Wydział Elektryczny - Elektronika i telekomunikacja (S1)
Sylabus przedmiotu Analogowe układy elektroniczne:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Elektronika i telekomunikacja | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Analogowe układy elektroniczne | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Systemów, Sygnałów i Elektroniki | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Jerzy Sawicki <Jerzy.Sawicki@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | Andrzej Biedka <Andrzej.Biedka@zut.edu.pl>, Joanna Górecka <Joanna.Gorecka@zut.edu.pl> | ||
ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Znajomość podstaw teorii obwodów. Umiejętność analizy obwodów prądu stałego i zmiennego. |
W-2 | Znajomość parametrów i charakterystyk podstawowych przyrządów półprzewodnikowych. |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Zapoznanie z podstawowymi analogowymi układami elektronicznymi. |
C-2 | Umiejętność rozpoznawania, analizowania, śledzenia dróg przepływu sygnałów, przewidywania kształtu i wartości sygnałów w analogowych układach elektronicznych. |
C-3 | Umiejętność prowadzenia obliczeń zmierzających do wyznaczenia parametrów sygnałów w analizowanych układach elektronicznych. |
C-4 | Umiejętność przeprowadzania badań i pomiarów w analogowych układach elektronicznych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
ćwiczenia audytoryjne | ||
T-A-1 | Analiza i projektowanie jednostopniowych wzmacniaczy tranzystorowych: bipolarnych i unipolarnych w podstawowych układach pracy. Dobór punktu pracy. Obliczanie współczynników wrażliwości. Analiza wpływu temperatury. Obliczanie wzmocnienia, rezystancji wejściowej i wyjściowej. | 4 |
T-A-2 | Analiza typowych bloków funkcjonalnych analogowych układów scalonych: tranzystorowy wzmacniacz różnicowy, źródła prądowe i napięciowe, układy przesuwania składowej stałej napięcia, stopnie wyjściowe komplementarne i przeciwsobne, sprawność energetyczna, wpływ temperatury. | 3 |
T-A-3 | Kolokwium sprawdzające 1. | 1 |
T-A-4 | Analiza i projektowanie generatrów RC. Obliczenia dla różnych typów generatorów w realizacji dyskretnej i scalonej. | 2 |
T-A-5 | Analiza i projektowanie filtrów oraz korektorów charakterystyk częstotliwościowych. | 2 |
T-A-6 | Odprowadzanie ciepła z elementów elektronicznych. Dobór radiatora. | 2 |
T-A-7 | Kolokwium sprawdzające 2. | 1 |
15 | ||
laboratoria | ||
T-L-1 | Wprowadzenie do zajęć laboratoryjnych. Zasady postępowania. Zapoznanie z najczęściej używanymi przyrządami pomiarowymi i zasilaczami. | 2 |
T-L-2 | Klucze tranzystorowe w obwodach R, L, C. | 2 |
T-L-3 | Wzmacniacze tranzystorowe sygnałów zmiennych. | 2 |
T-L-4 | Prostowniki napięcia. | 2 |
T-L-5 | Stabilizatory napięcia. | 2 |
T-L-6 | Generatory sinusoidalne RC i LC. | 2 |
T-L-7 | Genaratory przebiegów prostokątnych, trójkątnych. Generatory przestrajane napięciem. | 2 |
T-L-8 | Zaliczenie pierwszej części zajęć laboratoryjnych. | 2 |
T-L-9 | Podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych. | 2 |
T-L-10 | Filtry aktywne. | 2 |
T-L-11 | Wzmacniacze pomiarowe. | 2 |
T-L-12 | Pętla synchronizacji fazowej. | 2 |
T-L-13 | Analogowe układy programowalne typu FPAA część I. | 2 |
T-L-14 | Analogowe układy programowalne typu FPAA część II. | 2 |
T-L-15 | Zaliczenie drugiej części zajęć laboratoryjnych. | 2 |
30 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Wzmacniacze jednostopniowe z tranzystorami bipolarnymi. Analiza stałoprądowa: dobór punktu pracy, prosta obciążenia. Analiza zmiennoprądowa: wyznaczanie wzmocnienia, rezystancji wejściowej i wyjściowej. Analiza podstawowych układów pracy tranzystora we wzmacniaczach. | 2 |
T-W-2 | Wzmacniacze jednostopniowe z tranzystorami unipolarnymi. Analiza stałoprądowa: dobór punktu pracy, prosta obciążenia. Analiza zmiennoprądowa: wyznaczanie wzmocnienia, rezystancji wejściowej i wyjściowej. | 2 |
T-W-3 | Wzmacniacze szerokopasmowe. Wzmacniacze wielostopniowe. Wpływ łączenia wzmacniaczy na wypadkowe parametry: wzmocnienie, częstotliwości graniczne, zniekształcenia nieliniowe. Ograniczenia w projektowaniu wzmacniaczy wielostopniowych. | 2 |
T-W-4 | Wzmacniacze selektywne. Przykłady realizacji podstawowych typów sprzężeń we wzmacniaczach tranzystorowych. | 1 |
T-W-5 | Tranzystorowy wzmacniacz różnicowy. Analiza układu, funkcja przejścia, zastosowania praktyczne. | 1 |
