KARTA PRZEDMIOTU 1. Nazwa przedmiotu: ELEKTRONIKA I

Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 1 z 1
KARTA PRZEDMIOTU
(pieczęć wydziału)
1. Nazwa przedmiotu: ELEKTRONIKA I MIERNICTWO
2. Kod przedmiotu: EiM
3. Karta przedmiotu ważna od roku akademickiego: 2013/2014
4. Forma kształcenia: studia pierwszego stopnia
5. Forma studiów: studia stacjonarne
6. Kierunek studiów: TELEINFORMATYKA (WYDZIAŁ AEiI)
7. Profil studiów: ogólnoakademicki
8. Specjalność:
9. Semestr: 2, 3
10. Jednostka prowadząca przedmiot: Instytut Elektroniki, RAu3
11. Prowadzący przedmiot: dr inż. Jerzy Fiołka
12. Przynależność do grupy przedmiotów: przedmioty wspólne
13. Status przedmiotu: obowiązkowy
14. Język prowadzenia zajęć: polski
15. Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne:
Zakłada się, że przed rozpoczęciem nauki niniejszego przedmiotu student posiada przygotowanie w
zakresie analizy matematycznej i algebry, fizyki oraz podstaw elektrotechniki.
16. Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest przedstawienie najważniejszych własności podstawowych przyrządów
półprzewodnikowych a także budowy i zasady działania wybranych, elementarnych układów
elektronicznych. Ponadto, zaprezentowane zostaną podstawowe pojęcia z zakresu miernictwa.
17. Efekty kształcenia:1
Nr
W1
W2
W3
U1
1
Opis efektu kształcenia
Zna zasady działania, parametry i charakterystyki
elementarnych przyrządów półprzewodnikowych
oraz podstawowych analogowych układów
elektronicznych
Zna proste metody opisu i analizy analogowych
liniowych i nieliniowych układów
Zna zasady pomiaru napięcia i prądu, pojęcie
niepewności pomiaru oraz metody jej wyrażania,
a także podstawowe struktury i własności
przetworników cyfrowo-analogowych i analogowocyfrowych
Potrafi wykorzystać poznane metody i modele do
analizy podstawowych analogowych układów
elektronicznych
należy wskazać ok. 5 – 8 efektów kształcenia
Metoda sprawdzenia
efektu kształcenia
Forma
prowadzenia
zajęć
Odniesienie
do efektów
dla kierunku
studiów
K1A_W09
egzamin, kartkówki
wykład,
laboratorium
egzamin
wykład
K1A_W06
egzamin
wykład
K1A_W04
kartkówki,
ćwiczenia
tablicowe
K1A_U03
K1A_U25
Z1-PU7
U2
U3
U4
Potrafi wykorzystać poznane metody i modele do
analizy układów wykorzystujących wzmacniacze
operacyjne
Potrafi zastosować odpowiednio dobrane metody i
urządzenia do pomiaru parametrów i charakterystyk
elementów elektronicznych oraz analogowych
układów elektronicznych
Potrafi opracować dokumentację zawierającą
omówienie wyników realizacji ćwiczenia
laboratoryjnego
Potrafi pracować w zespole i ponosić
odpowiedzialność za wspólnie realizowane zadanie
Ćw. 15
Strona 2 z 2
kartkówki
ćwiczenia
tablicowe
K1A_U03
K1A_U25
wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych
laboratorium
K1A_U04
K1A_U17
laboratorium
K1A_U04
laboratorium
K1A_K03
wykonanie
sprawozdań
laboratoryjnych
K1
wykonanie ćwiczeń i
sprawozdań
laboratoryjnych
18. Formy zajęć dydaktycznych i ich wymiar (liczba godzin)
W. 30
WYDANIE N1
L. 30 P.
19. Treści kształcenia:
Wykład
Podstawy miernictwa: podstawowe definicje. Wyrażanie niepewności pomiaru.
Elementy bierne RLC i ich opis, podstawowe parametry i własności.
Budowa atomu, struktura kryształu krzemu. Model pasmowy ciał stałych. Półprzewodniki samoistne i
domieszkowane. Transport nośników w półprzewodniku. Zasada działania i podstawowe własności złącza p-n,
praca w kierunku przewodzenia i zaporowym. Charakterystyka prądowo-napięciowa złącza. Wpływ temperatury na
pracę złącza.
Analiza układów zawierających diody. Modele diody. Rezystancja dynamiczna diody. Rodzaje diod
półprzewodnikowych. Zastosowania diod: układy prostownicze, powielacze napięcia, stabilizatory napięcia,
ograniczniki diodowe.
Skala logarytmiczna. Filtry pasywne RC: opis, odpowiedź na skok jednostkowy, charakterystyki częstotliwościowe.
Tranzystor bipolarny: budowa, zasada działania, podstawowe zależności, charakterystyki statyczne, modele
stałoprądowe dla różnych stanów pracy. Układy polaryzacji tranzystora bipolarnego. Dobór punktu pracy. Modele
małosygnałowe tranzystora. Analiza małosygnałowa tranzystora pracującego w układzie WE, WB, WC.
