Elektronika

Opis predmeta

V uvodu obravnavamo matematična orodja ter osnove teorije elektronskih vezij z njihovimi pasivnimi linearnimi gradniki. Nadaljujemo z nelinearnimi polprevodniškimi elementi: dioda, bipolarni transistorji, unipolarni tranzistorji. Srečamo usmerniška in druga vezja z diodo, specialne vrste diod, ojačevalnike signalov z bipolarnimi in unipolarnimi tranzistorji, uporabo teh elementov v funkciji stikala. Seznanimo se s koncepti enosmerne delovne točke, linearizacije delovanja v okolici delovne točke, ojačenja, vhodne in izhodne upornosti, vpliva temperature in faktorja stabilnosti ter termičnega pobega. V zvezi z ojačevalniki spoznamo frekvenčni odziv. Nadaljujemo z operacijskim ojačevalnikom in uporabnimi vezji z operacijskim ojačevalnikom za izvajanje različnih matematičnih operacij. Na koncu se srečamo še z močnostnimi ojačevalniki in njihovimi lastnostmi, razredi, izvedbami, in toplotnimi izgubami.

Predmet učimo na programih

Cilji in kompetence

Razumevanje osnov delovanja sestavnih delov elektronskih vezij (pasivni in aktivni linearni in nelinearni elementi), predvsem diskretnih polprevodniških in integriranih elektronskih elementov;

Uporaba teh elementov v praktičnih elektronskih vezjih za različne namene (ojačevalniki, napajalna vezja, frekvenčno odvisna vezja itd.);

Osvojiti osnove za teoretično in praktično analizo delovanja ter načrtovanje elektronskih vezij.

Metode poučevanja in učenja

Uporabljene bodo naslednje oblike poučevanja in študija: predavanja in laboratorijske vaje.

Predavanja: formalno podajanje ključnih elementov snovi; teoretična matematično podprta razlaga dopolnjena s slikovnim in filmskim gradivom ter računalniškimi simulacijami. Reševanje praktičnih računskih nalog iz analize in načrtovanja vezij kot priprava na izvedbo praktičnega dela.

Laboratorijske vaje: praktični del je sestavljen iz nalog (izvajajo se v parih študentov), ki se navezujejo na obravnavano snov na predavanjih, lahko pa delno tudi iz projektne naloge ki ni nujno vezana na predavanja. Praktično delo vključuje izgradnjo in preizkušanje različnih elektronskih vezij. Laboratorijske vaje zahtevajo od študentov samostojno predpripravo doma. Pri vseh praktičnih nalogah študenti izdelajo poročilo.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem predmetu na bi bili študenti zmožni:

Predstaviti delovanje najpogostejših komponent analognih elektronskih vezij.
Definirati osnovne pojme in veličine za opis in vrednotenje elektronskih vezij.
Uporabiti matematična orodja za analizo in načrtovanje preprostih vezij.
Načrtovati preprosta vezja za zadano funkcijo.
Glede na zahteve izbrati najustreznejšo elektronsko komponento.
Uporabljati merilno inštrumentacijo na pravilen in varen način.
Ovrednotiti delovanje zgrajenega vezja.
Povzeti rezultate zadane naloge v obliki tehničnega poročila.

Temeljni viri in literatura

N. Storey: Electronics, A Systems Approach, 6th Ed., Pearson, 2017.
T.L. Floyd: Electronic Devices: Conventional Current Version, 10th Ed., Pearson, 2018.
T.L.Floyd, D. Buchla: Electronics fundamentals: circuits, devices and Applications, 9th Ed., Pearson, 2024.
T. Jarm: Elektronika – Skripta in navodila za laboratorijske vaje, Založba FE in FRI, 2010 (s posodobitvami).
Dodatno neformalno študijsko gradivo na predavanjih in vajah.