Politechnika Warszawska - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Podstawy elementów i układów elektronicznych

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103A-IBxxx-ISP-PELEL
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Podstawy elementów i układów elektronicznych
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Elektrotechnika, elektronika i automatyka )-Inżynieria biomedyczna-inż.-EITI
( Przedmioty techniczne )---EITI
Inżynieria Biomedyczna studia I stopnia sem. 3
Punkty ECTS i inne: 4.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
114000 - Wydział Mechatroniki

Kod wydziałowy:

PELEL

Numer wersji:

1

Skrócony opis:

Właściwości półprzewodników. Styk metal-półprzewodnik i złącze p-n. Tranzystor MOS. Tranzystor bipolarny. Półprzewodnikowe przyrządy fotoniki. Wybrane aspekty działania elementów elektronicznych w układach. Integracja układów. Układy liniowe. Układy nieliniowe. Przetworniki A/C i C/A. Zasilacze o działaniu ciągłym i impulsowym. Komputerowa symulacja układów analogowych i cyfrowych.

Pełny opis:


Treść wykładu

  1. Właściwości półprzewodników (znaczenie struktur półprzewodnikowych w elektronice (prawo Moore'a i jego konsekwencje, materiały półprzewodnikowe, model pasmowy półprzewodnika, koncentracje nośników ładunku, procesy generacji-rekombinacji, transport nośników ładunku, wpływ temperatury). (2h)
  2. Styk metal-półprzewodnik i złącze p-n (kontakt omowy, dioda z barierą Schottky'ego, charakterystyka prądowo-napięciowa i parametry dynamiczne złącza p-n, wpływ temperatury, przełączanie, rodzaje diod półprzewodnikowych, zastosowania). (3h)
  3. Tranzystor MOS (zasada działania, charakterystyki prądowo-napięciowe, wpływ temperatury, częstotliwości graniczne, przełączanie, inwerter CMOS, zastosowania). (3h)
  4. Tranzystor bipolarny (zasada działania i podstawowe parametry, wpływ temperatury). (1h)
  5. Półprzewodnikowe przyrządy fotoniki (diody świecące, lasery półprzewodnikowe, ogniwa fotowoltaiczne, transoptory). (1h)
  6. Wybrane aspekty działania elementów elektronicznych w układach (straty mocy, aplikacje niskomocowe, szumy). (1h)
  7. Integracja układów (cyfrowych, analogowych typu MEMS, fotonicznych). (1h)
  8. Układy liniowe (wzmacniacz tranzystorowy – zasada działania, wzmacniacz różnicowy – zasada działania, właściwości dla sygnałów różnicowych i sumacyjnych, wzmacniacz operacyjny - idea, podstawowe układy pracy oraz ich właściwości, parametry rzeczywistych wzmacniaczy operacyjnych, budowa wewnętrzna wzmacniacza, charakterystyki częstotliwościowe, sprzężenie zwrotne i jego rola w układach elektronicznych, przykłady zastosowań, filtry, komparatory). (6h)
  9. Układy nieliniowe (generatory przebiegów sinusoidalnych, generatory kwarcowe, generatory funkcyjne, generatory przestrajane VCO, układy z fazoczułą pętlą sprzężenia zwrotnego (PLL), generator z bezpośrednią cyfrową syntezą częstotliwości (DDS), modulatory, detektory, układy przemiany częstotliwości). (3h)
  10. Przetworniki A/C i C/A (architektura typowego toru przetwarzania sygnałów, próbkowanie, twierdzenie o próbkowaniu, widmo sygnału spróbkowanego, zjawisko aliasingu, kwantyzacja, kodowanie, parametry przetworników, podstawowe architektury przetworników A/C i C/A, zasada działania, rodzaje interfejsu, kryteria doboru przetwornika do wybranych aplikacji). (4h)
  11. Zasilacze o działaniu ciągłym i impulsowym (układy prostowników napięcia, układy stabilizacji napięcia ciągłe i impulsowe, właściwości, parametry, źródła napięciowe i prądowe, układy ograniczania prądu i napięcia, przykładowe rozwiązania). (3h)
  12. Komputerowa symulacja układów analogowych i cyfrowych (zasada działania symulatorów układów analogowych i cyfrowych, zalety i wady stosowania symulatorów komputerowych, wyznaczanie punktów pracy, symulacja małosygnałowa, analiza przejściowa (transient), analiza szumów i wpływu rozrzutów parametrów elementów elektronicznych, optymalizacja układów elektronicznych). (2h)


