Elektronika

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Předmět poskytuje studentům úvodní poznatky o vlastnostech polovodičů a jejich využití pro struktury základních elektronických pasivních i aktivních součástek. Probírá podrobnosti vnitřní struktury součástek, fyzikální podmínky jejich činnosti a jejich základní charakteristiky. Ukazuje metodiku práce s elektronickými součástkami a jejich charakteristikami, základní početní postupy pro řešení elementárních elektronických obvodů. Probírá se chování součástek při práci s malými i velkými signály analogovými, číslicovými a optickými.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Úvod , fyzika vedení proudu ve vakuu a v pevné fázi, pásový diagram, polovodiče

2. Přechod PN, prostorové náboje, potenciálová bariéra, VA charakteristika

3. Závěrný průraz lavinový, Zenerův, tepl. součinitele. Tunelová a Schottkyho dioda

4. Bipolární tranzistor: Základní struktura, princip výkonového zesílení, požadavky

5. Bipolární tranzistor: základní zapojení, náhradní obvody, pracovní body

6. Unipolární tranzistory JFET, MOSFET. Principy činnosti, inverze populace

7. Unipolární tranzistory: náhradní obvody, základní zapojení, pracovní body

8. Výkonové obvody s BJT a MOSFET, třídy činnosti, účinnost, tepelná bilance

9. Vícevrstvé spínací součástky: diak, tyristor, triak. Charakteristiky, aplikace

10. Optoelektronické součástky: zdroje, detektory, principy činnosti, aplikace

11. Prvky řízené magnetickým polem: Hallův generátor, magnetodioda, aplikace

12. Prvky řízené teplotou: termistor, posistor. Principy činnosti, stabilita, aplikace

13. Vakuové součástky: typy emise, elektronky, srovnání s polovodičovými souč.

14. Speciální prvky: mikrovlnné elektronky, zobrazovací prvky, pasivní součástky

Osnova cvičení:

1. Úvod: bezpečnostní poučení, laboratorní řád, seznámení s přístrojovým vybavením

2. Seminář: grafickopočetní řešení obvodů s diodou PN a se Zenerovou diodou

3. Měření parametrů diod PN, Schottkyho diod, ELD, teplotní závislosti, zotavení

4. Měření základních aplikačních obvodů s diodami PN - usměrňovače

5. Seminář: grafickopočetní řešení obvodů s BJT, pracovní bod, difer. parametry

6. Měření BJT: V-A charakteristiky, nastavení pracovního bodu, parametry LNO

7. Měření BJT: vlastnosti základních stupňů SE, SK, SB, vstup. a výst. impedance

8. Měření JFETu: V-A charakteristiky, základní zesilovací stupeň, parametry LNO

9. Měření MOSFETu: výkonový spínač, měniče napětí a polarity

10. Měření analogových výkonových obvodů s BJT: třídy, linearita, účinnost

11. Měření vícevrstvých součástek: základní aplikace tyristoru s fázovou regulací

12. Měření základních vlastností optoprvků: fotodioda, -tranzistor, -rezistor, optron

13. Měření řízených prvků: Hallův senzor, termistor. Zápočtový test

14. Zápočty, doměření zameškaných úloh

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Foit, J., Hudec, L.: Součástky moderní elektroniky. Monografie ČVUT, Praha 1998

[2] Foit, J., Vobecký, J., Záhlava, V., Krejčiřík, A.: Elektronika - cvičení. Skripta ČVUT, Praha 1997

[3] Bar, Lev: Semiconductors and Electronic Devices. Prentice-Hall, New York 1979

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Typ cvičení: l

Tento předmět je nabízen také v anglické verzi.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• ZB po rozdělení do oborů - Elektronika a sdělovací technika (povinný předmět)
• ZB po rozdělení do oborů - Kybernetika a měření (povinný předmět)
• ZB po rozdělení do oborů - Silnoproudá elektrotechnika (povinný předmět)
• ZB po rozdělení do oborů - Výpočetní technika (povinný předmět)
• Silnoproudá elektrotechnika-bakalářský blok (předmět základní etapy)
• Elektronika a sdělovací technika-bakalářský blok (předmět základní etapy)
• Kybernetika a měření-bakalářský blok (předmět základní etapy)
• Výpočetní technika-bakalářský blok (předmět základní etapy)
• Společný plán pro základní blok (povinný předmět)
• Kybernetika a měření-bakalářský blok (předmět základní etapy)
• Silnoproudá elektrotechnika-bakalářský blok (předmět základní etapy)
• Výpočetní technika-bakalářský blok (předmět základní etapy)
• Elektronika a sdělovací technika-bakalářský blok (předmět základní etapy)