Introduction to Electronics S1/33 Plik

Z1-PU7
(pieczęć wydziału)
WYDANIE N1
Strona 1 z 3
KARTA PRZEDMIOTU
1. Nazwa przedmiotu: INTRODUCTION TO ELECTRONICS
2. Kod przedmiotu: ItE
3. Karta przedmiotu ważna od roku akademickiego: 2012/2013
4. Forma kształcenia: studia pierwszego stopnia
5. Forma studiów: studia stacjonarne
6. Kierunek studiów: CONTROL, ELECTRONIC AND INFORMATION ENGINEERING
(WYDZIAŁ AEiI)
7. Profil studiów: ogólnoakademicki
8. Specjalność:
9. Semestr: 3, 4
10. Jednostka prowadząca przedmiot: Instytut Elektroniki, RAu3
11. Prowadzący przedmiot: dr hab. inż. Zdzisław Filus, prof. Pol. Śl.
12. Przynależność do grupy przedmiotów: przedmioty wspólne
13. Status przedmiotu: obowiązkowy
14. Język prowadzenia zajęć: angielski
15. Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne: Course attendants have to possess basic
knowledge in calculus, algebra, physics and circuit theory.
16. Cel przedmiotu: The objective of the course is to provide basic understanding of the operating
principles of semiconductor devices and an introduction to the theory and operation of electronic circuits.
17. Efekty kształcenia:1
Nr
W1
W2
W3
U1
U2
U3
1
Opis efektu kształcenia
Zna zasady działania, parametry i charakterystyki
podstawowych przyrządów półprzewodnikowych.
Zna struktury i zasady działania podstawowych
analogowych układów elektronicznych
Zna proste metody opisu i analizy analogowych
liniowych i nieliniowych układów elektronicznych
Potrafi wykorzystać poznane metody i modele
matematyczne do analizy stałoprądowej
elementarnych liniowych i nieliniowych
analogowych układów elektronicznych
Potrafi wykorzystać poznane metody i
małosygnałowe modele matematyczne do
wyznaczania parametrów charakterystycznych
prostych liniowych układów elektronicznych
Potrafi zastosować odpowiednio dobrane metody i
urządzenia do pomiaru parametrów i charakterystyk
elektrycznych elementów i układów elektronicznych
należy wskazać ok. 5 – 8 efektów kształcenia
Metoda sprawdzenia
efektu kształcenia
Forma
prowadzenia
zajęć
SP, EP
WT, WM
Odniesienie
do efektów
dla kierunku
studiów
K_W6
SP, EP
WT, WM
K_W6
SP, EP
WT, WM
K_W8
SP, EP
C
K_U7
SP, EP
C
K_U7
CL, SP
L
K_U18
Z1-PU7
Potrafi opracować dokumentację zawierającą
PS
omówienie wyników realizacji ćwiczenia
laboratoryjnego
K1
Potrafi pracować w zespole i ponosić
CL, PS
odpowiedzialność za wspólnie realizowane zadanie
18. Formy zajęć dydaktycznych i ich wymiar (liczba godzin)
U4
W. 60 Ćw. 30
L. 30
P.
WYDANIE N1
Strona 2 z 3
L
K_U3
K_U18
L
K_K3
Sem.
19. Treści kształcenia:
Wykład
Introduction: definitions and basic features of analog and digital signals and circuits. Resistors, capacitors, inductors
and transformers. Logarithmic scale and Bode plots. Basic RC circuits. Intrinsic and extrinsic semiconductors. P-N
junction: charge density, electric field and voltage distribution, contact potential, capacitance of the junction, V-I
characteristics, switching characteristics. Various types of diodes: Zener and avalanche effects, varicaps, Schottky
diodes. Bipolar transistors: principle of operation, basic characteristics and parameters, Ebers-Moll model, linear
piecewise models, small-signal equivalent circuits, switching characteristics, biasing circuits, basic amplifiers: CE,
CB and CC, current sources, current mirror. Field-effect transistors: operation of JFETs and MOSFETs, voltage-tocurrent characteristics, biasing circuits, basic amplifiers (CS, CG, CD), current sources, analog switches, NMOS and
CMOS gates. Optoelectronic devices: photoresistor, photodiode, light emitting diode, optocouplers, displays.
Simplified theory of feedback: types of feedback systems, influence of negative feedback on gain, input and output
impedances, bandwidth, noise reduction, stability, gain and phase margins. Power amplifiers: class A, B, C, D
amplifiers, principle of operation, efficiency. Differential amplifier: large and small-signal analysis. Operational
amplifiers: ideal and non-ideal amplifier, basic applications. Integrators and differentiators. Analogue comparators.
Sine wave oscillators. Square wave and ramp oscillators. Rectifier systems. Regulated power supplies: IC voltage
regulators, switching regulators. Sample & hold circuits. Analogue-to-digital and digital-to-analogue converters:
basic methods of conversion and their comparison.
Ćwiczenia tablicowe
Frequency response of simple RC networks. Diode applications. Simple linear voltage regulators. Quiescent point of
simple transistor amplifiers and its thermal stabilisation. Small-signal analysis of amplifiers: equivalent circuit. Ideal
operational amplifier and its basic applications. Voltage regulators. Sine wave oscillators. Square wave oscillators.
Non-linear circuits with operational amplifiers.
Ćwiczenia laboratoryjne
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Introduction to measurement instruments
Semiconductor diodes
Bipolar transistors
Unipolar transistors
Optoelectronic devices
Rectifier circuits
Linear voltage regulators
Sine wave oscillators
Applications of operational amplifiers
Square wave and ramp oscillators
Power amplifiers
20. Egzamin: tak, pisemny dwuczęściowy: zadania i teoria
21. Literatura podstawowa:
Horowitz P., Hill W., The Art Of Electronics. Cambridge University Press, 2001
2. Tietze U., Schenk Ch.: Electronic circuits. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2008
3. Cooke M.J.: Semiconductor Devices. Prentice-Hall, 1990
4. Savant C.J., Roden M.S., Carpenter G.L.: Electronic Design: Circuits and Systems.
Benjamin/Cummings, 1991
1.
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 3 z 3
22. Literatura uzupełniająca:
Tietze U. Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe. WNT, Warszawa 2009
Filipkowski A.: Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe. WNT, Warszawa 2006
Chwaleba A., Moeschke B., Płoszajski G.: Elektronika. WSiP, Warszawa 2008
Ciążyński W. E.: Elektronika analogowa w zadaniach, t.1, 2, 3. 4. Wydawnictwo Politechniki
Śląskiej, Gliwice 2009-2010
5. Laboratorium elektroniki I: Elementy półprzewodnikowe i układy podstawowe. Praca zbiorowa
pod red. Krzysztofa Zioło; Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, skrypt nr 2322, Gliwice 2003
6. Laboratorium elektroniki II: Podstawowe układy analogowe, impulsowe i cyfrowe. Praca
zbiorowa pod red. Krzysztofa Zioło; Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, skrypt nr 2323, Gliwice
2003
1.
2.
3.
4.
23. Nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia efektów kształcenia
Lp.
Forma zajęć
1
Wykład
2
Ćwiczenia
30/15
3
Laboratorium
30/20
4
Projekt
/
5
Seminarium
/
6
Inne
Suma godzin
Liczba godzin
kontaktowych / pracy studenta
60/10
5/30
125/75
24. Suma wszystkich godzin: 200
25. Liczba punktów ECTS: 92
26. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach z bezpośrednim udziałem nauczyciela akademickiego 6
27. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach o charakterze praktycznym (laboratoria, projekty) 2
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 – 25-30 godzin.