Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Układy i systemy elektroniczne
Course of study:
2019/2020
Code:
HNKT-1-403-s
Faculty of:
Humanities
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Nowoczesne technologie w kryminalistyce
Semester:
4
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Buczek Łukasz (lbuczek@agh.edu.pl)
Module summary

Moduł Systemy i układy elektroniczne prezentuje zagadnienia dotyczące analizy podstawowych układów elektronicznych. Wykorzystania elementów półprzewodnikowych, diod, tranzystorów bipolarnych i unipolarnych oraz układów scalonych. Budowy i analizy systemów składających się z podstawowych układów elektronicznych.

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: is able to
M_K001 Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną, potrafi podporządkować się zasadom pracy w zespole oraz ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania. NKT1A_K01, NKT1A_K02 Completion of laboratory classes
Skills: he can
M_U001 Potrafi zaprojektować struktury podstawowych układów elektronicznych oraz dobrać wartości ich elementów składowych. NKT1A_U02 Execution of laboratory classes,
Oral answer,
Test
M_U002 Potrafi posługiwać się podstawowymi przyrządami laboratoryjnymi, zestawić stanowisko pomiarowe, odczytać i przeanalizować wskazania przyrządów oraz uzyskać oscylogramy dokumentujące pracę badanego układu. NKT1A_U04, NKT1A_U08 Execution of laboratory classes,
Oral answer,
Test
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student zna zasady projektowania i analizy analogowych i analogowo-cyfrowych układów elektronicznych. NKT1A_W03 Execution of laboratory classes,
Oral answer,
Test
M_W002 Zna metodykę konstruowania podstawowych układów elektronicznych. Rozumie zasady ich działania oraz reguły dobierania właściwych parametrów pracy. NKT1A_W03 Execution of laboratory classes,
Oral answer,
Test
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
56 28 0 28 0 0 0 0 0 0 0 0
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
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną, potrafi podporządkować się zasadom pracy w zespole oraz ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania. - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi zaprojektować struktury podstawowych układów elektronicznych oraz dobrać wartości ich elementów składowych. + - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi posługiwać się podstawowymi przyrządami laboratoryjnymi, zestawić stanowisko pomiarowe, odczytać i przeanalizować wskazania przyrządów oraz uzyskać oscylogramy dokumentujące pracę badanego układu. - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student zna zasady projektowania i analizy analogowych i analogowo-cyfrowych układów elektronicznych. + - + - - - - - - - -
M_W002 Zna metodykę konstruowania podstawowych układów elektronicznych. Rozumie zasady ich działania oraz reguły dobierania właściwych parametrów pracy. + - + - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 89 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 h
Preparation for classes 20 h
Realization of independently performed tasks 8 h
Contact hours 5 h
Module content
Lectures (28h):

1) Analiza obwodów elektrycznych prądu stałego i sinusoidalnie zmiennego. Prawo Ohma, pierwsze i drugie prawo Kirchhoffa. Zasada superpozycji. Twierdzenie Thevenina i Nortona. Zespolona reprezentacja sygnału sinusoidalnie zmiennego.

2) Półprzewodnikowe elementy elektroniczne, dioda, tranzystor bipolarny i unipolarny, transoptor, tyrystor, triak. Podstawowe właściwości i parametry.

3) Punkt pracy i polaryzacja tranzystora. Stany pracy tranzystora. Model liniowy i jego ograniczenia. Podstawowe konfiguracje wzmacniające tranzystora. Źródła i lustra prądowe. Praca tranzystora jako klucza.

4) Wzmacniacz operacyjny jako podstawowy blok układów elektroniki analogowej. Model liniowy, podstawowe układy pracy. Parametry wzmacniaczy operacyjnych.

5) Układy wzmacniaczy operacyjnych realizujące funkcje nieliniowe. Komparator, układ mnożący i pierwiastkujący. Układy realizujące funkcję logarytmiczną.

6) Liniowe stabilizatory napięcia. Rozwiązania układowe, parametry stabilizatorów.

7) Bezpośrednia synteza cyfrowa. Zasada działania i budowa układów bezpośredniej syntezy cyfrowej DDS. Podstawowe właściwości i parametry. Zastosowanie układów DDS.

8) Pętla fazowa PLL. Zasada działania, rodzaje komparatorów fazy, model liniowy, proces synchronizacji. Zastosowanie pętli fazowej PLL.

Laboratory classes (28h):

1) Wprowadzenie do laboratorium, zasady prowadzenia pomiarów, obsługa podstawowego sprzętu pomiarowego.

2) Pomiary prądów i napięć stałych. Eksperymentalna weryfikacja prawa Ohma, praw Kirchhoffa, zasady superpozycji.

3) Pomiary prądów i napięć sinusoidalnie zmiennych.

4) Pomiary parametrów i charakterystyk wybranych elementów półprzewodnikowych.

5) Badanie wzmacniacza tranzystorowego i wzmacniacza różnicowego.

6) Badania wybranych układów elektronicznych opartych na wzmacniaczu operacyjnym.

7) Liniowe stabilizatory napięcia.

8) Badanie układów bezpośredniej syntezy cyfrowej DDS.

9) Badanie pętli fazowej PLL.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Wszystkie ćwiczenia laboratoryjne muszą zakończyć się oceną pozytywną. Oceny negatywne muszą zostać poprawione w terminie ustalonym z prowadzącym.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu.
Method of calculating the final grade:

Warunkiem uzyskania pozytywnej oceny końcowej jest uzyskanie pozytywnej oceny z ćwiczeń laboratoryjnych. Ocena końcowa odpowiada ocenie z ćwiczeń laboratoryjnych.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Odrabianie zaległości odbywać się będzie w terminie ustalonym z prowadzącym.

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość metod analizy funkcji jednej zmiennej, rachunku różniczkowego oraz macierzowego, liczby zespolone.

Recommended literature and teaching resources:

1. Osiowski J., Szabatin J.: Podstawy teorii obwodów, tom 1-3, WNT, Warszawa 2001.
2. Bolkowski S.: Teoria obwodów elektrycznych, WNT, Warszawa 2009.
3. Praca zbiorowa pod red St. Kuty: Przyrządy półprzewodnikowe i układy elektroniczne cz. I i II", Wyd AGH, Kraków 2000.
4. W.Marciniak “Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone” WNT, Warszawa 1987.
5. U. Tietze, Ch. Schenk: „Układy półprzewodnikowe”, WNT, Warszawa 2009.
6. A. Filipkowski, “Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe”, WNT Warszawa 2006.
7. Z. Nosal, J. Baranowski, “Układy elektroniczne cz. 1; układy analogowe liniowe”, WNT Warszawa 2003.
8. P. Horowitz, W.Hill, “Sztuka elektroniki”, WKiŁ Warszawa, wyd. 9, 2009.
9 .Gray P.R., Hurst P.J., Lewis J.H., Meyer R.G.; Analysis and design of analog integrated circuits, 4th ed., Wiley, New York 2001.
10. Allen P.E., Holberg D.R.; “CMOS Analog Circuit Design”, Oxford UP, 2002.

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

https://bpp.agh.edu.pl/autor/buczek-lukasz-06464

Additional information:

None