Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Elementy i układy elektroniczne - laboratorium
Koordynator przedmiotu:
Andrzej PFITZNER
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Elektronika
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne
Kod przedmiotu:
ELIUL
Semestr nominalny:
4 / rok ak. 2012/2013
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
70 Uzasadnienie: Bilans nakładu pracy przeciętnego studenta: - udział w ćwiczeniach tematycznych: 8 x 3 h = 24 h, ćwiczenia wstępne, labotarorium otwarte i konsultacje: 6 h, przygotowanie do ćwiczeń i sporządzenie sprawozdań 40 h; Razem 24 +6 + 40 = 70 h
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład0h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium30h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Poprzedzająca lub równoległa realizacja ELIU.
Limit liczby studentów:
100
Cel przedmiotu:
Zapoznanie studentów z metodami weryfikacji właściwości elektrycznych podstawowych elementów elektronicznych i wybranych układów analogowych oraz impulsowych w zastosowaniach cyfrowych. - metodami pomiaru ich charakterystyk i metodami doświadczalnego wyznaczania podstawowych parametrów. Nabycie przez studentów umiejętności budowy prostych układów elektronicznych i doboru konfiguracji stanowisk do pomiaru ich charakterystyk i wyznaczania parametrów; umiejętności określania podstawowych parametrów modeli elementów układów elektronicznych wykorzystywanych w symulatorze obwodowym.
Treści kształcenia:
Lab 1: Dioda Pomiar charakterystyki DC diody półprzewodnikowej i wyznaczanie podstawowych porametrów jej modelu. Wyznaczanie wybranych parametrów małosygnałowych. Badanie charakterystyk przełączania diody półprzewodnikowej i wyznaczanie opóźnień. Lab 2: Tranzystor bipolarny Pomiar charakterystyk DC tranzystora bipolarnego w konfiguracji wspólnego emitera. Wyznaczanie zależności niskoczęstotliwościowych parametrów małosygnałowych h od punktu pracy. Pomiar charakterystyki częstotliwościowej przenoszenia prądowego. Wyznaczanie częstotliwości granicznych (trzydecybelowej i pola wzmocnienia) i badanie ich zależności od punktu pracy. Lab 3: Tranzystor MOS Pomiary charakterystyk DC tranzystora MOS: przejściowych i wyjściowych. Ekstrakcja podstawowych parametrów modelu SPICE – poziom 1. Wyznaczanie parametrów małosygnałowych: transkonduktancji i konduktancji wyjściowej w zależności od napięć polaryzujących. Lab 4: Tranzystor bipolarny w układzie wzmacniacza Montaż układu wzmacniacza i układu pomiarowego. Badanie układu zasilania tranzystora (w tym stałości punktu pracy). Obserwacja sygnałów z uwzględnieniem zniekształceń. Wyznaczanie skutecznego wzmocnienia napięciowego. Lab 5: Wzmacniacz i przełącznik z tranzystorem bipolarnym Montaż zaprojektowanego układu wzmacniacza (z tranzystorem npn w konfiguracji WE). Doświadczalna weryfikacja parametrów tego układu z uwzględnieniem wpływu pojemności pasożytniczych i rezystancji obciążenia. Montaż układu przełącznika i układu pomiarowego. Pomiar parametrów czasowych sygnału wyjściowego przełącznika z nasycanym tranzystorem bipolarnym. Lab 6: Tranzystorowy układ różnicowy Obserwacja charakterystyk przejściowych układu róźnicowego. Wyznaczanie wartości małosygnałowego wzmocnienia napięciowego dla sterowania asymetrycznego oraz wartości wzmocnienia sumacyjnego. Lab 7: Liniowe zastosowania wzmacniacza operacyjnego Montaż zaprojektowanych układów wzmacniaczy i dobór warunkow pomiaru. Badania właściwości wzmacniaczy o wzmocnieniu jednostkowym i o kształtowanej charakterystyce częstotliwościowej. Lab 8: Bramki cyfrowe Obserwacja charakterystyk przejściowych i wyjściowych inwerterów z róźnych rodzin układów scalonych. Wyznaczanie czasu propagacji sygnału cyfrowego przez pojedynczy inwerter metodą bezpośrednią i w oscylatorze pierścieniowym.
