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

    Belépés
    címtáras azonosítással
    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Moduláramkörök rendszertechnikája

    A tantárgy angol neve: System Technology of Circuit Modules

    Adatlap utolsó módosítása: 2014. április 8.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
     Villamosmérnöki szak, MSc képzés
    Elektronikai technológia és minőségbiztosítás szakirány

     
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIETM153 1 2/1/0/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Géczy Attila,
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Bonyár Attila

    adjunktus

    Elektronikai Technológia Tsz

    Dr. Schön András

    c. egyetemi docens

    Elektronikai Technológia Tsz

    Hajdu István

    c. egyetemi docens

    Elektronikai Technológia Tsz

    Géczy Attila

    tanársegéd

    Elektronikai Technológia Tsz

     

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Matematika, Elektronika

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:

    NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIETMA03" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    TárgyEredmény("BMEVIETMA03", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

    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 szakirányon végző villamosmérnököknek olyan képességet kell szerezni, hogy felelősen vállalhassák a rendszertechnikai fejlesztési eredmények termékké formálását, technologizálását, és gyártásba vitelét. Kommunikációs hidat kell képezniük a terméket fejlesztő rendszertechnikai mérnökkel és a terméket formába öntő terméktervezővel. Ehhez a rendszertechnikai szakismeretekben bizonyos mélységű, tervezési-technológiai szemlélettel átitatott jártasság elengedhetetlen.     

    Cél a rendszertechnikai alapok áttekintése után az elektronikai rendszer számos építőelemének megismerésén keresztül, a rendszerben való gondolkodás képességének elsajátítása, kitérve a különböző területeken dolgozó mérnökök között zajló hatékony kommunikáció fontosságára. 

    Megszerezhető készségek, képességek:

    • a technológusokkal, mechanikai- és áramkörtervezőkkel, szoftver mérnökökkel, terméktervezőkkel, és szakértőkkel való kommunikációs képesség elsajátítása

       

    • orvosi-, autóelektronikai, és telekommunikációs moduláramkör funkcionális és technológiai ismertetésén keresztül az elektronikai rendszer építőelemeinek ismerete

       

    • a technologizálás, gyártásba vitel, sorozatgyárthatóság rendszertechnikai követelményeinek megfogalmazása

       

    • a rendszertechnikai gondolkodásmód megértése

       
    8. A tantárgy részletes tematikája Előadások:

     

    Bevezetés: az elektronikai rendszer

     

    • Az elektronikai rendszer fogalma, felépítése. Az elektronikai technológiák előfordulása az elektronikai rendszerben. Az alapvető építőelemek áttekintése. Tápegységek, perifériák (kezelőszervek, kijelzők, kommunikációs egységek), központi egység. A rendszer gyárthatóságra tervezésének elvei a modern elektronikai technológiák figyelembevételével. Részegységek és rendszerek közötti kommunikáció. A központi egység feladatai és megvalósítási lehetőségei.

       

    Moduláramkörök belső és külső kommunikációja

     

    • Rendszerek közti vezetékes kommunikáció. RS-232 RS-422, RS-485, USB szabványok. A jelátviteli protokollok ismertetése, felépítés, jelszintek, csatlakozók, alkalmazási területek, a protokollt támogató integrálható célhardverek ismertetése. (MAX232, FTDI232R) Alkalmazási példák.

       

    • Vezeték nélküli kommunikáció elektronikus rendszerek között. Az ISM sáv felépítése. Bluetooth, Zigbee, IrDA. A jelátviteli protokollok ismertetése, felépítés, jelszintek, alkalmazási területek, a protokollt támogató integrálható célhardverek ismertetése. Alkalmazási példák. Nem szabványos vezeték nélküli kommunikációs eszközök.

       

    Orvosi elektronikai rendszerek

     

    • A készülékfejlesztés rendszertechnikája. Az orvosi elektronika fejlődésének irányvonala napjainkban. Pulzoximetria. Az elektronikai rendszer prezentációja egy készülékfejlesztés lépéseinek bemutatásával. Az elektronikai technológiák és a mikroelektronika jelentősége a készülékminiatürizálásban. A roncsolásmentes véroxigén szint mérő készülékek működési elve, felépítésük, lehetőségeik, korlátaik.

