Układy analogowe 1

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

W 24/x, Ćw. 8/+, L 12/+

Obwody i sygnały / metody analizy obwodów;

Elementy elektroniczne / elementy elektroniczne i ich modele,

charakterystyki i parametry diod i tranzystorów.

Kierunek: Elektronika i Telekomunikacja / specjalności: wszystkie na kierunku.

dr inż. Zdzisław Chudy

Zajęcia z nauczycielem:

24 godz. – wykład;

8 godz. – ćwiczenia rachunkowe;

12 godz. – ćwiczenia laboratoryjne;

16 godz. – konsultacje.

Praca własna studenta:

10 godz. – przygotowanie w ramach ćwiczeń rachunkowych;

20 godz. - przygotowanie w ramach ćwiczeń laboratoryjnych;

30 godz. – przygotowanie do egzaminu.

Przyjmując, że jedne punkt ECTS odpowiada 30 godz., otrzymuje się: 120/30= 4 pkt. ECTS

Przedmiot służy poznaniu własności małosygnałowych wzmacniaczy pasmowych i selektywnych z wykorzystaniem tranzystorów, wzmacniaczy operacyjnych i elementów R, L, C. Poznawane struktury wzmacniaczy umożliwiają przystąpienie do samodzielnego projektowania i uruchamiania prostych struktur wzmacniających. Występujące wsparcie praktyczne ćwiczeniami rachunkowymi i laboratoryjnymi pozwala na zaznajomienie się z metodyka obliczeń i projektowania prostych struktur wzmacniaczy serii RC, wyznaczania ich parametrów roboczych oraz na zaznajomienie się z techniką pomiarową, analizą pracy układów elektronicznych i pomiarami parametrów roboczych badanych wzmacniaczy. Przedstawiane techniki mają zastosowanie do obwodów prądu stałego jak i zmiennego, analizowanych w dziedzinie czasu oraz częstotliwości.

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. Podstawowe własności analogowych układów elektronicznych:

- podział układów elektronicznych, parametry robocze – 2 godz.;

- charakterystyki częstotliwościowe i czasowe, parametry szumowe – 2 godz.

2. Układy zasilania tranzystorów bipolarnych i polowych: zasada polaryzacji tranzystora i struktury układów zasilania stałoprądowego tranzystora dla zadanego punktu pracy – 2 godz.

3. Małosygnałowe wzmacniacze pasmowe:

- parametry robocze wzmacniacza RC – 2 godz.;

- ograniczenia częstotliwościowe wzmacniaczy – 2 godz.;

- wzmacniacze ze sprzężeniem zwrotnym i korekcją charakterystyk – 2 godz.

4. Wzmacniacze ze sprzężeniem bezpośrednim:

- podstawowe właściwości wzmacniacza różnicowego – 2 godz.;

- podstawowe właściwości i wybrane zastosowania wzmacniaczy operacyjnych – 2 godz.

5. Wzmacniacze selektywne: wzmacniacze selektywne LC, RC i z filtrami piezoelektrycznymi – 2 godz.

6. Wzmacniacze mocy:

- aproksymacja charakterystyk elementów aktywnych, analiza widmowa – 2 godz.;

- wzmacniacz mocy klasy A i B – 2 godz.;

- wzmacniacz mocy klasy C. Przeciwsobne wzmacniacze mocy – 2 godz.

Ćwiczenia / metody dydaktyczne: repetytorium i utrwalenie elementów treści programowych; dyskusja; podanie zadań rachunkowych do samodzielnego rozwiązania.

Tematy kolejnych zajęć (po 2 godziny lekcyjne):

1. Układy zasilania i stabilizacji punktu pracy:

układy zasilania tranzystora, czynniki destabilizujące położenie punktu pracy, metody wyznaczania p.p., obliczanie wartości elementów układów zasilania tranzystora. Sprawdzian wiadomości.

2. Parametry robocze wzmacniaczy w układzie OE:

definicja parametrów roboczych na konkretnym przykładzie układowym i interpretacja otrzymanych wyników. Sprawdzian wiadomości.

3. Charakterystyki częstotliwościowe wzmacniaczy pasmowych. Obliczanie dolnej i górnej częstotliwości granicznej wzmacniacza pasmowego o zadanej strukturze. Sprawdzian wiadomości.

4. Parametry robocze i charakterystyki częstotliwościowe wzmacniaczy z ujemnym sprzężeniem zwrotnym. Obliczanie parametrów roboczych wzmacniacza pasmowego z ujemnym sprzężeniem zwrotnym prądowym - szeregowym oraz interpretacja uzyskanych wyników, obliczanie dolnej i górnej częstotliwości granicznej wzmacniacza pasmowego z ujemnym sprzężeniem zwrotnym prądowym - szeregowym. Sprawdzian wiadomości.

