BME VIK - Elektronika alapjai

vissza a tantárgylistához nyomtatható verzió

Elektronika alapjai

A tantárgy angol neve: Introduction to Electronics

Adatlap utolsó módosítása: 2018. június 29.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Üzemmérnök-informatikus szak, BProf képzés
közös tárgy

Tantárgykód	Szemeszter	Követelmények	Kredit	Tantárgyfélév
VIEEBB01	4	2/2/0/v	5

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Ress Sándor László,

4. A tantárgy előadója

Név	Beosztás	Tanszék
Dr. Ress Sándor	Egyetemi docens	Elektronikus Eszközök Tanszéke

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Fizika, digitális technika

6. Előtanulmányi rend

Kötelező:

Training.Code=("5N-A9")
VAGY EgyenCsoportTagja("Kreditpótlás_2023/24/2 ")

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

7. A tantárgy célkitűzése

A tantárgy célkitűzése, hogy megismertesse a hallgatókat az elektronika és általuk használt eszközök megvalósítási technológiáinak alapjaival. Cél továbbá annak bemutatása, hogy a modern mikroelektronika milyen lehetőségeket biztosít a számítástechnika számára, melyek a fizikai megvalósítás korlátai, és a fejlődés trendjei.

A tárgyat sikeresen teljesítő hallgató:

Ismeret szinten (a témakör fogalmainak felidézése, felsorolása, felületes bemutatása - K1):

· tisztában lesz az analóg és digitális áramkörök alapvető működésével, a felhasznált eszközök alapvető tulajdonságaival és ezek korlátaival

Megértés szinten (magyarázatok, összefüggések ismerete, esetek felismerése, besorolása - K2):

· megérti a modern digitális tervezés, az analóg áramkörök és az érzékelők alapfogalmait, így képes lesz csapatban fejlesztő illetve üzemmérnökökkel együtt dolgozni, tesztelést, kalibrációt, validációt, adatgyűjtést végző szoftver rendszerek fejlesztésében közreműködni.

· elemi megfontolásokat képes alkalmazni egy rendszer energia, teljesítmény és hűtésigényére

Ismeret szinten (K1):

· tisztában van egy elektronikai rendszer fizikai felépítésével és megbízhatóságával (nyomtatott huzalozás, alkatrészkészlet, tápellátás, órajel előállítás)

8. A tantárgy részletes tematikája

Az előadások tematikája:

Előadás	Előadás anyaga
1.	Rövid bevezetés, az alkalmazott technológiák rövid összefoglalása. Példák: tablet felépítése, alkatrészei, érzékelői, szereléstechnológiája. Integrált áramkörök, fejlődési tendenciák, roadmap-ek. VLSI alapfogalmak.
2.	A villamosságtan alapvető törvényeinek átismétlése, a passzív alkatrészek működése, fizikai megvalósítása, értékkészlete.
3.	A MOS tranzisztor mint kapcsoló eszköz. A statikus CMOS logika: inverter, alapkapuk. Kapukésleltetés és fogyasztás.
4.	Digitális rendszerek megvalósításának eszközei, tervezésük: hardverleírás, logikai és fizikai szintézis, szimuláció és verifikáció.
5.	Félvezető memóriák felépítése, működése, elemi cellája.
6.	ASIC áramkörök, system on a chip. Programozható logikai eszközök. FPGA-k felépítése és tulajdonságai.
7.	Az analóg jelformálás és erősítés. Analóg alapfogalmak: dB skála, frekvenciamenet, jel-zaj viszony, műveleti erősítő, negatív visszacsatolás.
8.	AD/DA átalakítás. Mintavételezés. Ideális és valós konverterek, az A/D és D/A konverterek főbb tulajdonságai, használatuk, tulajdonságaik.
9.	Asztali és mobil számítástechnikában használt érzékelők legfontosabb tulajdonságai, működése, használata.
10.	Számítástechnikai rendszerek tápellátása, energiaátalakítás, akkumulátoros (telepes) üzem.
11.	Teljesítmény és hőmérsékleti problémák, passzív és kényszerített hűtés, a fogyasztáscsökkentés áramköri és rendszertechnikai megvalósítása
12.	Megjelenítő eszközök működése és technológiája, fényemittáló és lézerdióda.
13.	Modern technológiák: trendek és új megoldások a mikroelektronikában, kitekintés a nanoelektronika felé

A gyakorlatok (laborok) tematikája:

a gyakorlatok szorosan, heti bontásban követik az előadásokat, azzal teljesen megegyező tematikával. Az egyes, szorosan nem összefüggő anyagrészek sorrendje az elmaradó órák függvényében változhat.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

A tárgyból hetente egy kétórás előadást és egy kétórás gyakorlatot tartunk. A gyakorlat anyag nagyon erőteljesen kapcsolódik az aktuális heti előadáshoz, annak gyakorlati illusztrációja. Az előadáson megismert alapfogalmakat amennyiben lehetséges, a hallgató saját eszközei (laptop, mobiltelefon, tablet) segítségével is szemléletessé tesszük.

10. Követelmények

A szorgalmi időszakban:

A félév végi aláírás feltételei: 70%-os részvétel a gyakorlatokon és egy nagyzárthelyi (összegző teljesítményértékelés) elégséges szintű (40%) megírása.

Az osztályzat megállapításának módja:

A vizsga írásbeli, pontozása a szokásos egyetemi pontozás szerint, 40%-os elégséges szinttel.

11. Pótlási lehetőségek

A nagyzárthelyi pótlására a szemeszter folyamán a pótlási héten pótzárthelyi írási lehetőséget biztosítunk. A zárthelyi második pótlására főszabály szerint nincs lehetőség.

12. Konzultációs lehetőségek

Az előadóval illetve a gyakorlatvezetőkkel egyeztetett időpontban.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Az előadások diasorai és a gyakorlatok segédanyagain kívül tetszőleges, elektronikával, digitális áramkörökkel foglalkozó könyv használható.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontaktóra	56
Készülés előadásokra	8
Készülés gyakorlatra	20
Készülés laborra	0
Készülés zárthelyire	20
Házi feladat elkészítése	0
Önálló tananyag-feldolgozás	0
Vizsgafelkészülés	46
Összesen	150

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr. Ress Sándor László	docens	Elektronikus Eszközök Tanszéke

Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

Elektronika alapjai