Elektronika 2.

A tantárgy angol neve: Electronics 2.

Adatlap utolsó módosítása: 2011. szeptember 7.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi EgyetemVillamosmérnöki és Informatikai KarVillamosmérnöki Szak
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIAUA300   3/2/0/v 5  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Varjasi István,
A tantárgy tanszéki weboldala http://www.aut.bme.hu/Course/viaua300
4. A tantárgy előadója
Név:Beosztás:Tanszék, Int.:
Dr. Gájász ZoltánEgyetemi adjunktusAut. és Alk. Inf. Tanszék
Dr. Varjasi IstvánEgyetemi docensAut. és Alk. Inf. Tanszék
5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Elektronikus eszközök, elektronikus alapáramkörök, lineáris szabályozáselmélet alapjai

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
(TárgyEredmény( "BMEVIHIA205" , "aláírás" , _ ) = -1
VAGY
TárgyEredmény( "BMEVIHI3020" , "aláírás" , _ ) = -1
VAGY
TárgyEredmény( ahol a TárgyKód = "BMEVIDHKV05", ahol a Típus = "JEGY", ahol a Ciklus = tetszőleges, ahol a KépzésKód = tetszőleges) >= 2
VAGY
KépzésLétezik( ahol a KépzésKód = "5N-07")
VAGY
Szakirány( ahol a SzakirányKód = "KIEGVBSC", ahol a Ciklus = "2007/08/1") )


ÉS NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIAUAC05" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIAUAC05", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

ÉS Training.Code=("5N-A7")

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:

Ajánlott az Elektronika 1 valamint a Jelek és rendszerek 1 és 2 tárgy előzetes teljesítése.

7. A tantárgy célkitűzése

A tantárgy alapot teremt az összetettebb elektronikus rendszerek rendszerbeli funkciójának, működésének és áramköri felépítésének megismeréséhez, és foglalkozik az ilyen áramkörök, valamint összetettebb egységek számítási módjával és tervezésük alapvető kérdéseivel.

A tantárgy megfelelő bázist nyújt az adott területen ahhoz, hogy a későbbi, specializálódó képzés tantárgyai az elektronikai alapfogalmak és módszerek biztos ismeretére támaszkodhassanak.

8. A tantárgy részletes tematikája

I. Jelformáló áramkörök

I.1 Nemlineáris jelformáló áramkörök

- Nemlineáris alapáramkörökEgyenirányítók, vágó és szintbeállító áramkörök, töréspontos karakterisztikájú áramkörök. Logaritmikus és exponenciális erősítők. - A szorzó áramkörök és alkalmazásaik

A tranzisztoros szorzó áramkör felépítése és működése. A szorzó áramkör alkalmazása keverésre és frekvenciatranszponálásra.

I.2 A modulált jelátvitel alapáramkörei- Az analóg moduláció alapjai

A modulátorok és demodulátorok rendszertechnikai feladatai. AM és FM modulátorok és demodulátorok. Az órajel előállításának módszerei, a jitter fogalma.

- A szinkronizáció áramkörei

A fáziszárt hurok alapfeladatai, elvi működése és alkalmazásai. A fáziszárt hurok felépítése, alapsávi modellje, a kisjelű helyettesítő kép. A fáziszárt hurkok osztályozása, a lineáris modell analízise.

I.3 Szelektív elektronikus áramkörök

- A szelektív áramkörökkel kapcsolatos alapfogalmak.

A szelektív áramkörök szerepe az elektronikus rendszerekben. A Szelektív áramkörök specifikációja, approximációja, toleranciasémája, a tipikusan alkalmazott transzformációk.

- A szelektív áramkörök megvalósítása aktív és speciális eszközökkel.

A kaszkád szintézis bevezetése. Aktív RC szűrők típusai és kapcsolástechnikája. Kapcsolt kapacitású szelektív áramkörök. Rezonáns építőelemekkel (rezgőkör, kerámiaszűrő) felépített szűrők.

II. Az energia-átalakító technika alapjai

- A teljesítményelektronika speciális félvezetői, (tirisztor, triac, GTO, IGBT).

- Az AC/DC.átalakítók, => hálózati kommutációs áramirányító kapcsolások => vezérelt és vezéreletlen kapcsolások. 1F megoldások, 1F1U1Ü, 1F1U2Ü és 1F2U2Ü kapcsolások kapacitív és induktív szűréssel. Energiavisszatáplálás, (inverter üzem), l/4-es, 2/4-es és 4/4-es megoldások. Az ütemszám növelésének módjai,.

