Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Electronic devices
Course of study:
2014/2015
Code:
IET-1-206-s
Faculty of:
Computer Science, Electronics and Telecommunications
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Electronics and Telecommunications
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
Dziurdzia Piotr (dziurdzi@agh.edu.pl)
Academic teachers:
Brudnik Andrzej (brudnik@agh.edu.pl)
dr inż. Ireneusz Brzozowski (brzoza@agh.edu.pl)
Dziurdzia Piotr (dziurdzi@agh.edu.pl)
dr Magoński Zbigniew (magonski@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Student rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się i podnoszenia swych kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych ET1A_K01 Activity during classes
M_K002 Student ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżyniera – elektryka, w tym jej wpływ na środowisko, i związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje ET1A_K02 Participation in a discussion
M_K003 Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania ET1A_K04 Involvement in teamwork
Skills
M_U001 Student potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować pozyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie ET1A_U01 Test
M_U002 Student potrafi wykonać pomiary podstawowych parametrów i charakterystyk elementów elektronicznych oraz dokonać ekstrakcji parametrów modeli, a także opracować dokumentację pomiarową ET1A_U12, ET1A_U03, ET1A_U11 Test
M_U003 Student umie czytać oraz tworzyć graficzną i tekstową dokumentację techniczną (rysunki, schematy, wykresy) oraz dokumentować pomiary, również z wykorzystaniem wspomagania komputerowego ET1A_U03, ET1A_U05, ET1A_U01 Test
Knowledge
M_W001 Student ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie budowy, zasad działania i parametrów elementów elektronicznych oraz spełnianych przez nie funkcji w układach elektronicznych ET1A_W05, ET1A_W12 Examination
M_W002 Student posiada wiedzę nt. opisu i modelowania elementów elektronicznych dla potrzeb analizy układów ET1A_W01 Examination
M_W003 Student dysponuje ogólną wiedzą na temat technik pomiarowych podstawowych parametrów i charakterystyk elementów półprzewodnikowych ET1A_W14 Examination
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Student rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się i podnoszenia swych kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych + - + - - - - - - - -
M_K002 Student ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżyniera – elektryka, w tym jej wpływ na środowisko, i związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje + - + - - - - - - - -
M_K003 Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania + - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować pozyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie + - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi wykonać pomiary podstawowych parametrów i charakterystyk elementów elektronicznych oraz dokonać ekstrakcji parametrów modeli, a także opracować dokumentację pomiarową + - + - - - - - - - -
M_U003 Student umie czytać oraz tworzyć graficzną i tekstową dokumentację techniczną (rysunki, schematy, wykresy) oraz dokumentować pomiary, również z wykorzystaniem wspomagania komputerowego + - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie budowy, zasad działania i parametrów elementów elektronicznych oraz spełnianych przez nie funkcji w układach elektronicznych + - + - - - - - - - -
M_W002 Student posiada wiedzę nt. opisu i modelowania elementów elektronicznych dla potrzeb analizy układów + - + - - - - - - - -
M_W003 Student dysponuje ogólną wiedzą na temat technik pomiarowych podstawowych parametrów i charakterystyk elementów półprzewodnikowych + - + - - - - - - - -
Module content
Lectures:

Zajęcia w ramach modułu prowadzone są w postaci wykładu (30 godzin) oraz ćwiczeń laboratoryjnych (30 godzin)

Wykłady

1.Elementy elektroniczne – wprowadzenie; bierne elementy RLC oraz zasilanie – 4 godz.
Rola i znaczenie elementów elektronicznych we współczesnej elektronice; budowa, parametry i opis elementów biernych: rezystor, kondensator i cewka; źródła napięcia i prądu – zasilanie układów elektronicznych

2.Fizyka półprzewodników – 2 godz.
Materiały półprzewodnikowe, atom krzemu, model energetyczny, domieszkowanie, przewodnictwo prądu w półprzewodnikach

3.Złącze półprzewodnikowe p-n i dioda – 6 godz.
Tworzenie złącza; zjawiska kontaktowe w złączu krzemowym p-n; polaryzacja złącza; modele energetyczne; budowa i rodzaje złącz; charakterystyki i podstawowe równania opisujące pracę złącza; wpływ temperatury na pracę złącza; pojemność złączowa i dyfuzyjna; zjawisko przebicia złącza; praca dynamiczna złącza; złącze metal-półprzewodnik; zasada działania, budowa, parametry i modele diody: prostowniczej, stabilizacyjnej, świecącej tunelowej i Shottky’ego.