T-W-6 | Typowe bloki funkcjonalne analogowych układów scalonych: wzmacniacze różnicowe z obciążeniem aktywnym, źródła prądowe, układy przesuwania składowej stałej napięcia, stopnie wyjściowe, wzmacniacze mocy, klasy wzmacniaczy mocy, analiza sprawności. | 2 |
T-W-7 | Budowa wzmacniacza operacyjnego. Definicje parametrów i ich interpretacja. Karta katalogowa układu scalonego typu wzmacniacz operacyjny. Technologie wykonywania wzmacniaczy operacyjnych. Rodziny wzmacniaczy operacyjnych. Dobór wzmacniacza operacyjnego do projektu. | 1 |
T-W-8 | Podstawowe aplikacje liniowe wzmacniaczy operacyjnych. Analiza schematów, sposób działania, dobór elementów, właściwości. | 2 |
T-W-9 | Podstawowe aplikacje nieliniowe wzmacniaczy operacyjnych. Sposób analizy układów nieliniowych. Analiza schematów, sposób działania, dobór elementów, właściwości. | 2 |
T-W-10 | Korektory charakterystyk częstotliwościowych: metody analizy i projektowania. | 1 |
T-W-11 | Uwagi praktyczne o stosowaniu wzmacniaczy operacyjnych: organizacja zasilania (symetryczne i pojedyncze), kompensacja wejściowego napięcia niezrównoważenia, kompensacja częstotliwościowa, ochrona przed zakłóceniami. Kryteria doboru wzmacniacza operacyjnego do projektu. | 2 |
T-W-12 | Wzmacniacze operacyjne specjalne: wzmacniacze pomiarowe, wzmacniacze izolacyjne, wzmacniacze transkonduktancyjne, wzmacniacze z przetwarzaniem, szybkie wtórniki napięciowe, wzmacniacze wizyjne. Przykładowe wykonania, parametry, karty katalogowe i noty aplikacyjne, zastosowania. | 1 |
T-W-13 | Układy o wzmocnieniu sterowanym napięciem lub prądem. Układy transkonduktancyjne. Układ Gilberta. Analogowe układy mnożące, układy transliniowe. | 1 |
T-W-14 | Scalone stabilizatory napięcia: trzykońcówkowe i uniwersalne. Parametry stabilizatorów; definicje, interpretacja, sposób pomiaru. Odprowadzanie ciepła z elementów elektronicznych. Dobór radiatora. | 2 |
T-W-15 | Generatory sygnałów: RC, LC, z rezonatorami kwarcowymi, ceramicznymi i układami MEMS. Generatory funkcyjne. Generatory przestrajane napięciem. Wysokostabilne źródła częstotliwości wzorcowej. Układ czasowy 555. | 2 |
T-W-16 | Modulatory i demodulatory sygnałów. Analiza rozwiązań układowych i zastosowanie. Pętla synchronizacji fazowej. | 2 |
T-W-17 | Programowalne analogowe układy scalone. Matryce tranzystorów. Układy FPAA (Field Programmable Analog Array). Konfigurowalne analogowe bloki CAB (Configurable Analog Block). Zastosowanie praktyczne programowalnych analogowych układów scalonych. | 2 |
T-W-18 | Sygnałowe przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe. Budowa przetworników kompensacyjnych i z przetwarzaniem bezpośrednim. Typowe błędy przetworników. Układy próbkująco-pamiętające. Przetworniki różnicowe: DPCM, typu delta i delta-sigma. | 2 |
30 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
ćwiczenia audytoryjne | ||
A-A-1 | Uczestnictwo w ćwiczeniach. | 15 |
A-A-2 | Rozwiązywanie zadań domowych. | 13 |
A-A-3 | Konsultacje. | 2 |
30 | ||
laboratoria | ||
A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych. | 30 |
A-L-2 | Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych. | 12 |
A-L-3 | Wykonanie sprawozdania z ćwiczenia laboratoryjnego. | 12 |
A-L-4 | Przygotowanie do zaliczenia. | 6 |
60 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach | 30 |
A-W-2 | Poszerzanie wiedzy wskazanej na wykładzie poprzez pracę z podręcznikami akademickim. | 10 |
A-W-3 | Poszerzanie wiedzy o elementach i układach scalonych porzez studiowanie wskazanych kart katalogowych i not aplikacyjnych. | 10 |
A-W-4 | Konsultacje z wykładowcą. | 2 |
A-W-5 | Rozwiązywanie zadań domowych przedstawionych na wykładzie. | 5 |
A-W-6 | Egzamin pisemny i ustny. | 3 |
60 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład informacyjny. |
M-2 | Wykład problemowy. |
M-3 | Ćwiczenia laboratoryjne na specjalistycznych stanowiskach pomiarowych. |
M-4 | Ćwiczenia audytoryjne polegające na rozwiązywaniu zadań i przeprowadzaniu obliczeń dla typowych układów elektronicznych. |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne z wykładu. |
S-2 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie laboratorium na podstawie otrzymanych ocen cząstkowych, ocen z wykonanych sprawozdań oraz aktywności podczas zajęć. |
