|
Vyučující
|
-
Matoušek David, Ing. Bc. Ph.D.
-
Roleček Jiří, Ing.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Základy fyziky polovodičů (energetické hladiny a pásy, vlastní polovodič, nevlastní polovodič, teplotní závislost koncentrace nosičů náboje, transport nosičů náboje v polovodiči, injekce, generace a rekombinace nosičů náboje, jevy v silném elektrickém poli). 2. Polovodičová dioda (PN přechod, polarizace PN přechodu, V-A charakteristika a Shockleyho rovnice, bariérová a difúzní kapacita, charakteristické a mezní hodnoty, dioda jako spínač, tepelný odpor a chlazení, vliv teploty na vlastnosti polovodičové diody). 3. Ostatní typy diod (stabilizační diody, tunelová dioda, přechod kov-polovodič, varikap). 4. Bipolární tranzistor ? princip funkce, vlastnosti (princip činnosti bipolárního tranzistoru, základní zapojení tranzistoru, V-A charakteristiky tranzistoru, modely pro malý signál, vliv obvodových veličin a teploty na vlastnosti tranzistoru, mezní kmitočet tranzistoru). 5. Bipolární tranzistor ? použití jako zesilovač a spínač (pracovní oblast tranzistoru, Darlingtonovo zapojení, obvody pro nastavení pracovního bodu, základní zesilovací stupně, tranzistor jako spínač). 6. Tranzistory řízené elektrickým polem ? principy (JFET, MESFET, MISFET, TFT, CMOS). 7. Tranzistory řízené elektrickým polem ? použití (náhradní modely pro malý signál, použití tranzistorů JFET a MISFET, teplotní závislost, kmitočtová závislost). 8. Technologie výroby tranzistorů (bipolární a unipolární, technologie, použití pro vysoké frekvence, použití pro vysoké výkony), FAMOS, CCD. Problematika použití tranzistorů ve spínacích obvodech. 9. Ostatní spínací součástky (diak, tyristor, speciální typy tyristorů, triak, transil a trisil, IGBT). 10. Součástky řízené neelektrickými veličinami (optoelektronické součástky, termistory, součástky řízené magnetickým polem). 11. Operační zesilovač (schématická značka, základní pojmy, ideální a reálný operační zesilovač, zpětná vazba, zlatá pravidla, základní lineární obvody s OZ, nelineární obvody s OZ). 12. Pasivní součástky (rezistor, kapacitor, induktor ? provedení, možnosti změny hodnoty, značení, charakteristické vlastnosti; transformátor).
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Laborování
- Domácí příprava na výuku
- 28 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 20 hodin za semestr
- Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků
- 20 hodin za semestr
- Účast na výuce
- 52 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Předmět je zaměřen na výklad činnosti základních elektronických součástek, jejich obvodů a typických aplikací.
Student bude znát funkci a využití celé řady součástek. Bude schopen navrhnout základní zapojení.
|
|
Předpoklady
|
znalosti středoškolské matematiky (řešení soustavy lineárních rovnic, goniometrické funkce, komplexní čísla, limita funkce, derivace, integrál) a fyziky (Ohmův zákon)
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Písemná zkouška
Získání zápočtu -docházka na cvičení je povinná, max. 2 absence (v kombinované formě maximálně 4 vyučovací hodiny), -v případě absence na laboratorním cvičení se student musí zúčastnit laboratorního cvičení v náhradním termínu, -Uznávání zápočtu: zápočet z předmětu může být uznán pouze, pokud od absolvování výuky a získání zápočtu uplynuly maximálně 2 roky a student dříve úspěšně absolvoval zkoušku s hodnocením D a lepším. -body z protokolů laboratorních cvičení: ostudenti pracují na laboratorních úlohách ve skupinách po dvou nebo samostatně, okaždý student vede svůj vlastní sešit, do kterého pořizuje protokoly z měření (během semestru proběhne maximálně 5 měření), protokol se pořizuje ručně, schémata a grafy je možno vlepit vytištěné, oprotokoly se odevzdávají ke kontrole na začátku cvičení následující týden po provedeném měření, oodevzdané protokoly jsou hodnoceny a student získává body (maximálně 2 body za každý protokol) na základě včasného a úplného vypracování, opodmínkou zápočtu je zisk alespoň poloviny bodů z celkově možného počtu, -v případě mimořádných opatření bude podmínkou zápočtu úspěšně absolvovaný zápočtový test - řešení dvou příkladů z probírané problematiky, požadovaná úspěšnost minimálně 50 %, maximálně 3 termíny (řádný, 1. opravný, 2. opravný). Organizace zkoušky -2 otázky z probrané problematiky (každá otázka obsahuje teoretickou část + praktický příklad), -student si vylosuje otázky a má čas na přípravu, -poté následuje ústní část zkoušky.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Brtník B., Matoušek, D. Elektronické prvky. Praha: BEN - technická literatura, 2011.
-
BRTNÍK, B. Základní elektronické obvody. Praha, 2011. ISBN 978-80-7300-408-8.
-
FOIT, Julius a Lubomír HUDEC. Základy elektroniky. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2009. ISBN 978-80-01-04236-6.
-
Matoušek, David. Elektronická opora k předmětu: Elektronické součástky. 2024.
|