PODSTAWY ELEKTRONIKI - JAN BOBER, ANTONI FIJAŁKOWSKI


Informacja

Elektronika jest dziedziną wiedzy zajmującą się praktycznym wykorzystaniem zjawisk związanych ze sterowanym ruchem elektronów w różnych ośrodkach. Ze względu na ośrodek elektronikę dzielimy na: próżniową, półprzewodnikową i kwantową. Zjawiska, charakterystyczne dla ruchu elektronów, maja decydujące znaczenie dla cech różnych elementów elektronowych. Elektronika zajmuje się zatem, teorią działania, właściwościami, konstrukcją i technologią elementów elektronowych, które razem tworzą układy elektroniczne, spełniający określoną funkcję np.: procesora (CPU), wzmacniacza, generatora czy zasilacza itp. W chwili obecnej bardzo dynamiczny rozwój elektroniki osiągnięto dzięki ogromnym postępom w rozwoju technologii i masowej produkcji monolitycznych układów scalonych.

Opisem właściwości i działaniem poszczególnych elementów zajmuje się teoria obwodów oraz teoria przyrządów półprzewodnikowych. Sposobami pomiarów parametrów elementów i układów zajmuje się miernictwo elektroniczne. Zdobyta w tych działach elektroniki wiedza zostanie wykorzystana do opisu działania układów elektronicznych, realizowanych najczęściej w postaci układów scalonych.

W ramach kursu przedstawione zostaną wybrane zagadnienia dotyczące opisu modelowanie elementów i układów elektronicznych, metody analizy i projektowania w zakresie układów analogowych. Zakres materiału został dobrany tak, żeby wymienione obszary wzajemnie się uzupełniały. W ten sposób student przyswajając sobie zagadnienia teoretyczne, będzie mógł zobaczyć ich praktyczne zastosowanie i świadomie korzystać z dostępnych aplikacji oraz mieć możliwość zaprojektowanie prostego układu elektronicznego.


Cele kursu

Kurs ma na celu zaznajomienie studentów z metodami opisu i analizy układów elektronicznych, przyrządami i metodami pomiarowymi oraz pomiarami wielkości elektrycznych i charakterystyk układów. W trakcie zajęć studenci poznają działanie i metody projektowania prostych układów oraz wykorzystanie komputerowych programów PSpice i INTEGRA STATION do projektowania i symulacji układów elektronicznych.


Wymagania wstępne

Dla właściwego zrozumienia kursu wymagana jest znajomość zagadnień elektryczności i magnetyzmu na poziomie szkoły średniej oraz wiedza z zakresu analizy i algebry, objęta programem studiów internetowych prowadzonych w PJWSTK, taka jak: umiejętność różniczkowania i całkowania, rachunek macierzowy i algebra liczb zespolonych.


Tematy wykładów dla pełnego kursu
  1. Wprowadzenie w "świat elektroniki"
  2. Modelowanie zjawisk elektrycznych
  3. Analiza układów prądu stałego
  4. Analiza liniowych układów prądu sinusoidalnie zmiennego
  5. Metrologia elektryczna
  6. Elementy i technologie półprzewodnikowe
  7. Podstawowe wzmacniacze tranzystorowe
  8. Wzmacniacze napięcia i prądu stałego
  9. Program PSpice - narzędzie analizy i symulacji układów elektronicznych
  10. Sprzężenie zwrotne we wzmacniaczach
  11. Wzmacniacz operacyjny
  12. Praktyczne zastosowania wzmacniaczy operacyjnych
  13. Generacja drgań
  14. Zasilanie układów elektronicznych
  15. Układy zasilaczy sprzętu komputerowego

Kurs został ograniczony do materiału wykladowego zawartego na CDROM. Odpowiednio do tego ograniczony jest wykaz literatury.


Organizacja zajęć

Kurs składa się z dwóch części: teoretycznej i praktycznej. Część teoretyczna obejmuje wykład, z którym studenci zapoznają się samodzielnie. Część praktyczna obejmuje ćwiczenia i zajęcia laboratoryjne, które są realizowane pod opieką nauczyciela akademickiego w czasie trwania specjalnego tygodniowego zjazdu w siedzibie Szkoły.

Materiał wykładowy dostępny na płytce CDROM, który studenci muszą opanować samodzielnie w czasie semestru poprzedzającego zjazd przeznaczony zajęciom praktycznym. Przedstawiony materiał teoretyczny jest kompletny z punktu widzenia zakresu i wymagań kursu. Do poszczególnych wykładów są dołączone przykładowe pytania i zadania do samodzielnego rozwiązania. W czasie trwania semestru możliwy jest kontakt z wykładowcą za pośrednictwem Internetu na adres jbober@pjwstk.edu.pl.

W czasie tygodniowego zjazdu odbędzie się 8 terminów zajęć praktycznych w laboratorium elektronicznym Szkoły. Zajęcia te dotyczą ćwiczeń laboratoryjnych oraz ćwiczeń rachunkowych ilustrujących poznany materiał teoretyczny. W ramach zajęć studenci ugruntują poznane metody analizy i projektowania układów elektronicznych i wykonają badania oraz pomiary wybranych elementów i układów. Zapoznają się również z programami komputerowymi: PSpice - program analizy i symulacji układów elektronicznych oraz INTEGRA STATION - pakiet miedzy innymi do projektowania płytek drukowanych.


Kryteria zaliczeń

Znajomość materiału teoretycznego zostanie zweryfikowana w postaci egzaminu przeprowadzonego na początku zjazdu, przed rozpoczęciem zajęć praktycznych. Egzamin będzie zawierał pytania opisowe i obliczeniowe oraz zadanie problemowe. Do zaliczenia egzaminu należy zdobyć więcej niż 50% możliwych do zdobycia punktów. Ewentualny egzamin poprawkowy będzie przeprowadzony przed zakończeniem zjazdu.

Warunkiem zaliczenia kursu jest uzyskanie pozytywnej oceny z egzaminu oraz pozytywnej oceny z zajęć praktycznych.


Podręczniki podstawowe

W chwili obecnej nie jest dostępny pełny podręcznik odpowiadający dokładnie zakresowi kursu. Stąd założenie, że przedstawiony na płytce CDROM materiał pokrywa zakres teoretyczny kursu.

Podręcznik do części laboratoryjnej:


Podręczniki uzupełniające