TCMB019 Електронни елементи и прибори

Анотация:

Курсът е уводен и е предназначен за запознаване с принципите на дей-ствие на основните съвременни електронни елементи и прибори. Лекциите съдържат примери с каталожни данни като първа стъпка от важното за спе-циалистите умение да ползват каталози. Помощните материали към курса улесняват преподаването, а студентите могат да ги ползват по време на тестовете и изпита. Разглеждат се пасивните елементи, основните схеми с тях и твърдотелните резонатори. Изяснява се същността на полупроводни-ците, основните им видове и полупроводниковите резистори. Описани са основните видове диоди и реализацията на токоизправители и постоянното-кови стабилизатори с тях. Разгледана е същността на усилвателите, основ-ните им параметри заедно със същността на обратните връзки. По подобен начин се изясняват устройството, най-важните параметри и основните схеми с биполярни и полеви транзистори поради важността им за електрон-ните устройства, ползвани не само в телекомуникациите. Даден е принци-път на действие на транзисторните ключове и уводни думи за същността и значението на интегралните схеми

прочети още
Телекомуникации и компютърни технологии

Преподавател(и):

проф. Стефан Куцаров  д.н.
доц. Тереза Стефанова  д-р

Описание на курса:

Компетенции:

Успешното завършване на курса позволява на студентите да оценяват каче-стватана пасивните елементи и подбират от каталози подходящите за даде-но приложение. Познаването на твърдотелните резонатори е едно от усло-вията за разбиране на принципите на изграждане на съвременните комуни-кационни устройства, а получените знания за усилватели и обратни връзки са съществен фактор при изучаване на действието на голяма част от тях. Знанията за различните видове транзистори и транзисторни схеми позволя-ват оценяване на подходящите от тях за реализация на блокове от устрой-ства с определено предназначение и параметри.

Съдаржанието на курса е задължителна основа на следващи предмети с учеб-ната програма, свързани с интегралните схеми и техните приложения, без които съвременните телекомуникации не могат да съществуват.
Предварителни изисквания:
Познания от раздел "Електричество и магнетизъм" на гимназиалните курсове по физика.

Курс ТСМБ026 "Електротехника за телекомуникации" от учебната програма на НБУ.

Форми на провеждане:
Редовен

Учебни форми:
Лекция

Език, на който се води курса:
Български

Теми, които се разглеждат в курса:

