Upoznavanje osnovnih svojstava poluvodičkih materijala i principa rada osnovnih elektroničkih komponenata. Sposobnost analize elektroničkih sklopova s bipolarnim i unipolarnim tranzistorima u statičkim i dinamičkim uvjetima. Analiza osnovnih sklopova s operacijskim pojačalima.
očekivani ishodi učenja
Nakon uspješno savladanog predmeta, studenti će moći:
1. navesti osnovna svojstva poluvodičkih materijala,
2. objasniti princip rada osnovnih elektroničkih elemenata,
3. proračunati osnovne parametre poluvodičkih materijala i elektroničkih elemenata,
4. primijeniti osnovne modele elektroničkih elemenata za proračun elementarnih izvedbi pojačala s bipolarnim i unipolarnim tranzistorima,
5. objasniti rad osnovnih sklopova s operacijskim pojačalom.
Poluvodičke komponente. Poluvodički materijali: diode – tipovi i primjena. Bipolarni tranzistori: struktura, karakteristike i modeli. Analogni elektronički sklopovi: osnovni sklopovi s bipolarnim tranzistorima i tranzistorima s efektom polja. Analiza za istosmjerni i izmjenični signal. Operacijska pojačala: struktura i modeli.
preporučena literatura
I. Zulim, S. Gotovac: Osnovni poluvodički elektronički elementi, FESB, Split, 1998.
P. Biljanović: Elektronički sklopovi, Školska knjiga, Zagreb, 2005.
P. Biljanović, I. Zulim: Elektronički sklopovi – zbirka zadataka, Školska knjiga, Zagreb, 1994.
dopunska literatura
P.Biljanović: Poluvodički elektronički elementi, Školska knjiga, Zagreb, 2004.
B. Juzbašić: Elektronički elementi, Školska knjiga, Zagreb, 1984.
J. Millman, A. Grabel: Microelectronics, second edition, McGraw-Hill Book Company, Singapore 1987.
P. Horowitz, W. Hill: The Art of Electronics, Cambridge University Press, 2015.
jezik poduke
Hrvatski
način praćenja kvalitete i uspješnosti izvedbe svakog predmeta i/ili modula
Mišljenja studenata o kvaliteti nastave putem anketa.
Nastavnici koji podučavaju srodne predmete surađuju i zajednički vode brigu o kvaliteti nastave.
Povremeno promatranje i evaluacija nastave od strane predstojnika odsjeka/ šefa katedre i od strane ureda za promicanje kvalitete.
ispit (način polaganja, ispitni rokovi)
Nakon 7 tjedana nastave održava se kolokvij koji se provodi kao pisani ispit u trajanju od 105 minuta. Kolokvij se sastoji od 4 teorijska pitanja koja ukupno nose 40 bodova i 3 zadatka koji ukupno nose 60 bodova. Student koji na kolokviju ostvari minimalno 50 bodova, oslobođen je polaganja tog dijela gradiva na preostalim ispitnim rokovima u toj akademskoj godini.
Ispit se provodi kao pisani ispit u trajanju od 180 minuta i sastoji se od 8 teorijskih pitanja i 6 zadataka (po 4 teorijska pitanja i 3 zadatka za prvi, odnosno drugi dio gradiva). Zasebno se ocjenjuje prvi i drugi dio gradiva. Pojedini dio gradiva smatra se položenim ako se ostvari barem 50% bodova.
Uvjet za pozitivnu ocjenu iz kolegija je pozitivna ocjena iz laboratorijskih vježbi te po 50% bodova iz svakog dijela gradiva, a konačna se ocjena formira prema formuli:
Ocjena(%) = 0,5K1+0,5K2
gdje su:
• K1, K2 – bodovi ostvareni iz prvog, odnosno drugog dijela gradiva izraženi u postocima
Konačna se ocjena utvrđuje na sljedeći način:
50% - 62% - dovoljan (2)
63% - 74% - dobar (3)
75% - 87% - vrlo dobar (4)
88% - 100% - izvrstan (5)
Mehanizmi vođenja struje u poluvodičima: dritno i difuzijsko gibanje. Pokretljivost nosilaca i difuzijska konstanta. Einsteinove relacije. Nehomogeni poluvodič. Vrijeme života i difuzijska duljina manjinskih nosilaca u poluvodiču. Temeljne jednadžbe u poluvodičima.
3 sata
3.