Laboratoria / metody dydaktyczne: omówienie zasady pracy

i funkcjonowania praktycznych modeli struktur wzmacniaczy. Technika pomiarowa i weryfikacja parametrów badanych struktur układowych

z wykorzystaniem wyników badań.

Tematy kolejnych zajęć (po 3 godziny lekcyjne):

1. Badanie małosygnałowych wzmacniaczy pasmowych.

Pomiar parametrów roboczych i charakterystyk amplitudowo – częstotliwościowych struktur wzmacniaczy tranzystorowych

w układzie WE, WB i WC.

2. Badanie małosygnałowych wzmacniaczy pasmowych ze sprzężeniem zwrotnym. Pomiar parametrów roboczych i charakterystyk amplitudowo – częstotliwościowych struktur wzmacniaczy z różnymi ujemnymi sprzężeniami zwrotnymi.

3. Badanie wzmacniacza operacyjnego.

Pomiar parametrów roboczych i charakterystyk amplitudowo – częstotliwościowych struktur wzmacniaczy pasmowych

z wykorzystaniem wzmacniacza operacyjnego.

4. Układy wielkosygnałowe.

Pomiar parametrów roboczych i charakterystyk amplitudowo – częstotliwościowych wielkosygnałowego wzmacniacza mocy klasy C.

Literatura podstawowa:

1. J. Boksa: Analogowe układy elektroniczne, BTC, Warszawa 2007;

2. A. Dobrowolski, P. Komur, A. Sowiński: Układy analogowe - ćwiczenia rachunkowe, WAT 2004;

3. J. Boksa, J. Kaźmierczak, A Malinowski: Laboratorium z układów analogowych część I, WAT 2004;

4. J. Boksa, Z. Chudy, A. Dobrowolski, J. Kaźmierczak,

P. Szymańczyk: Laboratorium z układów analogowych część II, WAT 2005.

Literatura uzupełniająca:

1. Z. Nosal, J. Baranowski: Układy elektroniczne cz. I, Układy analogowe liniowe, WNT Warszawa 1998;

2. J. Baranowski G. Czajkowski: Układy elektroniczne cz. II, Układy analogowe nieliniowe i impulsowe, WNT Warszawa 1998;

3. J. Pawłowski: Podstawowe układy elektroniczne – Wzmacniacze

i generatory-Nieliniowe układy analogowe, WKiŁ Warszawa 1980;

4. A. Dobrowolski, Z. Jachna, E. Majda, M. Wierzbowski: Elektronika ależ to proste, BTC, Warszawa 2013.

W1 / Student ma wiedzę w zakresie opisu i analizy działania obwodów elektrycznych elementów elektronicznych oraz analogowych układów elektronicznych, a także podstawowych zjawisk fizycznych w nich występujących / K_W01;

W2 / Student ma uporządkowaną i ugruntowaną teoretyczną wiedzę

w zakresie zasad działania elementów elektronicznych

i analogowych układów elektronicznych / K_W13;

W3 / Student zna i rozumie metodykę projektowania analogowych układów elektronicznych / K_W18;

U1 / Student potrafi dokonać analizy sygnałów i prostych systemów przetwarzania ich w dziedzinie czasu i częstotliwości

z wykorzystaniem układów analogowych oraz odpowiednich narzędzi sprzętowych / K_U08;

U2 / Student potrafi właściwie dobrać metodę i urządzenia umożliwiającymi pomiar podstawowych wielkości charakteryzujących elementy i układy elektroniczne / K_U11;

U3 / Student potrafi projektować proste układy elektroniczne przeznaczone do różnych zastosowań / K_U16;

U4 / Student potrafi korzystać z kart katalogowych i not aplikacyjnych producenta w celu dobrania odpowiednich komponentów projektowanego układu elektronicznego / K_U17;

U5 / Student potrafi zbudować, uruchomić oraz przetestować zaprojektowany układ elektroniczny / K_U20;

K1 / Student rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się (studia II i III stopnia, studia podyplomowe, kursy) celem podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych / K_K25.

Przedmiot zaliczany jest na podstawie egzaminu przeprowadzanego w formie pisemnej obejmującego program przedmiotu realizowany w semestrze III. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest uzyskanie oceny pozytywnej z ćwiczeń rachunkowych (na podstawie ocen bieżących) i laboratoryjnych (na podstawie kolokwiów wstępnych, pracy bieżącej i sprawozdań).

Weryfikacja poszczególnych efektów kształcenia:

- efekty z kategorii wiedzy (W) – egzamin;

- efekty z kategorii umiejętności (U) – ćwiczenia rachunkowe, laboratoryjne oraz w części egzamin;

- efekty z kategorii kompetencji społecznych (K) - ćwiczenia laboratoryjne, praca bieżąca i sprawozdania.

oooooooo