  1. Пасивни елементи в телекомуникациите 1) Основни понятия: пасивен елемент, електронен елемент, активен прибор, електронен прибор, постоянен резистор, номинално съпротивление, производствен толеранс, прецизен резистор, работен температурен обхват, максимална разсейвана мощност, резистор за повърхнинен монтаж, потенциометър с линейно движение, капацитет, логаритмичен потенциометър, капацитет, филм-кондензатор, електролитeн кондензатор, суперкондензатор, индуктивност, съпротивление на загубите на бобина, качествен фактор на бобина, намотка, коефициент на трансформация, понижаващ трансформатор, повишаващ трансформатор. 2) Основни факти: резистори, потенциометри, кондензатори, бобини, трансформатори.
  2. Пасивни схеми 1) Основни понятия: резистивен делител на напрежение, коефициент на предаване, зареждане на капацитет, времеконстанта, разреждане на капацитет, презареждане на капацитет, амплитудночестотна характеристика, нискочестотен филтър, лента на пропускане, лента на непропускане, гранична честота, високочестотен филтър, интегрираща верига, диференцираща верига, последователен трептящ кръг, резонансна честота, характеристично съпротивление, качествен фактор, паралелен трептящ кръг. 2) Основни факти: делители на напрежение, делител на ток, последователна RC-схема, RC-филтри, трептящи кръгове.
  3. Твърдотелни резонатори 1) Основни понятия: честота на последователния резонанс, честота на паралелния резонанс, честота на резонатора, филтър с акустични вълни. 2) Основни факти: кварцови резонатори, керамични резонатори, прибори с повърхнинни акустични вълни, MEMS резонатори.
  4. Полупроводници 1) Основни понятия: енергийни нива, валентна зона, забранена зона, зона на проводимостта, широчина на забранената зона, токови носители, концентрация на токовите носители, подвижност на токовите носители, ковалентна връзка, термогенерация, дупка, собствена концентрация, рекомбинация, силициево-германиев полупроводник, полупроводници от типа А3В5, основни токови носители, неосновни токови носители, акцептори, Р полупроводник, донори, N полупроводник, електроника в облеклото. 2) Основни факти: определение на полупроводник, основни параметри, собствени полупроводници, примесни полупроводници, аморфни полупроводници, органични полупроводници.
  5. Полупроводникови резистори 1) Основни понятия: полупроводников сензор, термистор с отрицателен температурен коефициент, температурна времеконстанта, термистор с положителен температурен коефициент, позистор, чувствителност на фоторезистор, съпротивление на тъмно, класификационно напрежение, варистори от метални окиси. 2) Основни факти: термистори, фоторезистори, варистори.
  6. Преходи 1) Основни понятия: PN преход, несиметричен PN преход, ток на насищане, свързване в обратна посока, обратно напрежение, бариерен капацитет, ценеров пробив, свързване в права посока, напрежение в права посока, преход на Шотки. 2) Основни факти: същност на PN прехода, действие с външно напрежение, преход метал-полупроводник, хетеропреходи.
  7. Диоди 1) Основни понятия: анод, катод, ток в права посока, напрежение в права посока, обратен ток, топлинно съпротивление, работна околна температура, максимален ток в права посока, максимално постоянно обратно напрежение, токоизправителен диод, малосигнални диоди, универсални диоди, високочестотни диоди, свръхвисокочестотни диоди, импулсни диоди, диоди за потискане на импулсни смущения, TVS диоди, ценерово напрежение, ценеров пробив, стабилитрон, напрежение на стабилизация, спектрална характеристика, светлинен поток, интензитет на светлина, осветеност, светодиоди във видимата област, инфрачервени LED, лазерни LED, мощни LED. 2) Основни факти: класически диоди, видове класически диоди, диоди на Шотки, ценерови диоди, варикапи, фотодиоди, светодиоди.
  8. Тест 1
  9. Диодни схеми 1) Основни понятия: мостов токоизправител, схема Грец, пулсации, мрежов адаптор; параметричен стабилизатор; схеми със светодиоди; 2) Основни факти: токоизправители, видове стабилизатори; засветване на светодиоди.
  10. Транзистори 1) Основни понятия: NPN транзистор, емитер, база, колектор, PNP транзистор, постояннотоков коефициент на усилване, променливотоков коефициент на усилване, честота на преминаване, транзитна честота, полеви транзистор, сорс, дрейн, канал, гейт, ток на насищане, прагово напрежение, проходна характеристика, стръмност, предавателна проводимост, съпротивление на отворения канал, MOS транзистор със собствен канал, MOS транзистор с индуциран канал. 2) Основни факти: биполярни транзистори, същност на полевите транзистори, полеви транзистори с PN преход, MOS транзистори, сравнение на биполярните и полевите транзистори.
  11. Същност на усилвателите 1) Основни понятия: несиметричен вход, диференциален вход, несиметричен изход, диференциален изход, диференциален усилвател, инвертиращ усилвател, неинвертиращ усилвател, коефициент на усилване по напрежение, коефициент на усилване по мощност, единично захранване, двойно захранване, коефициент на нелинейни изкривявания, долна гранична честота, горна гранична честота, лента на пропускане, блокиращ кондензатор, прехвърлящ кондензатор, входен динамичен капацитет, променливотоков усилвател, усилвател за звуковъзпроизвеждане, видеоусилвател, постояннотоков усилвател, широколентов усилвател, операционен усилвател, избирателен усилвател, високочестотeн избирателeн усилвател, ултразвуков усилвател, усилвател на напрежение, усилвател на мощност, мостов усилвател, предусилвател, отрицателна обратна връзка, дълбочина на ООВ, положителна обратна връзка. 2) Основни факти: определение на усилвател, основни параметри, амплитудночестотна характеристика, видове усилватели, многостъпални усилватели, усилватели на мощност, обратни връзки.
  12. Транзисторни усилватели 1) Основни понятия: работна точка, усилвател с NMOS транзистор и индуциран канал, усилвател с N-канален JFET, базов делител, схема с общ колектор, схема с общ дрейн. 2) Основни факти: усилватели общ сорс, усилвател общ емитер, същност на повторителите на напрежение, емитерен повторител, сорсов повторител.
  13. Транзисторни ключове 1) Основни понятия: изходна характеристика, идеален затворен ключ, мощен NMOS транзистор, драйвер за гейта, двупосочен ключ, нормално отворен аналогов ключ, нормално затворен аналогов ключ, единичен ключ, диференциален ключ, комплементарна двойка, ключ с биполярен NPN транзистор, ключ с биполярен PNP транзистор. 2) Основни факти: принцип на действие, основна схема на ключ, ключове за товари, аналогови ключове, CMOS ключове, ключове с биполярни транзистори.
  14. Интегрални схеми 1) Основни понятия: интегрална схема, електрониката в облеклото, мощни ИС, аналогови интегрални схеми, линейни интегрални схеми, микровълнови интегрални схеми, цифрови интегрални схеми, подложка, чип, силициеви интегрални схеми, галиево-арсенидни интегрални схеми, силициево-германиеви интегрални схеми, ИС от силициев карбид, ИС от галиев нитрид, биполярни интегрални схеми, CMOS интегрални схеми, BiFET интегрални схеми, BiCMOS интегрални схеми, универсални интегрални схеми, специализирани интегрални схеми. 2) Основни факти: особености на ИС, видове ИС според сигналите, видове ИС според броя на елементите, монолитни интегрални схеми, системи върху чип, 3D интегрални схеми, хибридни интегрални схеми, видове ИС според предназначението.
  15. Тест 2

Литература по темите:

• http://moodle.nbu.bg курс TCMB019 Електронни елементи и прибори (записки от лекции).

• Куцаров, С.И., Основи на електронните схеми, том 1. Увод в електрониката, Изд. на НБУ, София, 2009.

• Шишков, Атанас, Полупроводникова техника, Част 1: Полупроводникови елементи. Изд. Техника, София, 1995.

• Шишков, Атанас, Полупроводникова техника, Част 1: Полупроводникови елементи. Изд. Деликом, София, 2010.

Средства за оценяване:

Текущо оценяване: два теста по време на семестъра - 8-тата седмица върху материала от лекции 1-8 и последната седмица върху материала от лекции 9-14. Студентите, които одобряват получената текуща оценка, не се явяват на изпит. За повишаване на оценката от даден тест или и от двата, както и при пропуснат тест или тестове, се полага изпит.