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

Anyagtudomány, fizika, elektromágneses terek, digitális technika, hálózatok és rendszerek, méréstechnika

Anyagtudomány kredit

A három féléves tantárgy feladata az elektronikai alkaltrészekre és áramkörökre vonatkozó azon alapismeretek megadása, amelyek minden villamosmérnök számára nélkülözhetetlenek. Közelebbről: az elektronikai alkatrészek és aktív eszközök felépítésének, működésének, elektromos jellemzőnek megismertetése, az analóg és digitális alapáramkörök felépítésének, működésének megismertetése, összetettebb elektronikai egységek (mint pl. műveleti erősítők, szűrők, energia átalakítók, A/D és D/A konverterek, rezgéskeltők stb.) felépítésének, működésének, tulajdonságaik számításának bemutatása. A tantárgy jártasságot ad az elektronikai alkaltrészek paramétereinek kezelésében, az ezen alkatrészekből felépített alapáramkörök, valamint összetettebb egységek elektromos tulajdonságai számításának módjában (erősítés, frekvenciamenet, impedanciák, sebesség, zaj stb.), tervezésük alapvető kérdéseiben. Megfelelő bázist nyújt az adott területen ahhoz, hogy a későbbi, specializálódó képzés tatárgyai az elektronikai alapfogalmak és módszerek biztos ismeretére támaszkodhassanak.

Az elektronika passzív alkatrészei. Ellenállások és kondenzátorok megvalósítása (diszkrét és IC kivitel). A potenciométerek kialakítása, tulajdonságai. Nemlinearitás, frekvenciafüggés, paraziták. Terheltség. Az induktivitás megvalósítása, tulajdonságai.

A félvezető pn átmenet. Potenciálgát, kiürített réteg. Az ideális dióda egyenlet. A valóságos karakterisztika. A differenciális ellenállás, a tártöltési és a diffúziós kapacitás. Kapcsolónkénti működés. Különleges diódák (Zener, Schottky, varicap) felépítése, tulajdonságai.

A bipoláris tranzisztorok. A planáris tranzisztor felépítése. A tranzisztorhatás és a működési tartományok. Az Ebers-Moll helyettesítőkép. A gyakorlati karakterisztikák. Nagyfrekvenciás tulajdonságok, határfrekvenciák. Kisjelű helyettesítő képek. A kapcsoló üzemű működés. Megengedhető igénybevételek: áram, feszültség, teljesítmény, biztonságos működési terület.

A térvezérelt félvezető eszközök. A JFET felépítés, működési elve. Karakterisztikák, helyettesítő képek. A növekményes és a kiürítéses MOSFET felépítése, működési elve. A karakterisztikák. Az egyszerű négyzetes karakterisztika egyenlet. Csatorna-rövidülés, szubsztrát hatás.

Teljesítmény félvezető eszközök. Négyrétegű eszközök, kapcsoló üzemű viselkedésük. Új teljesítmény eszközök: IGBT, SIT, SITH, MCT.A

Az elektronika egyes speciális alkatelemei: fotodiódák, LED-ek, LCD kijelzők.

Tranzisztoros alapkapcsolások. Földelt bázisú, földelt emitteres, földelt kollektoros kapcsolás. Munkapontbeállítás, munkapont stabilitás. A kisjelű működés. Erősítés, bemenő és kimenő ellenállás.

Az óraszám nagyobbik része (cca kétharmada) előadásokra fordítódik. Tekintettel a feladat megoldó készség kialakításának jelentőségére, az óraszám egy részében előadótermi feladat megoldási gyakorlatokat szerepeltetünk.

A tárgyhoz laboratóriumi gyakorlatok csatlakoznak. Ezek a Laboratórium c. tárgy keretében kerülnek majd lebonyolításra (az 5. félévtől), pontos tematikájuk a Laboratórium c. tárgy rögzíti.

a. A szorgalmi időszakban:

Az aláírás megszerzésének és a vizsgára bocsátás feltétele

- egy nagy ZH elégséges szintű megírása

- sikertelen ZH a pót ZH alkalmával pótolható

- a félévközi követelmény a vizsgaidőszakban a meghirdetett első vizsga alkalmával pótolható

b. A vizsgaidőszakban:

Írásbeli vizsga

c. Elővizsga:

Dr. Valkó I. P. - Dr. Tarnay K. - Dr. Székely V.: Elekronikus Eszközök I. (Tankönyvkiadó 1989, jegyzet, J5-1367)

Dr. Hainzmann J. - Dr. Varga S. - Dr. Zoltai J.: Elektronikus áramkörök (Tankönyvkiadó, 1992.)

Simonyi Károly: Elektronfizika, (Tankönyvkiadó, 1973.)

U. Tietze, Ch. Schenk: Analóg és digitális áramkörök, (Műszaki Könyvkiadó, 1985.)