Wojskowa Akademia Techniczna - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Elementy elektroniczne 1

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WELEXCNI-EE1
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0714) Elektronika i automatyzacja Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Elementy elektroniczne 1
Jednostka: Wydział Elektroniki
Grupy:
Strona przedmiotu: http://zese.wel.wat.edu.pl/dydaktyka/ppp
Punkty ECTS i inne: (brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Forma studiów:

niestacjonarne

Rodzaj studiów:

I stopnia

Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowy

Forma zajęć liczba godzin/rygor:

W       10/x

L          8/+

suma: 18

Przedmioty wprowadzające:

► Matematyka rozszerzona w zakresie szkoły średniej / analiza funkcji; rachunek różniczkowy

► Algebra z geometrią analityczną / liczby zespolone

► Fizyka podstawowa w zakresie szkoły średniej / budowa atomu

► Fizyka rozszerzona w zakresie szkoły średniej / pole elektryczne

► Fizyka 1 i 2 / pola fizyczne: natężenie i potencjał pola elektrycznego; dualizm korpuskularno–falowy promieniowania i materii; zakaz Pauliego; budowa kryształów; sieć krystaliczna; podstawy teorii pasmowej ciał stałych; półprzewodniki samoistne i domieszkowane

► Podstawy metrologii / metody pomiarowe; wyrażanie niedokładności pomiaru - zapis wyniku pomiaru, reguły zaokrąglania; zasady tworzenia wykresów; pomiary parametrów prądu stałego i prądu zmiennego przyrządami analogowymi i cyfrowymi - regresja liniowa i nieliniowa, interpolacja; pomiary oscyloskopowe

► Obwody i sygnały 1 / pojęcia podstawowe elektrotechniki: ładunek, prąd, napięcie i moc elektryczna; sygnały elektryczne i ich parametry; układy elektryczne i zasady ich modelowania; podstawowe prawa i twierdzenia; obwody liniowe prądu stałego; obwody nieliniowe prądu stałego - parametry statyczne i dynamiczne; obwody liniowe prądu sinusoidalnego; czwórniki

Programy:

Semestr: II

Kierunek: Elektronika i Telekomunikacja

Specjalność: wszystkie

Autor:

dr inż. Mariusz Wierzbowski

Bilans ECTS:

3 pkt. ECTS x 30 godz./ETCS = 90 godz.


Praca z nauczycielem (24 godz.):

10 - wykład

  8 - laboratorium

  2 - konsultacje

  4 - egzamin


Praca własna studenta (66 godz.):

51 - opanowanie i zgłębienie zagadnień przedstawionych na wykładzie

  6 - przygotowanie się do laboratoriów

  1 - przygotowanie sprawozdań z laboratoriów

  8 - przygotowanie do egzaminu

Skrócony opis:

Przedmiot służy poznaniu budowy, właściwości oraz zasad działania podstawowych półprzewodnikowych elementów elektronicznych. Jest on podstawą do zgłębiania zagadnień z dziedziny układów analogowych i cyfrowych. Przedmiot jednocześnie zapoznaje i uczy podstawowych metod pomiarowych wybranych parametrów elementów oraz zastosowania ich w prostych obwodach elektrycznych. Ta część przedmiotu dotyczy diod i tranzystorów bipolarnych.

Pełny opis:

Wykłady / metody dydaktyczne: werbalno-wizualna prezentacja treści programowych z wykorzystaniem technik audiowizualnych; podanie informacji teoretycznych i wskazanie przykładów ilustrujących teorię; podanie tematów do samodzielnego studiowania.

Tematy kolejnych zajęć (po 2 godziny lekcyjne):

