Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Elektronika 1 (IBM)
Koordynator przedmiotu:
Lidia Łukasiak, Sławomir Szostak
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Inżynieria Biomedyczna
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne - podstawowe
Kod przedmiotu:
ELE1
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
45h zajęć + 7* 2.5h (przygotowanie do ćwiczeń) + 3h (udział w konsultacjach) + 30h (przygotowanie do egzaminu) + 3 h *udział w egzaminie) Razem 98.5h - 4 ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
wykład 30 godz, ćwiczenia 15 godz, Konsultacje 3 godz Razem 48 godz - 2 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
15 godz ćwiczenia, 1 ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
brak
Limit liczby studentów:
60
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest przedstawienie zasad działania i najważniejszych parametrów podstawowych przyrządów półprzewodnikowych oraz zasad działania, konstrukcji, a także metod analizy układów analogowych
Treści kształcenia:
Właściwości półprzewodników (znaczenie struktur półprzewodnikowych w elektronice (prawo Moore'a i jego konsekwencje, materiały półprzewodnikowe, model pasmowy półprzewodnika, koncentracje nośników ładunku, procesy generacji-rekombinacji, transport nośników ładunku). Styk metal-półprzewodnik i złącze p-n (kontakt omowy, dioda z barierą Schottky'ego, charakterystyka prądowo-napięciowa i parametry dynamiczne złącza p-n, rodzaje diod półprzewodnikowych). Tranzystor MOS (zasada działania, charakterystyki prądowo-napięciowe, częstotliwości graniczne, inwerter CMOS). Reguły skalowania. Technologia MOS SOI. Struktury wielobramkowe. Tranzystor bipolarny (zasada działania i podstawowe parametry). Tranzystory bipolarne heterozłączowe. Półprzewodnikowe przyrządy fotoniki (diody świecące, lasery półprzewodnikowe). Przegląd różnego typu elementów elektronicznych. Układy liniowe(wzmacniacz tranzystorowy - zasada działania, wzmacniacz różnicowy - zasada działania, właściwości dla sygnałów różnicowych i sumacyjnych, wzmacniacz operacyjny - idea, podstawowe układy pracy oraz ich właściwości, parametry rzeczywistych wzmacniaczy operacyjnych, budowawewnętrzna wzmacniacza, charakterystyki częstotliwościowe, sprzężenie zwrotne i jego rola w układach elektronicznych, przykłady zastosowań, filtry, komparatory). Układy nieliniowe (generatory przebiegów sinusoidalnych, generatory kwarcowe, generatory funkcyjne, generatory przestrajane VCO, układy z fazoczułą pętlą sprzężenia zwrotnego (PLL), generator z bezpośrednią cyfrową syntezą częstotliwości (DDS), modulatory, detektory, układy przemiany częstotliwości). Przetworniki A/C i C/A (architektura typowego toru przetwarzania sygnałów, próbkowanie, twierdzenie o próbkowaniu, widmo sygnału spróbkowanego, zjawisko aliasingu, kwantyzacja, kodowanie, parametry przetworników, podstawowe architektury przetworników A/C i C/A, zasada działania, rodzaje interfejsu, kryteria doboru przetwornika do wybranych aplikacji). Zasilacze o działaniu ciągłym i impulsowym (układy prostowników napięcia, układy stabilizacji napięcia ciągłe i impulsowe, właściwości, parametry, źródła napięciowe i prądowe, układy ograniczania prądu i napięcia, przykładowe rozwiązania). Komputerowa symulacja układów analogowych i cyfrowych (zasada działania symulatorów układów analogowych i cyfrowych, zalety i wady stosowania symulatorów komputerowych, wyznaczanie punktów pracy, symulacja małosygnałowa,analiza przejściowa (transient), analiza szumów i wpływu rozrzutów parametrów elementów elektronicznych, optymalizacja układów elektronicznych).
Metody oceny:
ćwiczenia, egzamin
Egzamin:
tak
Literatura:
J. Hennel, Podstawy elektroniki półprzewodnikowej, WNT, Warszawa1991. W. Marciniak, Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, WNT,Warszawa 1984. P. Jagodziński, A. Jakubowski, Zasady działania przyrządów półprzewodnikowych typu MIS, WPW 1980 J. Baranowski, Z. Nosal, Układy elektroniczne, cz. I, Układy analogowe liniowe, WNT 1998. J. Baranowski, G. Czajkowski, Układy elektroniczne, cz. II,Układy analogowe nieliniowe i impulsowe, WNT 1998. A. Filipkowski, Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe, WNT 1998
Witryna www przedmiotu:
http.pmik.imio.pw.edu.pl
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka ELE1_W01
ma elementarną wiedzą w zakresie podstaw fizyki półprzewodników oraz działania powszechnie stosowanych przyrządów półprzewodnikowych
Weryfikacja: ćwiczenia, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ELE1_W02
Ma elementarną wiedzę w zakresie podstawowych układów pracy tranzystorów
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ELE1_W03
ma elementarną wiedzę w zakresie zasady działania wzmacniacza tranzystorowego. wzmacniacza operacyjnego i układów stabilizacji napięcia
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka ELE1_K04
potrafi zaprojektować prosty układ stabilizacji napięcia
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U09, K_U19
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ELE1_U01
Potrafi zastosować zdobytą wiedzę do rozwiązywania prostych zadań dotyczących materiałów i przyrządów półprzewodnikowych
Weryfikacja: ćwiczenia, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ELE1_U02
potrafi wyznaczyć punkt pracy prostego wzmacniacza 1-tranzystorowego
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ELE1_U03
W oparciu o strukturę wzmacniacza operacyjnego potrafi zaprojektować prosty wzmacniacz o zadanych parametrach (np. wzmocnienie, pasmo przenoszenia, slew rate)
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U09, K_U19
Powiązane charakterystyki obszarowe: