Podstawy elektrotechniki i elektroniki

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

W 14/+ ; C 8/z ; L 8/z ; Razem: 30

Analiza matematyczna 1 / wymagania wstępne: znajomość podstaw rachunku różniczkowego i całkowego;

Algebra liniowa / wymagania wstępne: znajomość działań na liczbach zespolonych;

Fizyka / wymagania wstępne: znajomość podstawowych praw i zasad fizycznych

Semestr II

Kryptologia i Cyberbezpieczeństwo / wszystkie

dr inż. Marek SZULIM

aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 14

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 7

3. Udział w ćwiczeniach / 8

4. Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń / 12

5. Udział w laboratoriach / 8

6. Samodzielne przygotowanie się do laboratoriów i opracowanie sprawozdań / 8

7. Udział w konsultacjach / 1

8. Przygotowanie do zaliczenia / 2

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 60 / 2 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.+7.=31 / 1 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 3.+4.+5.+6.=36 / 1 ECTS

Pojęcia podstawowe elektrotechniki, sygnały elektryczne zdeterminowane. Podstawowe prawa, twierdzenia, zasady i reguły Teorii Obwodów. Obwody liniowe prądu sinusoidalnego, zastosowanie metody liczb zespolonych. Modelowanie układów elektrycznych. Równania i schematy zastępcze czwórnika. Charakterystyki częstotliwościowe i czasowe oraz ich parametry. Fizyczne podstawy działania przyrządów półprzewodnikowych: złącze p-n, dioda, tranzystor. Wzmacniacze: emiterowy, różnicowy, operacyjny. Zasilacze i generatory.

Wykłady/metody dydaktyczne: werbalno-wizualna prezentacja treści programowych:

Tematy kolejnych zajęć:

1. Sygnały elektryczne (1 godz.): Podstawowe pojęcia i klasyfikacja sygnałów elektrycznych; parametry sygnałów deterministycznych. Opis symboliczny sygnału harmonicznego.

2. Obwody elektryczne (3 godz.): Prąd, napięcie, moc i energia elektryczna. Parametry pierwotne i elementy idealne obwodu. Prawo Ohma, prawa Kirchhoffa, twierdzenia Thevenina i Nortona. Elementy R, L, C w obwodach prądu harmonicznego, proste obwody rezonansowe.

3. Metody opisu układów elektronicznych (3 godz.): Modele zaciskowe – czwórnik. Równania i parametry robocze czwórnika. Transmitancja i immitancja układów. Charakterystyki częstotliwościowe i czasowe. Parametry charakterystyk częstotliwościowych i czasowych.

4. Podstawy działania przyrządów półprzewodnikowych (3 godz.): Złącze p-n i jego właściwości. Diody półprzewodnikowe: charakterystyka i parametry statyczne, rezystancja dynamiczna, rodzaje diod. Tranzystory: klasyfikacja, budowa i zasada działania, charakterystyki statyczne, podstawowe parametry. Sensory optoelektroniczne: fotorezystory, fotodiody, fototranzystory.

5. Wzmacniacze (2 godz.): Klasyfikacja, podstawowe parametry i charakterystyki, wzmacniacz emiterowy, sprzężenie zwrotne. Wzmacniacz operacyjny: podstawowe parametry, wzmacniacz różnicowy, sumujący, konwerter I/U, przesuwnik fazowy.

6. Zasilacze i generatory (2 godz.): Struktura zasilacza sieciowego, układy prostownicze, filtry wygładzające, stabilizatory. Klasyfikacja generatorów, generatory sygnałów sinusoidalnych, przykłady rozwiązań układów generatorów. Sprawdzian.

Ćwiczenia /metody dydaktyczne: utrwalanie wiedzy z wykładu na podstawie przykładów obliczeniowych.

Tematy kolejnych zajęć:

1) Podstawowe prawa i twierdzenia Teorii Obwodów (2 godz.)

2) Analiza obwodów przy wymuszeniach harmonicznych (2 godz.)

3) Pojedyncze obwody rezonansowe (2 godz.)

4) Charakterystyki i parametry częstotliwościowe układów liniowych (2 godz.)

Laboratoria /metody dydaktyczne: repetytorium, zastosowania praktyczne poznawanych zagadnień.

Tematy kolejnych zajęć:

• Badanie charakterystyk częstotliwościowych układu elektrycznego (4 godz.)

• Rezonans w obwodach elektrycznych (4 godz.).

podstawowa:

- A. Dobrowolski i inni, Elektronika - ależ to bardzo proste!, Wydawnictwa BTC, Legionowo, 2013;

- S. Osowski i inni, Teoria obwodów elektrycznych, Wojskowa Akademia Techniczna – BEL Studio, Warszawa 1999

- Marciniak W., Przyrządy Półprzewodnikowe i układy scalone, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1984

- Praca zbiorowa pod red. L. Iwanejko, Laboratorium obwodów i sygnałów elektrycznych, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa 2005

uzupełniająca:

- S. Bolkowski i inni, Teoria obwodów elektrycznych zadania, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2010;

- Horowitz P., Hill W., Sztuka elektroniki, WKiŁ, Warszawa 2003.

W1 / zna fundamentalne prawa, pojęcia oraz definicje dla modeli obwodowych klasy SLS / K_W03

W2 / zna podstawowe metody analizy i modelowania układów elektronicznych / K_W03

U1 / potrafi pracować indywidualnie i w zespole, umie sformułować i zrealizować harmonogram zadań pozwalających na terminowe rozwiązanie postawionego problemu / K_U02

U2 / potrafi opracować sprawozdanie z realizacji zadania inżynierskiego / K_U03

U3 / stosuje zasady bezpieczeństwa i higieny pracy / K_U07

K1 / potrafi współdziałać w zespole laboratoryjnym realizując w nim różne role i ponosić odpowiedzialność za wspólne przedsięwzięcia / K_K03

Przedmiot jest zaliczany na podstawie: zaliczenia

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: prac kontrolnych i ocen z odpowiedzi w czasie zajęć, warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen z wszystkich prac kontrolnych.

Laboratoria zaliczane są na podstawie: uzyskania pozytywnej oceny z wszystkich laboratoriów przewidzianych do realizacji. Zaliczenie pojedynczego laboratorium wymaga zaliczenia sprawdzianu z przygotowania do zajęć (w formie ustnej lub pisemnej), poprawnego przeprowadzenia pomiarów i uzyskania pozytywnej oceny ze sprawozdania z wykonanego ćwiczenia.

Zaliczenie z przedmiotu: warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie pozytywnych ocen z ćwiczeń, laboratoriów oraz testu. Ocenę końcową wyznacza się na podstawie średniej arytmetycznej z powyższych ocen zaokrąglonej w górę. Test w formie pisemnej – przeprowadzany w ramach ostatniego wykładu - obejmuje zestaw zadań teoretycznych i rachunkowych. Każde zadanie posiada odpowiednią liczbę punktów (zależną od stopnia trudności). Zasady punktacji i kryteria oceny testu są przedstawiane bezpośrednio przed jego rozpoczęciem.

efekty W1, W2, U3 – sprawdzenie na zaliczeniu testu oraz podczas ćwiczeń i na laboratoriach

efekty U1, U2, U3, K1 – sprawdzenie na laboratoriach