stabilizatorów. Analizowane są układy wzmacniaczy mocy klasy A i B, oraz
stabilizatory napięcia o charakterystykach obciążenia z ograniczeniem prądu zwarcia i z podcięciem (typu foldback), budowane z wykorzystaniem wzmacniaczy operacyjnych. Obliczane są parametry tych układów takie jak
współczynnik sprawności energetycznej i rezystancja wyjściowa, temperatura złącz półprzewodnikowych w
najgorszym przypadku pracy oraz rezystancja termiczna niezbędnego radiatora.
Zajęcia laboratoryjne
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Układy prostownicze
Generatory niesinusoidalne
Wzmacniacz mocy
Układy nieliniowe (komparatory, ograniczniki, układy logarytmujące i mnożące).
Ciągłe stabilizatory napięcia
Przetworniki C/A
Generatory sinusoidalne
Wzmacniacze pomiarowe
Modulacja i demodulacja amplitudy
Dynamiczne układy przekształcające (filtry pasywne, układ przylegania, aktywny układ całkujący
i różniczkujący)
20. Egzamin: tak
21. Literatura podstawowa:
1. Nosal Z., Baranowski J. : Układy elektroniczne cz. 1 Układy analogowe liniowe, WNT 1992,
2. Niedźwiedzki M., Rasiukiewicz M. : Nieliniowe elektroniczne układy analogowe, WNT 1992,
3. Pawłowski J.: Podstawowe układy elektroniczne – Wzmacniacze i generatory, WKŁ 1980,
4. Ciążyński W.: Elektronika w zadaniach, t.1: Analiza stałoprądowa układów półprzewodnikowych,
Wydawnictwo PKJS, Gliwice 2000; Elektronika w zadaniach, t.2 Analiza małosygnałowa układów
półprzewodnikowych, Wydawnictwo PKJS, Gliwice 2000; Elektronika w zadaniach, t.3: Idealne wzmacniacze
operacyjne w zastosowaniach, Wydawnictwo PKJS, Gliwice 2001,
5. Lasek L., Witkowski J. J.: Analiza układów elektronicznych, Skrypt Uczelniany nr 1406, Gliwice 1988.
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 4 z 4
22. Literatura uzupełniająca:
1. Filipkowski A.: Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe, WNT 1980,
2. Kulka Z. Nadachowski M.: Liniowe układy scalone i ich zastosowanie, WKŁ 1975,
3. Pawłowski J.: Podstawowe układy elektroniczne – Nieliniowe układy analogowe, WKŁ 1979,
4. Lasek L., Witkowski J. J.: Elementy i układy elektroniki w zadaniach, WNT 1979,
5. Lasek L., Witkowski J. J.: Zbiór zadań z podstaw elektroniki. Część II Układy elektroniki, Skrypt Uczelniany nr
1425, Gliwice 1989,
6. Tietze U., Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe, WNT 1987.
23. Nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia efektów kształcenia
Lp.
Forma zajęć
Liczba godzin
Kontaktowych / pracy studenta
1
Wykład
30/5
2
Ćwiczenia
30/20
3
Laboratorium
45/35
4
Projekt
0/0
5
Seminarium
0/0
6
Inne
5/10
Suma godzin
110/70
24. Suma wszystkich godzin: 180
25. Liczba punktów ECTS:2 6
26. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach z bezpośrednim udziałem nauczyciela akademickiego: 4
27. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach o charakterze praktycznym (laboratoria, projekty): 3
26. Uwagi:
Zatwierdzono:
…………………………….
…………………………………………………
(data i podpis prowadzącego)
(data i podpis dyrektora instytutu/kierownika katedry/
Dyrektora Kolegium Języków Obcych/kierownika lub
dyrektora jednostki międzywydziałowej)
2
1 punkt ECTS – 30 godzin.