  1. Podstawy fizyki i technologii półprzewodników.
    Metody wytwarzania materiałów półprzewodnikowych. Elementy bezzłączowe: termistory, piezorezystory, gaussotrony i hallotrony.
    Złącza p-n.
    Struktura fizyczna złącz p-n. Polaryzacja złącza. Praca statyczna: charakterystyka prądowo-napięciowa, kierunek przewodzenia i zaporowy, rezystancja statyczna. Przebicia złącza p-n (lawinowe, Zenera). Wpływ temperatury na parametry złącz.
  2. Złącza p-n cd.
    Prace dynamiczne małosygnałowa i nieliniowa złącza p-n. Konduktancja różniczkowa, pojemność złączowa, pojemność dyfuzyjna. Praca impulsowa złącza p-n. Złącza m-s. Heterozłącza.
    Diody półprzewodnikowe.
    Podział diod ze względu na zastosowanie. Parametry diod: uniwersalnej, stabilizacyjnej, impulsowej, pojemnościowej (warikap i waraktor), tunelowej, mikrofalowej (ostrzowej, Schottky’ego, zwrotnej). Diody o zmiennej impedancji.
  3. Tranzystory bipolarne.
    Budowa i zasada działania. Zasada polaryzacji. Konfiguracje OB, OE, OC. Wzmocnienie prądowe. Wzmocnienie mocy w tranzystorze. Model nieliniowy statyczny, charakterystyki i parametry tranzystora w układzie OB i OE. Prądy zerowe.
    Zakresy pracy tranzystora bipolarnego.
    Napięcie nasycenia. Ograniczenia zakresu pracy. Przebicia w tranzystorze. Praca nieliniowa dynamiczna, procesy przejściowe podczas przełączania. Praca małosygnałowa: parametry (modele czwórnikowe), schematy zastępcze tranzystora (modele „hybryd π”). Częstotliwości graniczne w układzie OB i OE.
  4. Tranzystory dryftowe, tranzystory mocy i wielkich częstotliwości.
    Wpływ temperatury na pracę i parametry tranzystora. Rodzaje szumów i parametry szumowe elementu czynnego. Właściwości struktur bipolarnych w monolitycznych układach scalonych. Parametry modelu tranzystora bipolarnego w programie SPICE.

Laboratoria / metody dydaktyczne: pomiary wybranych parametrów i charakterystyk poznanych elementów elektronicznych.

Tematy kolejnych zajęć (po 4 godziny lekcyjne):

  1. Diody półprzewodnikowe.
    Pomiar charakterystyk i parametrów statycznych diod oraz ich parametrów dynamicznych.
  2. Tranzystory bipolarne.
    Pomiar charakterystyk statycznych tranzystorów bipolarnych oraz ich parametrów dynamicznych.

Literatura:

Podstawowa:

  1. K. Pluciński, Przyrządy półprzewodnikowe, Wydanie II, WAT, 2000
  2. A. Dobrowolski, Z. Jachna, E. Majda, M. Wierzbowski, Elektronika – ależ to bardzo proste!, BTC, Legionowo 2013
  3. Marciniak W., Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, Wydanie III, WNT, 1986
  4. W. Brejwo, J. Ćwirko, S. Kierlańczyk, A. Malinowski, Laboratorium Elementów Elektronicznych, WAT, 2008

Uzupełniająca:

  1. M. Rusek, J. Pasierbiński, Elementy elektroniczne w pytaniach i odpowiedziach, Wydanie V, WNT, 2006
  2. J. Klamka, Heterozłączowe przyrządy półprzewodnikowe na zakres mikrofal i fal milimetrowych, Oficyna Wydawnicza „MH”, Warszawa, 2002

Efekty uczenia się:

W1 / Student ma wiedzę w zakresie matematyki niezbędną do opisu i analizy działania elementów elektronicznych, a także podstawowych zjawisk fizycznych w nich występujących / K_W01
W2 / Student ma wiedzę w zakresie fizyki w stopniu niezbędnym do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych występujących w elementach elektronicznych / K_W02
W3 / Student ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie zasad działania elementów elektronicznych / K_W11
W4 / Student ma elementarną wiedzę w zakresie wytwarzania elementów elektronicznych i układów scalonych / K_W14
U1 / Student potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie / K_U01
U2 / Student potrafi korzystać z kart katalogowych i not aplikacyjnych przy doborze odpowiednich komponentów projektowanego układu lub systemu / K_U16
K1 / Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną i jest gotów do podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania / K_K04

Metody i kryteria oceniania:

Przedmiot zaliczany jest na podstawie egzaminu.
Egzamin z przedmiotu, sprawdzający wiedzę (W1 – W4), przeprowadzany jest w formie pisemnej lub pisemnej i ustnej; warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie laboratoriów.
Laboratoria, sprawdzające wiedzę (W1 i W3), umiejętności (U1 i U2) oraz kompetencje (K1), zaliczane są na podstawie kolokwiów wstępnych, pracy bieżącej i sprawozdań.

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.
ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46 tel: +48 261 839 000 https://www.wojsko-polskie.pl/wat/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.1.0-2 (2024-02-19)