OPISY KURSÓW/PRZEDMIOTÓW:

Transkrypt

1 OPISY KURSÓW/PRZEDMIOTÓW: Kod kursu/przedmiotu ETD 1001 Tytuł kursu/przedmiotu Wprowadzenie do elektroniki i telekomunikacji 1 Imię, nazwisko i tytuł/stopień prowadzącego Andrzej Hałas, prof. dr inż. Imiona, nazwiska oraz tytuły członków zespołu dydaktycznego Stanisław Osadnik, prof. dr hab. inż. Forma zaliczenia kursu Forma kursu Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Liczba punktów Tygodniowa 3 4 liczba godzin Forma zaliczenia zaliczenie Wymagania wstępne Krótki opis zawartości całego kursu Kurs obejmuje cykl wykładów poświęconych omówieniu fizycznych podstaw elektroniki próżniowej i elektroniki ciała stałego. Celem kursu jest wprowadzenie do problematyki przedmiotów specjalistycznych z tego zakresu, przewidzianych na wyższych latach studiów. Wykład (podać z dokładnością do 2 godzin) Zawartość tematyczna poszczególnych godzin wykładowych 1. Oddziaływania słabe. Właściwości pól: grawitacyjnego, elektrycznego i magnetycznego. Parametry charakteryzujące pole sił. Energia potencjalna i kinetyczna. Pęd i moment pędu. Pole elektromagnetyczne. 2. Budowa atomu. Model Bohra. Liczby kwantowe. Struktura elektronowa atomu. Falowa natura elektronu. Atom w stanie podstawowym, wzbudzonym i zjonizowanym. Emisja fotonów. 3. Wiązania między atomami. Wartościowość. Wiązania jonowe, kowalencyjne, metaliczne i cząsteczkowe. Rozszczepienie poziomów energetycznych modele pasmowe metalu półprzewodnika i dielektryka. Poziom Fermiego. 4. Przewodnictwo metali. Praca wyjścia. Kontaktowa różnica potencjałów. Zjawiska: Seebecka i Thomsona. Liczba godzin

2 5. Półprzewodniki samoistne i domieszkowane. Przewodnictwo elektronowe i dziurowe. Złącze p-n. Dioda półprzewodnikowa i tranzystor bipolarny. Zjawisko Peltiera. 6. Zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne: fotorezystory, fotodiody i fotoogniwa. Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne zjawisko fotoemisji. Charakterystyki fotokomórek. 7. Termoemisja elektronów. Prawo Richardsona. Lampy elektronowe: dioda i trioda. Prawo Langmuire a. 8. Emisja polowa. Prawo Fowlera-Nordheima. Emitery ostrzowe. Emisja wtórna. Rozkład energii elektronów wtórnych. 9. Wyładowania w gazach. Zderzenia sprężyste i niesprężyste. Jonizacja lawinowa. Systematyka wyładowań. Wyładowanie jarzeniowe i łukowe. Wyładowania iskrowe. Wyładowania atmosferyczne Podstawowe jednostki w układzie SI (International System) 11. Sygnał sinusoidalny, pulsacja, kąt fazowy, częstotliwość, długość fali. 12. Elementy R, L, C w obwodzie prądu zmiennego. 13. Sygnał periodyczny jako suma sygnałów sinusoidalnych: - impuls prostokątny - sygnał sinusoidalny modulowany amplitudowo - sygnał sinusoidalny zmodulowany częstotliwościowo - inne przebiegi typowe dla elektroniki. 14. Pojęcie liniowości i nieliniowości elementu (układu). Właściwości elementu (układu) nieliniowego - generacja harmonicznych; przykłady zastosowań, - przemiana częstotliwości; przykłady zastosowań, - modulacja amplitudy i modulacja częstotliwości, demodulacja. 15. Układ o stałych skupionych i rozłożonych. Podstawowe pojęcia. Rozmiary liniowe elementów i układów a górny zakres częstotliwości pracy. 16. Parametry pasożytnicze elementów konwencjonalnych a zakres przydatności w funkcji częstotliwości (długości fali) 17. Elementy bierne o stałych rozłożonych. 18. Mikroelektronika monolityczna i hybrydowa jako metoda zwiększania górnego zakresu częstotliwości pracy układu. Najważniejsze kamienie milowe w historii scalania układów elektronicznych: - fotolitografia jako klucz do scalania układów, - technika modułowa (elektronika próżniowa), - technika mikromodułowa, - tranzystor planarny jako podstawa wejściowa do układów monolitycznych na bazie Si, - zarys stanu współczesnego, - nowe tendencje rozwojowe, mikroelektronika próżniowa, fotonika. 19. Niektóre specyficzne rozwiązania układowe w technice monolitycznej jako konsekwencje ograniczeń a jednocześnie nowych możliwości (na przykładzie wzmacniacza tranzystorowego): - polaryzacja stałym prądem bazy, lustro prądowe, - obciążenie aktywne (źródło prądowe), - wzmacniacz różnicowy, - wzmacniacz operacyjny. 3 h 3 h

3 20. Kolokwium Ćwiczenia, seminarium - zawartość tematyczna Laboratorium, projekt - zawartość tematyczna Materiał do samodzielnego opracowania Literatura podstawowa Literatura uzupełniająca Warunki zaliczenia Kolokwium

4 DESCRIPTION OF THE COURSES: Course code ETD 1001 Course title Introduction to Electronics and Telecommunications 1 Supervising course lecturer Andrzej Hałas, PhD, Prof. Other course lecturers Stanisław Osadnik, PhD, DSc, Prof. Course structure Course form Lecture Classes Laboratory Project Seminar Number of credits Number of hours /week Form of the course completion Prerequisites Course description Lecture Particular lectures contents Number of hours Classes, seminars - the contents

5 Laboratory, project the contents Material for self preparation Core literature Additional literature Conditions for course credition