Szczegółowa informacja o przedmiocie

Wersja przedmiotu

Kod przedmiotu:ELIU
Nr wersji:3
Nazwa:Elementy i układy elektroniczne
JD:4
ECTS:5
JK:15
Zaliczanie:E
Ocenianie:5
Semestr wprowadzenia:10L
Osoba odpowiedzialna:prof. nzw. dr hab. Andrzej Pfitzner
Opis:Studia I stopnia - EIT (sem.4) - A4

Wymiary

Typ zajęćWymiar
W3
P1

Poprzedniki

---

Przedmioty podobne

---

Ostatnie realizacje

SemestrRealizacjaProwadzącyInstytutLiczba miejsc
18ZDprof. nzw. dr hab. Andrzej PfitznerMO100
18LAdr inż. Piotr Zbigniew WieczorekPE100
18LBdr inż. Krzysztof Marek CzubaPE120
17ZDprof. nzw. dr hab. Andrzej PfitznerMO80
17LAdr inż. Piotr Zbigniew WieczorekPE100
17LBdr inż. Krzysztof Marek CzubaPE120
16ZDprof. nzw. dr hab. Andrzej PfitznerMO60
16LAdr inż. Piotr Zbigniew WieczorekPE100
16LBdr inż. Krzysztof Marek CzubaPE120
15ZDprof. nzw. dr hab. Andrzej PfitznerMO96

Przynależność do klas tematycznych i programowych

KlasaNazwaTyp klasy
EUEElementy i układy elektroniczneTematyczna
EUETAElementy i układy elektroniczne (T-A)Programowa
OTPrzedmioty obieralne techniczneProgramowa
PELMAPodstawy elektroniki (M-A)Programowa
PP-EIMPrzedmioty podstawowe specjalności EIMProgramowa
PP-MFNPrzedmioty podstawowe specjalności MFNProgramowa

Konspekt

StreszczenieWiedza: Charakterystyki i modele podstawowych elementów elektronicznych, ich parametry i ograniczenia oraz sposoby wykorzystania przy realizacji układów elektronicznych. Podstawowe rodzaje stosowanych w praktyce układów analogowych oraz wybranych układów impulsowych w zastosowaniach cyfrowych, ich parametry i metody analizy.
Umiejętności: Wyznaczanie podstawowych parametrów modeli elementów układów elektronicznych wykorzystywanych w symulatorze obwodowym. Analiza i projektowanie prostych układów metodami elementarnymi i z wykorzystaniem symulacji komputerowej. Eksperymentalna weryfikacja właściwości elektrycznych wybranych układów.
Treść wykładuWprowadzenie
Fazy procesu projektowania systemu elektronicznego (specyfikacja, projektowanie funkcjonalne, projektowanie logiczne, projektowanie układowe, projektowanie fizyczne) i sposoby reprezentacji. Style projektowania i metody CAD. Przypomnienie parametrów czwórników.
Diody półprzewodnikowe
Podsumowanie właściwości złącza p-n. Modele diody półprzewodnikowej, parametry stałoprądowe i małosygnałowe.
Konstrukcje i zastosowania: diody Zenera, dioda Schottky'ego, prostowanie, stabilizacja napięcia, detekcja, przełączanie, układy odcinające i przesuwania napięcia odniesienia.
Tranzystory złączowe bipolarne (BJT)
Przypomnienie zasady działania, konfiguracje, charakterystyki statyczne, modele, parametry stałoprądowe i małosygnałowe.
Tranzystor bipolarny w układzie wzmacniacza: układy polaryzacji - stabilizacja punktu pracy, parametry robocze, ograniczenia częstotliwościowe. Właściwości w różnych konfiguracjach. Tranzystor bipolarny jako sterowane źródło prądowe.
Przełączanie tranzystora bipolarnego: przebiegi czasowe, fazy przełączania, inwerter.
Tranzystory polowe (FET)
Przypomnienie zasady działania tranzystora polowego złączowego (JFET) oraz tranzystora polowego MOS (MOSFET), charakterystyki statyczne, modele, parametry stałoprądowe i małosygnałowe, zastosowania.
Tranzystory polowe w układzie wzmacniacza: układy polaryzacji i stabilizacja punktu pracy dla tranzystorów z kanałem zubożanym i wzbogacanym, parametry robocze, ograniczenia częstotliwościowe. Tranzystor unipolarny jako sterowane źródło prądowe.
Przełączanie: inwerter CMOS, przebiegi czasowe, fazy przełączania.
Podstawowe układy analogowe
Wzmacniacz różnicowy: zasada działania, parametry, charakterystyki. Źródła prądowe i napięciowe.
Wzmacniacze operacyjne
Zasada działania, parametry, realizacja sprzężenia zwrotnego. Zastosowania: analogowe operacje matematyczne, wtórnik, układy z nieliniowym sprzężeniem zwrotnym, komparator, przerzutnik Schmitta.
Wybrane układy analogowe
Lustro prądowe, układ Darlingtona, precyzyjne źródło prądowe, kaskoda.
Zasada działania stopni wyjściowych i wzmacniaczy mocy: klasy pracy, zniekształcenia, parametry, realizacje na tranzystorach komplementarnych.
Układy zasilające i stabilizujące (zasilacz sieciowy ze stabilizacją liniową).
Układy impulsowe i cyfrowe
Realizacje układowe funkcji logicznych: podstawowe bramki cyfrowe, charakterystyki przejściowe, opóźnienia, rodzaje przerzutników, realizacja scalonych układów kombinacyjnych i sekwencyjnych.
Przetworniki C/A i A/C.
Zarys realizacji fizycznej układów scalonych
Specyfika układów scalonych. Realizacje elementów aktywnych i biernych. Elementy pasożytnicze. Tendencje rozwoju mikroelektroniki.
Zakres projektuZadania projektowe realizowane są z wykorzystaniem elementarnych metodanalitycznych oraz symulacji komputerowej (obliczenia parametrów icharakterystyk). Ich tematyka koncentruje się na następującychelementach i układach:
Dioda półprzewodnikowa
Tranzystor (bipolarny i MOS)
Wzmacniacz z tranzystorem bipolarnym
Układ różnicowy
Liniowe zastosowania wzmacniacza operacyjnego
Bramki cyfrowe
Literatura
  1. A. Filipkowski, Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe. WNT, 1995.
  2. W. Marciniak, Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone. WNT, 1984.
  3. J. Baranowski i in., Układy elektroniczne, cz. I - III. WNT, 1998.
  4. Praca zbiorowa, Elementy i układy elektroniczne, projekt i laboratorium. WPW, 2007.
  5. J. Porębski, P. Korohoda. SPICE program analizy nieliniowych układów elektronicznych. WNT, 1996
Literatura uzupełniająca
  1. U. Tietze, Ch. Schenk, Układy półprzewodnikowe, WNT 1998
  2. P. Horowitz, P. Hill, Sztuka elektroniki, WKiŁ 1994
  3. M.Rusek, J.Pasierbiński, Elementy i układy elektroniczne w pytaniach i odpowiedziach. WNT, 2006