Treść ćwiczeń

W trakcie ćwiczeń studenci rozwiązują proste zadania z podanych poniżej zakresów tematycznych:

  • Przewodność materiałów półprzewodnikowych – wpływ domieszkowania i temperatury. (1h)
  • Przepływ prądu w materiałach półprzewodnikowych, wbudowane pole elektryczne. (1h)
  • Właściwości złącza p-n (bariera potencjału, warstwa zaporowa, charakterystyka prądowo-napięciowa, parametry dynamiczne, wpływ temperatury), dioda w prostych obwodach elektronicznych. (1h)
  • Tranzystor MOS (charakterystyka prądowo-napięciowa, wpływ temperatury, podstawowe układy pracy). (2h)
  • Tranzystor bipolarny (charakterystyka prądowo-napięciowa, wpływ temperatury, podstawowe układy pracy). (1h)
  • Układy liniowe. (3h)
  • Układy nieliniowe. (2h)
  • Przetworniki A/C i C/A. (2h)
  • Zasilacze o działaniu ciągłym i impulsowym. (2h)
Literatura:

Materiały przygotowane przez prowadzących i dostępne na stronie przedmiotu.


  • S.M. Sze, K. Ng, "Physics of semiconductor devices", John Wiley & Sons Inc. Hoboken, New Jersey, 2007.
  • J. Hennel, "Podstawy elektroniki półprzewodnikowej", WNT, Warszawa 1991.
  • W. Marciniak, "Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone", WNT, Warszawa 1984.
  • P. Jagodziński, A. Jakubowski, "Zasady działania przyrządów półprzewodnikowych typu MIS", WPW 1980.
  • J. Baranowski, Z. Nosal, "Układy elektroniczne, cz. I, Układy analogowe liniowe", WNT 1998.
  • J. Baranowski, G. Czajkowski, "Układy elektroniczne, cz. II, Układy analogowe nieliniowe i impulsowe", WNT 1998.
  • A. Filipkowski, "Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe", WNT 1998.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2023/2024 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2023-10-01 - 2024-02-18
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 15 godzin, 60 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 60 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Lidia Łukasiak, Sławomir Szostak
Prowadzący grup: Lidia Łukasiak, Sławomir Szostak
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2022/2023 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2023-02-20 - 2023-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Lidia Łukasiak, Sławomir Szostak
Prowadzący grup: (brak danych)
Strona przedmiotu: http://poprawkowy.termin.egzaminu.dla.semestru.zimowego.2022z(PELEL)
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2022/2023 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2022-10-01 - 2023-02-19
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 15 godzin, 60 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 60 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Lidia Łukasiak, Sławomir Szostak
Prowadzący grup: Lidia Łukasiak, Sławomir Szostak
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2021/2022 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-22
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 15 godzin, 90 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 90 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Lidia Łukasiak, Sławomir Szostak
Prowadzący grup: Lidia Łukasiak, Sławomir Szostak
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2020/2021 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2020-10-01 - 2021-02-19
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 15 godzin, 90 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 90 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Lidia Łukasiak, Sławomir Szostak
Prowadzący grup: Lidia Łukasiak, Sławomir Szostak
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-21
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 15 godzin, 90 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 90 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Lidia Łukasiak, Sławomir Szostak
Prowadzący grup: (brak danych)
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.
pl. Politechniki 1, 00-661 Warszawa tel: (22) 234 7211 https://pw.edu.pl kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.0.0-7 (2024-03-18)