Module also offered within study programmes:
General information:
Annual:
2017/2018
Code:
IET-1-205-n
Name:
Elementy elektroniczne
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:
Part-time studies
Responsible teacher:
dr inż. Ireneusz Brzozowski (brzoza@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Ireneusz Brzozowski (brzoza@agh.edu.pl)
Module summary

W trakcie realizacji zajęć będzie przekazana wiedza i umiejętności dotyczące budowy, działania, własności i parametrów oraz opisu elementów 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
M_K001 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 Activity during classes,
Test
M_K002 Student rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się i podnoszenia swych kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych ET1A_K01 Test
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 Activity during classes,
Test
Skills
M_U001 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_U002 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_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 dysponuje ogólną wiedzą na temat technik pomiarowych podstawowych parametrów i charakterystyk elementów półprzewodnikowych ET1A_W14 Examination
M_W003 Student posiada wiedzę nt. opisu i modelowania elementów elektronicznych dla potrzeb analizy układów ET1A_W01 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 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_K002 Student rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się i podnoszenia swych kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych + - + - - - - - - - -
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 wykonać pomiary podstawowych parametrów i charakterystyk elementów elektronicznych oraz dokonać ekstrakcji parametrów modeli, a także opracować dokumentację pomiarową + - + - - - - - - - -
M_U002 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_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 dysponuje ogólną wiedzą na temat technik pomiarowych podstawowych parametrów i charakterystyk elementów półprzewodnikowych + - + - - - - - - - -
M_W003 Student posiada wiedzę nt. opisu i modelowania elementów elektronicznych dla potrzeb analizy układów + - + - - - - - - - -
Module content
Lectures:

Zajęcia w ramach modułu prowadzone są w postaci wykładu (16 godzin) oraz ćwiczeń laboratoryjnych (14 godzin)

Wykłady

1. Elementy elektroniczne – wprowadzenie; bierne elementy RLC oraz zasilanie – 2 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 – 1 godz.
Materiały półprzewodnikowe, atom krzemu, model energetyczny, domieszkowanie, przewodnictwo prądu w półprzewodnikach
3. Złącze półprzewodnikowe p-n i dioda – 4 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 – 2,5 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 – 2,5 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. Inne elementy półprzewodnikowe – 1 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.
8. Technologie półprzewodnikowe i elementy elektroniczne w układach scalonych – 1 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 i badanie elementów RC – 2 godz.
Organizacja zasady prowadzenia pomiarów elementów elektronicznych, obsługa podstawowego sprzętu pomiarowego.
Badanie układów RC (całkujący i różniczkujący).
2. Złącze i diody półprzewodnikowe – 3 godz.
Charakterystyki stałoprądowe złącza p-n – diody prostownicze i specjalne; efekty dynamiczne przełączania diody – diody impulsowe.
3. Tranzystory bipolarne – 5 godz.
Charakterystyki stałoprądowe tranzystorów bipolarnych; parametry małosygnałowe tranzystorów bipolarnych; przełączanie tranzystorów bipolarnych – klucz tranzystorowy.
4. Tranzystory unipolarne – 4 godz.
Charakterystyki stałoprądowe tranzystora złączowego (JFET); charakterystyki stałoprądowe i ekstrakcja parametrów tranzystora polowego z izolowaną bramką (MOSFET).

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 125 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Participation in lectures 16 h
Participation in laboratory classes 14 h
Realization of independently performed tasks 48 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 17 h
Preparation for classes 28 h
Examination or Final test 2 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%), a ocenę wystawia się zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.
4. Jeżeli pozytywną ocenę z laboratorium i zaliczenia wykładu uzyskano w pierwszym terminie i dodatkowo student był aktywny na wykładach, to ocena końcowa może być podniesiona 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