S-3 | Ocena podsumowująca: Kolokwia sprawdzające umiejetność rozwiązywania zadań i prowadzenia obliczeń. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ET_1A_C06_W01 Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie podstawowych analogowych układów elektronicznych. | ET_1A_W13 | T1A_W03, T1A_W04 | — | C-3 | T-W-1, T-W-2, T-W-6, T-W-3, T-W-5, T-W-7, T-W-4, T-A-1, T-A-3, T-A-2, T-A-4, T-A-7, T-A-5, T-A-6 | M-4, M-1, M-2, M-3 | S-3 |
ET_1A_C06_W02 Zna i rozumie standardowe elektroniczne rozwiązania układowe stosowane w elektronicznym sprzęcie powszechnego użytku. | ET_1A_W17 | T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07 | — | C-1, C-2 | T-W-1, T-W-2, T-W-6, T-W-12, T-W-3, T-W-5, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-11, T-W-15, T-W-13, T-W-16, T-W-17, T-W-18, T-W-14, T-W-10, T-A-1, T-A-2 | M-4, M-1, M-2, M-3 | S-2, S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ET_1A_C06_U01 Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne do analizy i oceny działania analogowych układów elektronicznych. | ET_1A_U06 | T1A_U08, T1A_U09 | InzA_U01, InzA_U02, InzA_U05 | C-3 | T-W-17, T-W-4, T-A-1, T-A-3, T-A-2, T-A-4, T-A-7, T-A-5, T-A-6, T-L-10, T-L-13, T-L-14 | M-4, M-2, M-3 | S-3 |
ET_1A_C06_U02 Potrafi posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar charakterystycznych wielkości w analogowych układach elektronicznych. | ET_1A_U10 | T1A_U08, T1A_U09 | — | C-4 | T-L-10, T-L-1, T-L-2, T-L-4, T-L-3, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-11, T-L-12, T-L-13, T-L-14, T-L-15 | M-3 | S-2 |
ET_1A_C06_U03 Potrafi analizować schematy blokowe i ideowe analogowych urządzeń elektronicznych, śledzić drogi przepływu sygnałów, wyodrębniać bloki funkcjonalne i przypisywać elementom spełniane funkcje. | ET_1A_U18 | T1A_U13, T1A_U16 | — | C-1, C-2 | T-W-8, T-W-9, T-W-17, T-A-1, T-A-3, T-A-2, T-A-4, T-A-7, T-A-5, T-A-6 | M-1, M-2 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
ET_1A_C06_W01 Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie podstawowych analogowych układów elektronicznych. | 2,0 | |
3,0 | Student ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie podstawowych analogowych układów elektronicznych. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
ET_1A_C06_W02 Zna i rozumie standardowe elektroniczne rozwiązania układowe stosowane w elektronicznym sprzęcie powszechnego użytku. | 2,0 | |
3,0 | Student zna i rozumie standardowe elektroniczne rozwiązania układowe stosowane w elektronicznym sprzęcie powszechnego użytku. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
ET_1A_C06_U01 Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne do analizy i oceny działania analogowych układów elektronicznych. | 2,0 | |
3,0 | Student potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne do analizy i oceny działania analogowych układów elektronicznych. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
ET_1A_C06_U02 Potrafi posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar charakterystycznych wielkości w analogowych układach elektronicznych. | 2,0 | |
3,0 | Student potrafi posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar charakterystycznych wielkości w analogowych układach elektronicznych. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
ET_1A_C06_U03 Potrafi analizować schematy blokowe i ideowe analogowych urządzeń elektronicznych, śledzić drogi przepływu sygnałów, wyodrębniać bloki funkcjonalne i przypisywać elementom spełniane funkcje. | 2,0 | |
3,0 | Student potrafi analizować schematy blokowe i ideowe analogowych urządzeń elektronicznych, śledzić drogi przepływu sygnałów, wyodrębniać bloki funkcjonalne i przypisywać elementom spełniane funkcje. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Literatura podstawowa
- Tietze U., Schenk Ch., Układy półprzewodnikowe, WNT, Warszawa, 2008
- Filipkowski A., Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe, WNT, Warszawa, 2006
- Ciążyński W., Elektronika analogowa w zadaniach, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2009
- Tadeusiewicz M., Hałgas S., Komputerowe metody analizy układów analogowych: teoria i zastosowania, WNT, Warszawa, 2008
Literatura dodatkowa
- Praca zbiorowa pod red. Filipkowski A., Elementy i układy elektroniczne. Projekt i laboratorium, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2007
- Strona internetowa Texas Inst., www.ti.com, Texas Inst., Internet, 2012
- Strona internetowa Analog Devices, www.analog.com, Analog Devices, Internet, 2012
- Strona internetowa National Semiconductor, www.national.com, National Semiconductor, Internet, 2012