       

    • Biopotenciális erősítők. EKG, EEG. Felépítés, működés.

       

    • Képalkotó eljárások a gyógyászatban. Tomográfiás és transzmissziós eljárások. Röntgen, MRI, CT, PET.

       

    • Az ultrahang orvosi alkalmazásai. Ultrahang a képalkotásban és az áramlásvizsgálatban. Echokardiográfia. Spirometria.

       

    • Hibrid orvosi elektronika: a pacemaker.

       

    • Vérnyomásmérők, vércukorszintmérők, hőmérők. Felépítés, működés. A non-invazív fejlesztési irány.

       

    • Orvosi lézerek. A széndioxid és az Nd:YAG alkalmazásai.

       

    Autóelektronika

     

    • Autóelektronika, bevezető előadás (elektronika a gépkocsikban, megbízhatóság, meghibásodás elemzés, fejlesztési irányok, univerzális hardver és szoftver modulok). A gépjármű villamos rendszere, indító akkumulátorok (működési elv, felépítés), generátorok (a háromfázisú generátor áramkörei, szerkezete, feszültségszabályzó áramkör), indítómotorok.

       

    • Autóelektronikai érzékelők (fogalmak, definíciók, osztályozás, követelmények és fejlesztési irányok). Felhasználási példák: nyomás-, gyorsulás-, kopogás-, yaw-rate-, áramlás-, gáz-, eső-, olaj- , lambda érzékelők, a gyújtás- a biztonsági- és kényelmi rendszerek érzékelői.

       

    • Gépjárművek károsanyag kibocsátásának szabályozása, előírások, lambda szondás szabályozási kör, fedélzeti diagnosztikai rendszer (OBD), oxidációs katalizátor, háromutas katalizátor, NOx kibocsátás csökkentése szelektív katalizátorral, dízel részecskeszűrők.

       

    • Fékrendszer alapú aktív biztonsági rendszerek, blokkolásgátló (ABS)-, kipörgésgátló (ASR)-, elektronikus menetstabilizáló (ESP) rendszerek, automatikus fékezés, elektronikus szervokormány, biztonságkritikus alkalmazások, hibatűrő rendszerek.

       

    • Adatátviteli technikák a gépjárművek elektronikus vezérlő egységei között, a rendszer felépítése, soros adatátvitel, CAN-busz, LIN-busz.

       

    A gépjárművek világító berendezései, műszaki követelmények, a világítástechnika fejlődése, fényforrások, az első-, a hátsó- és a belső világítás felépítése.

     

    • A vezető és az utasok kényelmét és tájékoztatását szolgáló informatikai rendszerek, sebességtartó automatika (ACC), parkoló automatika, immobiliser, kulcs nélküli indítás, riasztó, a gépjármű multimédiás berendezései. Navigációs rendszerek, GPS rendszer működése, navigációs jelek, pontosság, navigációs készülékek.

       

    Háztartási elektronika

     

    • Buszrendszer és érzékelés lakókörnyezetben. Alkalmazási példák és készülékek.
      Ember-gép kölcsönhatás.

       

    Mobil távközlés

     

    • Cella, rendszervázlat, frekvenciák.

       

    • A mobil távközlés minőségi aspektusai.

       

    • A szabványosításról általában. Nemzetközi szabványrendszerek.

       

    • Mobil távközlési szabványok (GSM, TETRA, TETRAPOL….).

       

    • A mobil technológia alkalmazása érzékelésre, mérésre.

       

    • A mobil kézibeszélő felépítése, technológiája. Tápellátás. EMC.

       

    Gyakorlat:

     

    Rendszertervezés

     

    • Egy elektronikai rendszer megvalósítási lépéseinek bemutatása a rendszert alkotó NYÁK-ok CAD-ben történő elkészítésétől a gyártási technológiákon át, a késztermék konstrukciós kérdésekig.

       

    Orvosi elektronikai rendszerek

     

    • Pulzoximéter működésének prezentációja, eszközbemutató. Esettanulmány: egy miniatűr, vezeték nélküli pulzoximéter megvalósításának lépései.

