Електроника

ID: 1073
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Стојић М. Томислав
извођачи: Лукић М. Петар, Стојић М. Томислав
контакт особа: Стојић М. Томислав
ниво студија: мастер академске студије
ЕСПБ: 6
облик завршног испита: писмени+усмени
катедра: катедра за физику и електротехнику

извођења

циљ

Упознавање основних принципа и закона аналогне и дигиталне електронике и развијање компетенције за даљи развој академских знања и вештина у научним, стручним и примењеним областима машинства које се ослањају на електронику. Упознавање основних компоненти и кола који се срећу у електроници и метода за њихову анализу, симулацију и пројектовање.

исход

Студент би требало да буде оспособљен да: 1. теоријски и математички адекватно описује и повезује основне појмове, законе, релације и процесе којима се бави физика полупроводника, аналогна и дигитална електроника; 2. математички адекватно изражава и повезује различите електричне и друге физичке величине које се срећу у електроници, преко одређеног скупа других задатих величина и тиме демонстрира логичку и математичку оспособљеност за основно инжењерско моделовање појава и процеса у електроници; 3. примени познавање појмова, закона, релација и процеса који владају у физичкој електроници и електронским колима, у анализи, математичком формулисању и решавању базичних и елементарних инжењерских проблема у електроници; 4. теоријски и математички опише и повеже основне појмове из области теорије електронских мерења; 5. примени теоријско знање из области електронике и анализе електронских кола у основним електронским мерењима у лабораторији и симулацији на рачунару; Провера исхода наведених у тачкама 1), 2) и 4) врши се кроз питања на тестовима, колоквијумима и завршном испиту, односно провером студентских одговора на постављена питања. Провера исхода из тачке 3) остварује се кроз рачунске задатке на тестовима, колоквијумима и писменом делу завршног испита, чиме се уједно и додатно проверава исход из тачке 2). Исход тачке 5) проверава се кроз самосталне лабораторијске вежбе студената.

садржај теоријске наставе

Дефиниција електронике и кратак историјски преглед развоја. Сигнали и системи; Примена рачунара у анализи, симулацији и пројектовању електронских кола; Основи физике полупроводника (структура кристала, чисти и примесни полупроводници, електричне особине, транспортни процеси); PN-спој (формирање, без поларизације, са директном и са инверзном поларизацијом, капацитивност области просторног товара, дифузиона капацитивност, напонски пробој); Полупроводничке диоде (статичка карактеристика, модели за мале и велике сигнале, температурни ефекти, анализа диодних кола, прекидачки рад, диоде посебне намене- Ценерова, Шоткијева, ЛЕД, тунел, ПИН, фотодиода, примене); Биполарни транзистори (принцип рада, расподела струја, појачавачко својство, модел за велике сигнале, статичке карактеристике, поларизација, еквивалентно коло за мале сигнале, модел за високе фреквенције, радни режими, ограничења, пробој, тепературни ефекти, прекидачки рад); Транзистори са ефектом поља-JFET и MOSFET (принцип рада, статичке карактеристике, поларизација, еквивалентно коло за мале сигнале, модел за високе фреквенције, транзисторске спреге, прекидачки рад); Појачавачи (функција преноса, еквивалентно коло, фреквенцијске карактеристике, повратна спрега). Операциони појачавачи (карактеристике, основна кола и примена у линеарној и нелинеарној обради сигнала); Хармонијски осцилатори (анализа, типови, стабилизација амплитуде и фреквенције осциловања). Импулсни осцилатори; Појачавачи снаге (са транзистором, са трансформаторском спрегом и комплементарним паром); Вишеслојне силицијумске компоненте (тиристор, дијак и тријак.)Елементи дигиталне електронике (нумерички системи, Булова алгебра, логичка кола, основне комбинационе и секвенцијалне мреже, бистабилна кола); A/D и D/A конвертори.

садржај практичне наставе

На аудиторним вежбама раде се одабрани нумерички примери који прате план и програм предавања. Предвиђене су и четири лабораторијске вежбе: 1) Основне примене диода (исправљачи, лимитери и померачи напонског нивоа); 2) Једностепени напонски појачавач са биполарним транзистором, у спрези са заједничким емитером (подешавање мирне радне тачке и снимање фреквенцијских карактеристика); 3) Одабрана кола са операционим појачавачима за линеарну и нелинеарну обраду сигнала; 4) Логичка кола: oдабране комбинационе мреже и бројачи. У оба вида вежби предвиђено је интензивно коришћење софтверских пакета: LT Spice, LogiSim и студентске верзије Multisim-a.

услов похађања

Дефинисано курикулумом студијског програма. Предмет слушају само студенти који нису имали Електронику на основним академским студијама.

ресурси

1. С. Тешић, Д. Васиљевић: Основи електронике, Грaђевинска књига, Београд, 2009, ISBN 978-86-395-0572-1; 2. М. Живанов: Основе електронике-Компоненте, ФТН, Нови Сад, 2004,ISBN 86-85211-16-6; 3. М. Живанов: Основе електронике-Појачавачка кола, ФТН, Нови Сад, 2004, ISBN 86-85211-02-6; 4. В. Дрндаревић: Електроника, СФ, Београд, 2005, ISBN 86-7395-181-X; 5. M. Поповић: Основи електронике, скрипта, ЕТФ Београд, 2006. 6. Писани изводи са предавања ("handouts"); 7. Софтвер: LT Spice, LogiSim и студентске верзије Multisim-a.

фонд часова

укупан фонд часова: 75

активна настава (теоријска)

ново градиво: 20
разрада и примери (рекапитулација): 10

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 20
лабораторијске вежбе: 8
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 0
консултације: 2
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
преглед и оцена семинарских радова: 0
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 9
тест са оцењивањем: 3
завршни испит: 3

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 5
тест/колоквијум: 60
лабораторијска вежбања: 5
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 0
завршни испит: 30
услов за излазак на испит (потребан број поена): 35

литература