Skokoviti PN spoj. Kontaktni potencijal. PN spoj s priključenim naponom: propusna i nepropusna polarizacija. Širina osiromašenog područja, barijerni kapacitet.
3 sata
4.
Shockleyjeva jednadžba. Široka i usna strana pn-spoja. Poluvodička dioda: primjene. Zenerova dioda. Svjetleća dioda (LED). Fotodioda.
3 sata
5.
Bipolarni tranzistor: definicija i tehnološka izvedba. Struje normalno polariziranog tranzistora. Earlyjev efekt.
Uvod u pojačala. Vrste pojačala: strujno, naponsko, strminsko i otporno pojačalo. Računanje pojačanja u decibelima.
3 sata
9.
Objašnjenje režima malih signala. Pojačala s bipolarnim tranzistorom u statičkim uvjetima rada: statički radni pravac i statička radna točka. Stabilizacija statičke radne točke emiterskom degeneracijom. Pojačalo s bipolarnim tranzistorom u spoju zajedničkog emitera u dinamičkim uvjetima rada: hibridni nadomjesni model tranzistora. Analiza pojačala u spoju zajedničkog emitera u dinamičkim uvjetima rada.
3 sata
10.
Pojačala s unipolarnim tranzistorima u statičkim uvjetima rada: statički radni pravac i statička radna točka u polju izlaznih i prijenosnih karakteristika. Stabilizacija statičke radne točke. Nadomjesni model unipolarnog tranzistora u dinamičkim uvjetima rada. Analiza pojačala u spoju zajedničkog uvoda u dinamičkim uvjetima rada.
3 sata
11.
Tranzistorska sklopka. Prijenosna karakteristika tranzistorskog invertora. Granice smetnji invertora. Faktor ulaznog grananja i faktor izlaznog grananja invertora. Odziv tranzistorske sklopke na impulsnu pobudu.
Operacijsko pojačalo: definicija i osnovna svojstva. Primjeri primjene operacijskog pojačala.
3 sata
Nastavne jedinice za Auditorne vježbe
Broj sati
1.
Širina zabranjenog pojasa. Intrinsična gustoća. Intrinsični i ekstrinsični poluvodič. Gustoće nosilaca (elektrona i šupljina) u poluvodiču. Osnovni zakoni u poluvodičima: zakon termodinamičke ravnoteže i zakon električne neutralnosti.
2 sata
2.
Gibanje slobodnih nosilaca naboja: difuzijsko i driftno gibanje. Pokretljivost nosilaca. Električna provodnost poluvodiča. Vrijeme života i rekombinacija nosilaca. Jednadžba kontinuiteta. Nehomogeni poluvodič.
Akumulirani naboj manjinskih nosilaca. Definicija uske i široke strane. Odnos struje i napona pn spoja. Reverzna struja zasićenja.
2 sata
5.
Bipolarni tranzistor.
2 sata
6.
Spojni unipolarni tranzistor (JFET).
2 sata
7.
MOSFET.
2 sata
8.
Osnovni pojmovi o pojačalima: strujno, naponsko, otporno i strminsko pojačalo; računanje pojačanja u decibelima.
2 sata
9.
Pojačala s bipolarnim tranzistorom u statičkim uvjetima rada.
2 sata
10.
Pojačala s unipolarnim tranzistorom u statičkim uvjetima rada. Tranzistorska sklopka.
2 sata
11.
Pojačalo u spoju zajedničkog emitera u dinamičkim uvjetima rada. Idealizirani hibridni model. Pojačalo u spoju zajedničkog kolektora. Pojačalo s unipolarnim tranzistorom u spoju zajedničkog uvoda u dinamičkim uvjetima rada.
2 sata
12.
Određivanje donje granične frekvencije pojačala.
2 sata
13.
Operacijsko pojačalo: definicija i osnovna svojstva. Primjeri primjene operacijskog pojačala: naponsko sljedilo, neinvertirajuće pojačalo, diferencijalno pojačalo, naponski izvor.
2 sata
Niste više prijavljeni
Istekla vam je prethodna prijava te se morate ponovno prijaviti.
Nastao je problem u radu sustava
Informacije o problemu smo pohranili i nastojat ćemo ga riješiti. Ako vas ova greška sprječava da obavite nešto važno, možete nas odmah kontaktirati na helpdesk@fesb.hr.
Vaš preglednik nije podržan
Koristite web preglednik koji nije podržan. Za puno korisničko iskustvo, preuzmite najnoviju inačicu vašeg preglednika.
