Digitális technika, Jelek és rendszerek, Analízis

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

A tantárgy feladata megismertetni a hallgatókat azokkal az elektronikai (első sorban mikroelektronikai) eszközökkel és áramkörökkel, amelyek az informatikai szakterületen meghatározó jelentőséggel bírnak. A tantárgy kiemelt súllyal tárgyalja a digitális VLSI IC technika kérdéseit. Kitér az informatikai területen nagy jelentőséggel bíró mágneses és optikai adatrögzítés, az optikai jelátvitel eszközeire valamint a megjelenítő eszközökre is.

A félvezetők jellemző tulajdonságai. Sávszerkezet, elektron és lyuksűrűség, áramvezetés.

Az elektronika aktív elemeinek működése. A dióda, a MOS tranzisztor, a bipoláris tranzisztor működése, elektromos jellemzői, karakterisztikái, számítógépi modelljei. A sebességet korlátozó hatások.

Egy- és kéttranzisztoros alapkapcsolások MOS és bipoláris kivitelben. Munkapont beállítás. A kisjelű erősítés, a bemeneti és kimeneti ellenállás. Az analóg áramkörtechnika elemei: differenciálerősítő, áramtükör, műveleti erősítő. A visszacsatolás fogalma.

Az IC-k digitális alapáramkörei. Jellemző paraméterek (szintek, zavarvédettség, terjedési idő). A fontosabb logikai áramkörcsaládok (CMOS, nMOS, TTL). Az alapkapuk felépítése, tulajdonságai. Összetettebb logikai elemek (flop, multiplexer, összeadó stb.) kialakítása.

Analóg és mixed mode áramkörök. D/A és A/D átalakítók: a fontosabb átalakítási elvek és integrált áramköri realizációjuk.

VLSI integrált áramkörök. Az alapfogalmak (maszk, csíkszélesség, chip, tokozás stb.) valamint a főbb előállítási lépések áttekintése. Alkatrész készlet: a félvezető eszközök és egyéb alkatrészek kivitele az integrált áramkörben. Az integrált áramkörök layout felépítése.

Digitális IC-k tervezési metodikái: cellás tervezés, hierarchikus tervezés, automatizált tervezés viselkedési leírás alapján. Az IC tervezés szoftver rendszerei. A tesztelés kérdései. A bonyolultság és a sebesség korlátjai, trendjei.

Memória IC-k. ROM, EPROM, EEPROM memóriák. A RAM memóriák sztatikus és dinamikus változatai.

Mágneses adatrögzítés. A mágneses anyagok jellemző tulajdonságai, a jelrögzítés elméleti alapjai. Jellegzetes megoldások: mágneslemez, mágnesszalag.

Az optikai jelátvitel aktív eszközei: LED-ek, lézerdiódák, fotodiódák, fotottranzisztorok. Optikai adatrögzítés: a CD-ROM.

Az informatika kijelző eszközeinek működése: katódsugárcső, LCD panel, LED kijelző, plazma display panel, stb.

Tantermi előadások számítógépes illusztrációval, kisebb részben tantermi példa-megoldási gyakorlatok.

1. A szorgalmi időszakban:

2. 1 zárthelyi legalább elégséges szintű teljesítése

3. A vizsgaidőszakban: a vizsga írásbeli. (60 perc)

A szemeszter folyamán egy alkalommal van lehetőség pótzh megírására.

A vizsgaidőszakban a TVSz adta keretek között az aláírás pótlólagos megszerzésére lehetőséget adunk

A zh írás előtti időszakban ill. a vizsganapok előtt az előadókkal történt személyes egyeztetés alapján biztosítunk konzultációs lehetőséget.

A tárgyhoz jegyzet készül. A jelenleg használható irodalom:

1. R. Köstner – A. Möschwitzer: Elektronische Schaltungen. Carl Hanser Verlag 1993
2. Mikroelektronika és elektronikai technológia, Szerk: Dr.Mojzes I. Műszaki Könyvkiadó, 1995

3. Elektronikus áramkörök, dr. Hainzmann J., dr. Varga S., dr. Zoltai J., Tankönyvkiadó, 1992

: