1. SylabUZ
2. Faculty of Mechanical Engineering
3. winter term 2018/2019
4. Biomedical Engineering - First-cycle studies leading to Engineer's degree
5. Fundamentals of Electrical Engineering and Electronics

Generate PDF for this page

Fundamentals of Electrical Engineering and Electronics - course description

Aim of the course

Nabycie wiedzy o podstawowych elementach i obwodach elektrycznych oraz elementach elektronicznych analogowych i cyfrowych. Poznanie metod analizy obwodów elektrycznych i układów elektronicznych.

Prerequisites

Save changes

Ogólna wiedza z matematyki w zakresie liczb zespolonych, rachunku macierzowego oraz równań różniczkowych liniowych.

Scope

Wykład:

Obwody elektryczne DC i AC: prąd, napięcie, prawo Ohma, Kirchhoffa. Dwójniki bierne w obwodach elektrycznych RLC: rezystor, kondensator, cewka indukcyjna. Dwójniki aktywne: źródła napięciowe i prądowe. Obwody z dwójnikami aktywnymi i biernymi.

Metody analizy obwodów: prawo Ohma, Kirchhoffa, metoda potencjałów węzłowych, zasada superpozycji prądów i napięć. Czwórniki aktywne i bierne. Parametry zastępcze. Twierdzenie Thevenina i Nortona. Transformator sieciowy AC. Zasada działania silnika asynchronicznego i prądnicy DC. 

Elementy elektroniczne: diody, tranzystory bipolarne i unipolarne, elementy optoelektroniczne – budowa, parametry i charakterystyki. Wzmacniacz operacyjny idealny i jego podstawowe konfiguracje pracy. Wzmacniacze ogólnego przeznaczenia i specjalne. Zasilacze prostownikowe i impulsowe: zasada działania i parametry. Klucze tranzystorowe. 

Układy logiczne: kombinacyjne – bramki elementarne, dekoder pełny, BCD i priorytetowy, multiplekser, demultiplekser, sekwencyjne – przerzutniki (RS, D, D – latch, JK, T), rejestry, pamięci stałe ROM i pamięci RAM (na przerzutnikach i ulotne). Mikroprocesor: uproszczona struktura, bloki funkcjonalne – układ wykonawczy (jednostka ALV, rejestry danych i adresu), układ sterujący (dekoder i licznik rozkazów), układy we-wy, interfejs (magistrala danych, adresu i sterująca). 

Laboratorium: Doświadczalne sprawdzenie praw obwodów elektrycznych (prawo Ohma, Kirchhoffa, twierdzenie Thevenina, zasada superpozycji prądów i napięć). Badanie elementarnych dwójników biernych: rezystora, kondensatora, oraz dwójników aktywnych: źródło napięciowe i źródło prądowe. Badanie wybranych układów czwórników biernych: dzielniki napięcia i prądu, oraz czwórników aktywnych: wzmacniacz  napięciowy odwracający i nieodwracający. Doświadczalne sprawdzenie parametrów diod oraz układów wzmacniaczy napięciowych zbudowanych na tranzystorze bipolarnym (OE, OC), unipolarnym (OS i wtórnik OD) i wzmacniaczu operacyjnym (wzmacniacz odwracający, nieodwracający, różnicowy, wtórnik). Badanie elementarnych bramek logicznych (NOT, NOR, NAND, ExOR). Konwersja bramek. Badanie elementarnych układów sekwencyjnych: przerzutnik RS, JK, D, D-latch. 

Teaching methods

Wykład: forma audytoryjna.

Zajęcia laboratoryjne są prowadzone w dwóch odrębnych blokach: 

Laboratorium elektrotechniki obejmuje 6 ćwiczeń realizowanych na zunifikowanych makietach dydaktycznych.

Laboratorium elektroniki obejmuje również 6 ćwiczeń.

Learning outcomes and methods of theirs verification

Outcome description	Outcome symbols	Methods of verification	The class form

Assignment conditions

Wykład: jest zaliczany na podstawie egzaminu pisemnego lub/i ustnego. Warunkiem zaliczenia części wykładowej jest uzyskanie pozytywnej oceny odpowiedzi na pytania egzaminacyjne dotyczące teoretycznych i praktycznych zagadnień przedmiotu.

Laboratorium: Warunkiem zaliczenia jest wykonanie wszystkich ćwiczeń przewidzianych w programie oraz uzyskanie pozytywnych ocen z wszystkich sprawozdań. Ocena z laboratorium jest określana na podstawie sprawdzania przygotowania się studenta do zajęć i ich realizacji oraz sprawozdań/raportów będących efektem wykonania ćwiczeń.

Składowe oceny końcowej:  wykład: 50% + laboratorium: 50%

Recommended reading

1. Bolkowski S.: Obwody elektryczne liniowe w stanie ustalonym. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1974.
2. Tietze U., Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1996.
3. Nadachowski M., Kulka Z.: Analogowe układy scalone. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 1985.
4. Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 1997.
5. Kłos Z.: Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych. Materiały niepublikowane, Zielona Góra, 2009-2010.

Further reading

1. Niederliński A.: Mikroprocesory, mikrokomputery, mikrosystemy. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa, 1987.

Notes

Modified by dr inż. Daniel Dębowski (last modification: 24-04-2018 20:36)