Elementy elektroniczne 1
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | WELEXWSI-EE1 |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Elementy elektroniczne 1 |
Jednostka: | Wydział Elektroniki |
Grupy: | |
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
Język prowadzenia: | polski |
Forma studiów: | stacjonarne |
Rodzaj studiów: | I stopnia |
Rodzaj przedmiotu: | obowiązkowy |
Forma zajęć liczba godzin/rygor: | wykład 18/+; laboratorium 12/+; Razem: 30 |
Przedmioty wprowadzające: | 1. Matematyka Wymagania wstępne: zaliczenie kursu wg przyjętego sylabusa 2. Fizyka Wymagania wstępne: zaliczenie kursu wg przyjętego sylabusa 3. Obwody i Sygnały Wymagania wstępne: zaliczenie kursu wg przyjętego sylabusa |
Programy: | Kierunek Elektronika i Telekomunikacja; wszystkie specjalności |
Autor: | dr hab. inż.Kazimierz J. Pluciński |
Bilans ECTS: | 1. Udział w wykładach/18 2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów/20 3. Udział w laboratoriach/12 4. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów/12 5. Udział w konsultacjach/14 6. Przygotowanie do egzaminu/16 7. Udział w egzaminie/2 Sumaryczne obciążenie studenta: 92/3 ECTS Zajęcia z udziałem nauczycieli:1.+3.+5.+7.=46/2 ECTS Zajęcia o charakterze praktycznym: 3.+4.=24/1.5 ECTS |
Skrócony opis: |
W ramach przedmiotu Elementy Elektroniczne 1 omawiane są tematy: podstawy fizyki i technologii półprzewodników, elementy bezzłączowe; złącza p-n, m-s, heterozłącza; zasady działania, charakterystyki, parametry, schematy zastępcze diod półprzewodnikowych i tranzystorów bipolarnych; praca statyczna, małosygnałowa i wielkosygnałowa 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 i struktur półprzewodnikowych. Elementy bez-złączowe: termistory, piezorezystory, gaussotrony i hallotrony. 2. 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. 3. Złącza p-n, heterozłącza. Praca małosygnałowa i wielkosygnałowa. Konduktancja różniczkowa; pojemność złączowa; pojemność dyfuzyjna. Praca impulsowa złącza p – n. Złącza m – s. Heterozłącza – podstawowe właściwości. 4. Diody półprzewodnikowe. Podział diod ze względu na zastosowanie. Parametry charakterystyczne i dopuszczalne diody prostowniczej (modele diody odcinkami liniowe). Parametry diod: uniwersalnej, stabilizacyjnej (graficzne przedstawienie zasady stabilizacji napięcia), impulsowej (diody o małym czasie przełączania, diody ładunkowej), pojemnościowej (warikap i waraktor: charakterystyka pojemnościowo – napięciowa, schematy zastępcze). 5. Diody półprzewodnikowe. Parametry charakterystyczne i dopuszczalne graniczne diod: tunelowej; mikrofalowej (ostrzowej, Schottky’ego, zwrotnej). Diody o zmiennej impedancji. Wpływ procesów generacyjno-rekombinacyjnych oraz temperatury na parametry diod. 6. Tranzystory bipolarne. Budowa i zasada działania tranzystorów p-n-p oraz n-p-n z bazą jednorodną - zasada polaryzacji. Konfiguracje OB, OE, OC. Współczynniki wzmocnienia prądowego, wzmocnienie mocy w tranzystorze. Praca tranzystora nieliniowa statyczna: model nieliniowy statyczny, charakterystyki i parametry tranzystora w układzie OB i OE; prądy zerowe. 7. Tranzystory bipolarne. Zakresy pracy tranzystora. Napięcie nasycenia. Ograniczenia zakresu pracy. Przebicia w tranzystorze. Praca nieliniowa dynamiczna, procesy przejściowe podczas przełączania. Pojemności: złączowa i dyfuzyjna. Praca z małym sygnałem: parametry mało-sygnałowe (modele czwórnikowe), schematy zastępcze tranzystora (modele „hybryd ”). 8. Tranzystory bipolarne. Częstotliwości graniczne w układzie OB i OE; częstotliwość graniczna fmax. Tranzystory z niejednorodną bazą (dryftowe). Efekty związane z wysokim poziomem wstrzykiwania nośników. Tranzystory mocy i wielkich częstotliwości. Tranzystory HBT. Wpływ temperatury na pracę i parametry tranzystora. 9. Tranzystory bipolarne. Szumy. Rodzaje i miary szumów. Parametry szumowe elementu czynnego. Parametry modelu tranzystora bipolarnego w programie SPICE. Parametry charakterystyczne i dopuszczalne graniczne. Laboratorium: Ćwiczenia laboratoryjne mają służyć potwierdzeniu i poszerzeniu wiedzy zdobytej na wykładach. Tematyka kolejnych ćwiczeń laboratoryjnych (po cztery godziny lekcyjne): Charakterystyki i parametry statyczne diod półprzewodnikowych. Parametry dynamiczne diod półprzewodnikowych. Charakterystyki i parametry statyczne tranzystorów bipolarnych. |
Literatura: |
podstawowa: Pluciński K. „Przyrządy półprzewodnikowe” – Wydanie II – WAT, 2000, S-56713 Pluciński K. „Elementy elektronowe” Cz.I – WAT, 1991, S-50416 Brejwo W. i inni „Elementy elektroniczne : laboratorium” - WAT, 2008, S-63506 uzupełniająca: Dobrowolski A. i inni: „Elektronika – ależ to bardzo proste” – BTC, 2013. J. Hennel Podstawy elektroniki półprzewodnikowej, Wyd. 3, Warszawa, WNT, 2003, 58751 Klamka J. „Heterozłączowe przyrządy półprzewodnikowe na zakres mikrofal i fal mi-limetrowych” – Ofic. wyd. „MH” Warszawa – 2002, 59807 Marciniak W. Przyrządy półprzewodnikowe MOS, Wyd. 3 zmien. WNT, Warszawa, 1991. 49945 Marciniak W. „Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone”, III wyd. – WNT, Warsza-wa, 1987 Marciniak W. „Elementy półprzewodnikowe” – WAT, 1979, S-41728 |
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 zakresie 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 i optoelektronicznych/ K_W11+++ W4 ma elementarną wiedzę w zakresie wytwarzania elementów elektronicznych i układów scalonych K_W14+ U1 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 w celu dobrania odpowiednich komponentów projektowanego układu lub systemu/ K_U16++ K1/ Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania/K_K04 + |
Metody i kryteria oceniania: |
Przedmiot Elementy Elektroniczne -1 zaliczany jest na podstawie egzaminu. Egzamin jest przeprowadzany w formie pisemnej i ustnej. Warunkiem dopuszczenia do części ustnej jest pozytywna ocena z części pisemnej. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych. Każde ćwiczenie laboratoryjne podlega zaliczeniu. Podstawą do zaliczenia jest uzyskanie pozytywnej oceny z pisemnego kolokwium wstępnego oraz oceny za wykonanie ćwiczenia i sprawozdania. Ocena końcowa jest średnią z wszystkich ocen uzyskanych podczas zajęć laboratoryjnych. - Efekty W1-W3 ora W5 sprawdzane są w czasie ćwiczeń laboratoryjnych i audytoryjnych oraz eg-zaminem pisemnym i ustnym; - Efekty W4, W6, U1, U2 oraz K1 sprawdzane są w czasie ćwiczeń laboratoryjnych. |
Praktyki zawodowe: |
nie dotyczy |
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.