Elektronika dla informatyków

obowiązkowe

mieszany: w sali i zdalnie

Student posiada wiadomości ze szkoły średniej z matematyki, w szczególności w zakresie przekształceń algebraicznych oraz z fizyki w szczególności w zakresie elektryczności i magnetyzmu.

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawami elektroniki oraz działaniem podstawowych elementów i układów elektronicznych. Podczas wykładów studenci poznają metody analizy podstawowych obwodów elektrycznych. Wiedza ta jest następnie utrwalana w ramach ćwiczeń laboratoryjnych.

Wykład

1. Wstęp. Równania Maxwella, podstawa teorii obwodów elektrycznych. Prąd i napięcie. Prawa Kirchhoffa. Rezystor i prawo Ohm'a. Twierdzenia Thevenin'a i Norton'a. Techniki obliczania obwodów. Prąd zmienny. (6h)

2. Kondensator i cewka. Obwody RC. Zastosowanie liczb zespolonych do obliczania obwodów prądu zmiennego. Analiza Fourier'a. Transformatory. (5h)

3. Collokwium (1h).

4. Podstawy pasmowej teorii budowy ciał stałych. Złącze p-n. Obwody z diodą. Zasilacze prądu stałego. Dioda Zener'a. (5h)

5. Tranzystor bipolarny i tranzystor polowy. Zastosowania w obwodach prądu stałego i kluczach. Wzmacniacze. (6h)

6. Wzmacniacz operacyjny. Zastosowania liniowe i nieliniowe. Praktyczne zastosowania wzmacniaczy operacyjnych. (5h)

7. Egzamin końcowy (2h).

Ćwiczenia laboratoryjne

1. Wprowadzenie do laboratorium. Pomiary parametrów elementów elektronicznych i sygnałów za pomocą multimetru i oscyloskopu. (4h)

2. Dzielnik napięcia. Mostek Wheatstone'a. Obwody RC i stany przjściowe. (5h)

3. Dioda p-n. Dioda Zener'a. Obwody diodowe obcinające. (5h)

4. Prostowniki diodowe. Prostowniki z kondensatorem filtrującym. (4h)

5. Polaryzacja i charakterystyki I-V tranzystora bipolarnego. Wzmacniacz w układzie wspólnego emitera. Tranzystor jako klucz (przełącznik elektroniczny).

6. Wzmacniacz operacyjny. Wzmacniacze odwracające i nieodwracające. Układ sumujący, całkujący i różniczkujący.

Literatura podstawowa

P.Horowitz, W.Hill "Sztuka elektroniki"

Literatura uzupełniająca

Z.Korzec "Podstawy współczesnej elektroniki: podręcznik dla studentów informatyki"

A.Chwaleba, B.Moeschke "Elektronika"

D.Eggleston "Basic electronics for scientists and engineers"

Wiedza o podstawowych metodach opisu i analizy obwodów prądu stałego i zmiennego.

Umiejętność rozwiązywania problemów związanych z analizą obwodów elektronicznych.

Umiejętność projektowania prostych obwodów elektronicznych.

Umiejętność używania przyrządów pomiarowych do analizy układów elektronicznych.

Wykłady:

-kolokwium - 25%

-egzamin - 75%

Ćwiczenia laboratoryjne

-aktywne uczestniczenie w eksperymentach - 100%

Skala ocen

% ocena

0 - 50% 2.0

51 - 60% 3.0

61 - 70% 3.5

71 - 80% 4.0

81 - 90% 4.5

91 - 100% 5.0