       

    • EKG működésének prezentációja, eszközbemutató. Esettanulmány: egy hordozható holter EKG megvalósításának lépései.

       

    Autóelektronika

     

    • 42 V-os fedélzeti feszültség, energia ellátási rendszerek, az autó energiaellátását felügyelő rendszer (EEM), integrált indítómotor/generátor egység, smart teljesítmény MOS tranzisztorok a 42 V-os rendszerhez.

       

    • Benzinmotorok vezérlése, a négyütemű motor felépítése, benzin/levegő keverék előállítása, transzformátoros gyújtás, elektronikus gyújtás, előgyújtási szög meghatározása, benzin befecskendezés, közvetlen befecskendezés, motorvezérlő elektronika.

       

    A vezető és az utasok biztonságát szolgáló rendszerek, pre-crash és post-crash rendszerek, ütközésérzékelés (ütközés- és súlyérzékelők), intelligens légzsákvezérlők, gyalogosok védelme.

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

    Heti egy alkalommal 2x45 perces előadás és kéthetente egy alkalommal 2x45 perces tantermi gyakorlat. A hallgatók előadások formájában ismerik meg a tematikában vázolt témaköröket. Az előadások során az elméleti tananyagot gyakorlati példák illusztrálják. A nagyobb témaköröket a gyakorlati foglalkozások alkalmával esettanulmányok és készülék bemutatók teszik szemléletesebbé. A tárgyhoz laboratórium nem tartozik.

    10. Követelmények
    a)   A szorgalmi időszakban:
    A hallgatók a félév során egy alkalommal zárthelyi dolgozatot írnak, ennek eredménye a félév végi osztályzatba 30%-os súllyal kerül beszámításra.

     

    b)   A vizsgaidőszakban:
    A tantárgy írásbeli vizsgával zárul. Az írásbeli vizsga után a vizsgáztató szóbeli kérdésekkel győződhet meg a hallgató tudásáról. A vizsga a félév végi osztályzatba 70%-os súllyal kerül beszámításba.

     

    11. Pótlási lehetőségek Sikertelen zárthelyi pótlása az utolsó tanulmányi héten órarenden kívüli időpontban, valamint a pótlási héten egy alkalommal lehetséges.
    12. Konzultációs lehetőségek

    Igény szerint, az előadókkal emilben egyeztetett időpontban folyamatosan. Az előadók email címeit lásd: www.ett.bme.hu

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    G. Harsányi: Érzékelők az orvosbiológiában, Műegyetem könyvkiadó, ID: 55068, 2004.

    V. Kamat: Pulse Oximetry, Indian Journal of Anaesthesia, 2002 46(4); Online verzió:

    http://www.cyberfab.net/Documents/Library/pulse%20oximetry.pdf

    Mojzes I. (Szerk.) Mikroelektronika és technológia. Műegyetemi Kiadó, Budapest, 2006.

    Mojzes I. , Molnár L.M.: Nanotechnológia. Műegyetemi Kiadó, Budapest, 2007.

    Dárday V.: Mobil távközlés. Műszaki Kiadó, Budapest, 1997.

    Hodvogner L.: Autóelektronika, Műszaki Könyvkiadó 1995

    Automotive Electrics, Automotive Electronics, Bosch 2004

    Gasoline-Engine Manegment, Bosch 2004

    Driving-Safety Systems, Bosch 1999

    Német nyelvű irodalom:

    Autoelektrik /Autoelektronik, Bosch 2002

    Ottomotor Management, Bosch 2005

    Sicherheits- und Komfortsysteme, Bosch 2004

     

     

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra42
    Félévközi készülés órákra 
    Felkészülés zárthelyire20
    Házi feladat elkészítése 
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása10
    Vizsgafelkészülés48
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
    Név: Beosztás: Tanszék, Int.:
    Dr. Mojzes Imre egyetemi tanár Elektronikai Technológia Tsz
    Dr. Schön András c. egyetemi docens Elektronikai Technológia Tsz
    Stubán Norbert adjunktus Elektronikai Technológia Tsz