Metody oceny:
Ocena przygotowania do ćwiczenia - sprawdzian wejściowy. Ocena realizacji ćwiczenia oraz umiejętności interpretacji wyników - na podstawie sprawozdania zawierającego raport z wykonanych pomiarów i wnioski.
Egzamin:
nie
Literatura:
Podstawowe: 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 Uzupełniające: 6. U. Tietze, Ch. Schenk, Układy półprzewodnikowe, WNT 1998 7. P. Horowitz, P. Hill, Sztuka elektroniki, WKiŁ 1994 8. M.Rusek, J.Pasierbiński, Elementy i układy elektroniczne w pytaniach i odpowiedziach. WNT, 2006
Witryna www przedmiotu:
https://studia.elka.pw.edu.pl/pl/11Z/ELIU.D
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W1
Zna podstawowe charakterystyki elektryczne (DC, AC i czasowe) diod oraz tranzystorów bipolarnych i MOS
Weryfikacja: Ocena sprawdzianu wejściowego i sprawozdania Lab1 - Lab3
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt W2
Zna konstrukcję i właściwości prostych realizacji wzmacniaczy: z tranzystorem bipolarnym, z parą różnicową i wzmacniaczy operacyjnych
Weryfikacja: Ocena sprawdzianu wejściowego i sprawozdania Lab4 – Lab7
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt W3
Zna konstrukcję i właściwości podstawowych bramek logicznych
Weryfikacja: Ocena sprawdzianu wejściowego i sprawozdania Lab8
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt W4
Zna podstawowe zasady prawidłowego planowania eksperymentu i realizacji układu pomiarowego uwzględniajacego właściwości elektryczne elementów i prostych układów elektronicznych
Weryfikacja: Ocena sprawdzianu wejściowego i sprawozdania Lab1 – Lab8
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt W5
Ma podstawową wiedzę na temat eksperymentalnej weryfikacji poprawności projektów prostych układów analogowych i cyfrowych opracowanych z wykorzystaniem symulacji komputerowych
Weryfikacja: Ocena sprawdzianu wejściowego i sprawozdania Lab4 – Lab8
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U1
Potrafi określić eksperymentalnie właściwości statyczne i dynamiczne diod i tranzystorów w odpowiednim układzie pomiarowym
Weryfikacja: Ocena sprawdzianu wejściowego i sprawozdania Lab1 - Lab3
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt U2
Potrafi wyznaczyć parametry modeli komputerowych diod i tranzystorów na podstawie charakterystyk doświadczalnych
Weryfikacja: Ocena sprawdzianu wejściowego i sprawozdania Lab1 - Lab3
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt U3
Potrafi zbudować układ wzmacniacza z tranzystorem bipolarnym i zweryfikować doświadczalnie punkt pracy tranzystora i podstawowe parametry dynamiczne
Weryfikacja: Ocena sprawdzianu wejściowego i sprawozdania Lab4, Lab5
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt U4
Potrafi zmierzyć charakterystyki przejściowe układu różnicowego i wyznaczyć podstawowe parametry różnicowe i wspólne (sumacyjne)
Weryfikacja: Ocena sprawdzianu wejściowego i sprawozdania Lab6
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt U5
Potrafi zbudować i zweryfikować pomiarowo układ wzmacniacza operacynego o wzmocnieniu jednostkowym i kształtowanej charakterystyce częstotliwościowej
Weryfikacja: Ocena sprawdzianu wejściowego i sprawozdania Lab7
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt U6
Potrafi wyznaczyć eksperymentalnie podstawowe parametry statyczne bramek cyfrowych oraz czas propagacji sygnału przez inwerter metodę bezpośrednią i z wykorzystaniem oscylatora pierścieniowego
Weryfikacja: Ocena sprawdzianu wejściowego i sprawozdania Lab8
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt K1
Potrafi pracować indywidualnie i w zespole
Weryfikacja: Ocena Lab1 – Lab8
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe: