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

    Belépés
    címtáras azonosítással
    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Elektronikai rendszerek tervezése

    A tantárgy angol neve: Design of Electronic Systems

    Adatlap utolsó módosítása: 2025. május 5.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Mechatronikai mérnök alapképzés (2N-AM0), Okos eszközök tervezési specializáció (2N-AM0-OT) kötelező tárgy
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIAUA040   2/0/0/f 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Stumpf Péter Pál,
    A tantárgy tanszéki weboldala https://www.aut.bme.hu/Course/VIAUA040
    4. A tantárgy előadója

    Dr. Stumpf Péter Pál, egyetemi docens

    Dr. Sütő Zoltán, egyetemi docens 

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Analóg és digitális elektronika, elektrotechnika

    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:
    Erős előkövetelmény: Áramkörtervezés (BMEVIAUA037)
    7. A tantárgy célkitűzése A tárgy célja, hogy a mechatronikai mérnök hallgatók megismerkedjenek az elektronikai rendszerek fejlesztésének fő lépéseivel, a fő elemek tervezésével, a hűtés, az elektromágneses kompatibilitás és az üzembe helyezéssel kapcsolatos kérdésekkel. A tárgy betekintést nyújt a valós idejű operációs rendszerek, ipari kommunikációs technikák, illetve a Hardware-in-the-loop rendszerekbe. A tantárgy esettanulmányokon bemutatásán keresztül demonstrálja az elméletben tanultakat. 
    8. A tantárgy részletes tematikája

    Hét

    Előadás témája

    1.

    Esettanulmány I.
    Egy analóg és digitális szabályozót alkalmazó elektronikai rendszer tervezési és méretezési lépéseinek ismertetése.

    2.

    Lebegőpontos és fixpontos számábrázolás
    definíciók, számok ábrázolása, összehasonlítás, fixpontos műveletek (szorzás, összeadás, kivonás), normált fixpontos számok, alkalmazási példák

    3.-4.

    Valós idejű operációs rendszerek

    Round-Rubin (egyszerű és megszakításos), osztott változók problémája, valós idejű operációs rendszer felépítése, definíciók, preemptív vs. nem-preemptív, taszkok állapotai, szemafor lényege, holtpont, prioritás inverzió, függvények újrahívhatósága, taszkok közötti kommunikáció, memóriamenedzsment, megszakítások kezelése, FreeRTOS alapjai

    6-7.

    Elektromágneses kompatibilitás

    alapfogalmak, közel tér és távol tér definíciója, hullámimpedanica, EMC tesztek, csatolási módok, földelés, szűrés, árnyékolás, tervezési irányelvek, tervezési példák

    8.

    Esettanulmány II.
    Nagy frekvenciás kommunikációs egység tervezése

    9.

    Elektronikai eszközök hűtése
    alapfogalmak, méretezés

    10.

    Hardware-in-the-Loop
    Elméleti háttér, alapfogalmak, tervezési lépések gyakorlati példán keresztül

    11-12.

    Ipari kommunikációs technikák

    ISO/OSI referenciamodell, vonali kódolás és digitális moduláció, közeg-hozzáférés, különböző fizikai rétegek, kommunikációs protokollok (Profibus, Modbus, IO Link, Ipari ethernet, Profinet, CAN), IoT technikák

     

    13.

    Akkumulátorok

    Működési elv, felépítés, paraméterek, modellek, Líthium-ion alapú akkumulátorok, BMS szerepe

    14.

    Esettanulmány III.
    Vezetéknélküli töltő tervezése
    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    Heti 2 óra előadás (hagyományos előadás az elmélet bemutatásával és esettanulmányokkal), heti 2 óra számítógépes laborgyakorlat

    10. Követelmények

    típus

    részarány

    írásbeli teljesítmény értékelés (nagy zárthelyi)

    40%

    részteljesítmény értékelés (két házi feladat)

    60%

    részteljesítmény értékelés (aktív részvétel)

    10%

    összesen:

    100%+

    Megjegyzés: A „+” azt jelenti, hogy szorgalmi feladatokkal 100%-nál nagyobb érték is elérhető.

    11. Pótlási lehetőségek

    A nagy zárthelyi pótlása és javítása a TVSZ szerint lehetséges.

    Laboratóriumi mérésekből maximum 2 mérés pótolható, a szorgalmi időszakban. 

    A házi feladatok – szabályzatban meghatározott díj megfizetése mellett – késedelmesen a pótlási időszak utolsó napján 16:00 óráig adható be vagy elektronikus formában 23:59-ig küldhető meg. 

    A beadott és elfogadott házi feladatok a szorgalmi időszak utolsó napjáig díjmentesen javíthatóak.

    Az aktív részvétel – jellegéből adódóan – nem pótolható, nem javítható, továbbá más módon nem kiválható vagy helyettesíthető.

    A nagy zárthelyi a pótlási időszakban – első alkalommal – díjmentesen pótolható vagy javítható. Javítás esetén a korábbi és az új eredmény közül a hallgató számára kedvezőbbet vesszük figyelembe.

    Amennyiben az előző pont szerinti pótlással sem tud a hallgató elégtelentől különböző érdemjegyet szerezni, úgy – szabályzatban meghatározott díj megfizetése mellett – második alkalommal, összevont formában ismételt kísérletet a sikertelen első pótlás javítására. 

    12. Konzultációs lehetőségek

     Személyesen a félév elején kijelölt konzultációs időpontban, email-ben vagy Teams csatornán keresztül

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    A tanszéki honlapról letölthető előadási segédletek, mérési útmutatók

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra56
    Félévközi készülés órákra7
    Felkészülés zárthelyire16
    Házi feladat elkészítése30
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása10
    Vizsgafelkészülés0
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta Dr. Stumpf Péter Pál