Tranzystor unipolarny JFET oraz MOSFET: budowa, zasada działania, podstawowe zależności, charakterystyki
statyczne, modele stałoprądowe dla różnych stanów pracy. Układy polaryzacji. Modele małosygnałowe tranzystora.
Analiza małosygnałowa tranzystora pracującego w układzie WS, WD, WG.
Elementarne układy tranzystorowe, budowa i działanie: układ Darlingtona, źródła i zwierciadła prądowe, źródła
napięcia, klucz tranzystorowy, wzmacniacz różnicowy.
Scalony wzmacniacz operacyjny: wzmacniacz idealny i wzmacniacz rzeczywisty. Parametry wzmacniacza
operacyjnego. Podstawowe układy pracy: wzmacniacz odwracający, wzmacniacz nieodwracający, wtórnik, układ
sumujący, wzmacniacz różnicowy, układ całkujący, układ różniczkujący, komparator.
Elementarna teoria sprzężenia zwrotnego. Klasyfikacja układów ze sprzężeniem zwrotnym. Wpływ ujemnego
sprzężenia zwrotnego na parametry wzmacniacza.
Parametry, budowa i działanie wzmacniaczy mocy klasy A, B, AB. Realizacje układowe.
Schemat blokowy układów zasilających. Parametry stabilizatorów, charakterystyki: wyjściowa i przejściowa.
Stabilizatory liniowe, budowa i działanie: parametryczny z diodą Zenera, ze sprzężeniem zwrotnym,
kompensacyjne, monolityczne. Zasilacze impulsowe: schemat blokowy, parametry. Sterowane konwertery napięcia
stałego.
Generatory sinusoidalne, ich rodzaje i parametry. Generatory LC i RC ze sprzężeniem zwrotnym, warunki generacji.
Podstawowe generatory LC i RC, kwarcowe.
Generatory przebiegów niesinusoidalnych: prostokątnego, trójkątnego, piłokształtnego.
Podstawowe metody przetwarzania analogowo-cyfrowego i cyfrowo-analogowego.
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 3 z 3
Ćwiczenia tablicowe
Podstawowe pojęcia z zakresu miernictwa.
Charakterystyki częstotliwościowe układów.
Dioda półprzewodnikowa – zasada działania, analiza układów zawierających diody.
Tranzystor bipolarny – zasada działania, schematy zastępcze stałoprądowe. Podstawowe sposoby polaryzacji
tranzystora bipolarnego. Analiza stałoprądowa układów zawierających tranzystory bipolarne.
Analiza małosygnałowa – tworzenie schematu zastępczego układu, model małosygnałowy tranzystora bipolarnego.
Wyznaczanie podstawowych parametrów małosygnałowych wzmacniaczy.
Wzmacniacz operacyjny. Podstawowe konfiguracje pracy wzmacniacza operacyjnego i ich parametry. Analiza
układów liniowych zawierających wzmacniacze operacyjne idealne. Wzmacniacze operacyjne w zastosowaniach
nieliniowych.
Ćwiczenia laboratoryjne
1. Wprowadzenie, zapoznanie ze sprzętem laboratoryjnym
2. Diody półprzewodnikowe
3. Tranzystor bipolarny (WE)
4. Tranzystor polowy
5. Półprzewodnikowe przyrządy optoelektroniczne
6. Układy prostownicze
7. Generatory napięć sinusoidalnych
8. Tranzystorowy wzmacniacz mocy
9. Generatory napięć niesinusoidalnych
10. Stabilizatory napięcia o działaniu ciągłym
11. Pomiary parametrów wzmacniacza operacyjnego
20. Egzamin: tak (pisemny: zadania i teoria)
21. Literatura podstawowa:
1.
2.
3.
4.
Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki część 1-2. WKŁ, Warszawa 2009
Tietze U. Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe. WNT, Warszawa 2009
Marciniak W. : Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, WNT, 1979
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
22. Literatura uzupełniająca:
1. Guziński A. : Liniowe elektroniczne układy analogowe, WNT 1993
2. Filipkowski A.: Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe. WNT, Warszawa 2006
3. Nosal Z, Baranowski J.: Układy elektroniczne. Cz. 1, Układy analogowe liniowe, WNT 1994
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 4 z 4
23. Nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia efektów kształcenia
Lp.
Forma zajęć
1
Wykład
2
Ćwiczenia
15/20
3
Laboratorium
30/30
4
Projekt
/
5
Seminarium
/
6
Inne
Suma godzin
Liczba godzin
kontaktowych / pracy studenta
30/15
5/5
80/70
24. Suma wszystkich godzin: 150
25. Liczba punktów ECTS:2 6
26. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach z bezpośrednim udziałem nauczyciela akademickiego 3
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 – 25-30 godzin.