4.Tranzystor złączowy (JFET) – 2 godz.
Zasada działania i budowa tranzystora złączowego (JFET), podstawowe równania, charakterystyki, modele i parametry; tranzystor jako wzmacniacz – zasada wzmacniania sygnału

5.Tranzystor bipolarny – 4 godz.
Zasada działania i budowa tranzystora bipolarnego; konfiguracje pracy; podstawowe modele, parametry i charakterystyki; tranzystor jako wzmacniacz – analiza graficzna; modele i parametry małosygnałowe; własności częstotliwościowe; przełączanie tranzystora – praca dynamiczna

6.Tranzystor polowy z izolowaną bramką (MOSFET) i tranzystory specjalne– 5 godz.
Struktura metal-izolator-półprzewodnik; budowa tranzystora MOS, rodzaje, charakterystyki, parametry i modele; efekty drugorzędne; tranzystory specjalne: IRF, VMOS, FGMOS, EPAD, SIT i inne

7.Zagadnienia termiczne w elementach elektronicznych – 2 godz.
Moc, ciepło, temperatura; transport ciepła i rezystancja termiczna; zagrożenia termiczne w elementach elektronicznych; moduł Peltiera; generator termoelektryczny

8.Inne elementy półprzewodnikowe – 3 godz.
Elementy przełączające: tranzystor jednozłączowy, dynistor, diak, tyrystor, triak; bezzłączowe elementy półprzewodnikowe: warystor, termistor, fotorezystor, piezorezystor, rezonator piezoelektryczny, hallotron, magnetorezystor; półprzewodnikowe przyrządy ładunkowe CCD – budowa i zasada działania, podstawowe charakterystyki i parametry

9.Technologie półprzewodnikowe i elementy elektroniczne w układach scalonych – 2 godz.
Metody i procesy technologiczne w wytwarzaniu elementów półprzewodnikowych; podstawowe elementy elektroniczne w układach scalonych; mikromaszyny; projektowanie układów scalonych – przykładowe topografie, najnowsze osiągnięcia i trendy

Laboratory classes:

Laboratoria

1.Wprowadzenie do laboratorium – 4 godz.
Organizacja i zasady prowadzenia pomiarów elementów elektronicznych, obsługa podstawowego sprzętu pomiarowego

2.Obwody RC – 2 godz.
Podstawowe układy całkujące i rózniczkujące.

3.Złącze i diody półprzewodnikowe– 8 godz.
Charakterystyki stałoprądowe złącza p-n – diody prostownicze i specjalne; zastosowanie diod; efekty dynamiczne przełączania diody – diody impulsowe.

4.Tranzystory unipolarne – 8 godz.
Charakterystyki stałoprądowe tranzystora złączowego (JFET); charakterystyki stałoprądowe i ekstrakcja parametrów tranzystora polowego z izolowaną bramką (MOSFET)

5.Tranzystory bipolarne – 8 godz.
Charakterystyki stałoprądowe tranzystorów bipolarnych; parametry małosygnałowe tranzystorów bipolarnych; źródła prądowe; przełączanie tranzystorów bipolarnych – klucz tranzystorowy.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 125 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Participation in lectures 30 h
Realization of independently performed tasks 25 h
Participation in laboratory classes 30 h
Preparation for classes 20 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 20 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

1.Warunkiem uzyskania pozytywnej oceny końcowej jest uzyskanie pozytywnej oceny z laboratorium oraz egzaminu.
2.Oblicza się średnią ważoną z ocen z laboratorium (40%) i egzaminu (60%).
3.Jeżeli pozytywną ocenę z laboratorium i zaliczenia wykładu uzyskano w pierwszym terminie i dodatkowo student był aktywny na wykładach, to ocena końcowa może być podnoszona o 0,5.

Prerequisites and additional requirements:

·Znajomość matematyki na poziomie podstawowym
·Znajomość fizyki w zakresie budowy ciała stałego i elektrostatyki
·Elementarna wiedza w zakresie teorii obwodów

Recommended literature and teaching resources:

·Marciniak W. „Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone ”, Warszawa, WNT, 1987
·Koprowski J. „Podstawowe przyrządy półprzewodnikowe”, Kraków, Wyd. AGH, 2009
·Polowczyk M., Klugmann E. „Przyrządy półprzewodnikowe”, Gdańsk, Wyd. PG, 2001
·Polowczyk M. „Elementy i przyrządy półprzewodnikowe powszechnego zastosowania”, Warszawa, WKŁ, 1986
·Świt A., Pułtorak J. „Przyrządy półprzewodnikowe”, Warszawa, WNT, 1979
·Horowitz P., Hill W. „Sztuka elektroniki. Cz. 1”, Warszawa, WKŁ, 2003
·Tietze U., Schenk Ch. „Układy półprzewodnikowe”, Warszawa ,WNT, 2009

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None