Analogna in digitalna elektronika

Opis predmeta

Obravnava pasivnih komponent: upor, termistor, varistor, kondenzator in dušilka (U/I in ostale statične karakteristike, dinamične in termične omejitve, kriteriji dimenzioniranja/izbire pasivnih komponent); Obravnava in izgradnja nadomestnih modelov komponent; Obravnava polprevodniških materialov (kovalentna vez, dopiranje, difuzija, rekombinacija) in komponent (karakteristike polprevodniške diode, bipolarnega in unipolarnega tranzistorja); Uvod v operacijski ojačevalnik; Lastnosti idealnega operacijskega ojačevalnika (osnovna linearna in nelinearna vezja z operacijskimi ojačevalniki); Obravnava osnovnih logičnih vrat in njihovih omejitev (napetostni nivoji, obremenitev, preklopni časi); Obravnava osnovnih vezij s področja močnostne elektronike (usmerjanje, referenčni generatorji, enostavno procesiranje merilnih veličin) in ocenjevanje njihove funkcionalnosti (občutljivostna analiza). Pregled diskretnih senzorjev neelektričnih veličin (statične in dinamične lastnosti, kriteriji izbire senzorjev, aplikativni zgledi zasnove in dimenzioniranja senzorskih sistemov).

Predmet učimo na programih

Aplikativna elektrotehnika 1. stopnja

Cilji in kompetence

Cilj predmeta je študentu posredovati znanje o diskretnih in integriranih, linearnih ter nelinearnih komponentah; Zaokrožitev znanj v smeri povezovanja posameznih komponent v večje sisteme; Poudarek je usmerjen na praktične primere analize in dimenzioniranja osnovnih ter kompleksnejših vezij, ki nastopajo v mehatronskih napravah.

Metode poučevanja in učenja

Na predavanjih so podane teoretične osnove obravnavanih poglavij skupaj s prikazom postopka reševanja enostavnejših praktičnih izzivov. Študentom je na voljo študijski material s podrobno vsebino. Praktično delo poteka v okviru laboratorijskih vaj, katerih se študentje postopoma seznanjajo s komponentami. Seznanijo se tudi z merilnimi instrumenti in z najbolj pogostimi nevarnostmi in napakami pri merjenju.

Laboratorijski modeli omogočajo sočasno delo dveh ali treh študentov, ki ob koncu semestra poročajo o končnih rezultatih s primerjavo izsledkov iz literature.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:

– opisati fizikalno zgradbo komponent ter delovanje obravnavanih vezij,

– razviti nadomestno shemo komponent ter model obravnavanih vezij,

– uporabiti obravnavane analizne postopke na enostavnejših kot tudi kompleksnejših vezjih,

– izračunati obremenitev (tok, napetost, moč) v vezju nastopajočih komponent,

– razložiti fizikalno – tehnološka ozadja, ki se manifestirajo v odstopanju lastnosti realnih komponent od idealnih,

– zasnovati kompleksnejša vezja s področja merilne, procesne in krmilno regulacijske tehnike.

Temeljni viri in literatura

P.Zajec: Avtorski zapiski predavanj "Analogna in digitalna elektronika", 2009; dostopno: spletna učilnica eFE.
D. Crecraft and S. Gergely: Analog Electronics – circuits, systems and signal processing, Newnes, 200
D. Fefer, A. Jeglič: Senzorji in pretvorniki, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, 2006.
J. Luecke: Analog and Digital Circuits for Electronic Control System Application, Newnes, 2005.
M. Thompson: Intuitive Analog Circuit Design, Newnes, 2013.