- Az AC/ AC átalakítók, váltakozóáramú szaggatókapcsolások. 1 F megoldások. Felépítés, vezérlési módok, alkalmazások. (Ohmos ellenállás és induktivitás áramának szabályozása, kondenzátor kapcsolása, meddőkompenzálás, motorok fordulatszámszabályozása).

- A DC/DC átalakítók. Folyamatos működésü megoldások, Zener diódás, soros áteresztő tranzisztoros feszültségstabilizátorok, a kimenő áram korlátozása, integrált áramkörös vezérlés. Kapcsolóüzemü megoldások, buck, (feszültgségcsökkentő), boost, (feszültségnövelő) és buck-boost, (polaritásváltó ) kapcsolás, integrált áramkörös vezérlés,

- A DC/ AC átalakítók. 1F hídkapcsolású és középpontmegcsapolású transzformátoros megoldás, passzív terheléssel. A kimenő feszültség szabályozása és szűrése, (PWM és SPWM).

III. Véges méretű áramkörök

III.1 Az elosztott paraméteres áramkörök problémái.

- A frekvenciatartományok felosztása. Koncentrált paraméterű hálózatok, elosztott paraméteres hálózatok, végtelen méretű struktúrák.

- Tápvonalak típusai és jellemzőik.

- A távíró egyenlet, megoldása az időtartományban, a lezárások hatása, vándorhullámok kialakulása, a Bergeron szerkesztés.

- A távíró egyenlet, megoldása a frekvenciatartományban, az állóhullámok kialakulása.

- A véges méretű áramkörök leírása, elosztott paraméteres n-kapu. Az S (szórási) mátrix. Csatolt rendszerek, iránycsatolók.

- Keskenysávú, kisszintű mikrohullámú erősítők tervezésének alapjai.

- Tipikus mikrohullámú rezgéskeltő, (magnetron) működésének elemzése.

- Nagyteljesítményű impulzustechnikai áramkörök, Marx generátor, Vircator cső,

fluxuskompressziós generátorok.

- Kitekintő jelleggel: elosztott áramkörök mikroelektronikai megvalósítása, integrált

nagyfrekvenciás áramkörök. Az optikai tartományú adatátvitel és jelfeldolgozás

elemei.

IV. Az elektronikus áramkörök termikus problémái

- Kondukciós és konvekciós hőelvezetés, hűtőszerelvények, forszírozott hűtés. A heat pipe használata.

- Berendezések hő-háztartásának tervezése CFD-vel. Mobil berendezések hűtési problémái. (Csak rövid ismertetés)

V. Az elektronikai eszközök zaja

- Az eszközök zajával kapcsolatos alapfogalmak.

Zaj-sávszélesség, teljesítményspektrum, amplitúdó eloszlás. A zajforrások fajtái, termikus zaj, sörétzaj, megoszlási zaj. Az alkatrészek zaj helyettesítő képe, bemenetre és kimenetre redukált zaj.

- Az elektronikus rendszerek zaja.

Az alapáramkörök zaj tulajdonságainak vizsgálata. A zajtényező fogalma és számítási módja. Több fokozatú erősítő eredő zajtényezője.

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

A tantárgy elméleti anyagát a 3 óra/hét időtartamban előadásokon ismertetjük. Az előadások anyagát folyamatosan illusztráljuk az elmélethez kapcsolódó, az elektronikai alkalmazásokra jellemző feladatok bemutatásával.

A tantermi gyakorlatokat heti 2 órában tartjuk.

10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban: 2 zárthelyi megírása minimum elégséges (2) eredménnyel

b. A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga

c. Elővizsga: igény szerint előzetes megbeszélés alapján
11. Pótlási lehetőségek

A két zárthelyi közül az egyiknek elsőre eredményesnek kell lennie. A másik zárthelyit egy alkalommal a szorgalmi időszakban és egy újabb alkalommal a pótlási héten lehet pótolni.

12. Konzultációs lehetőségek

A zárthelyik ill. a vizsgák előtti napon. Amennyiben a számonkérés tanulmányi szünet utáni napra esik, a szünetet megelőző napon.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Elektronika 2 egyetemi jegyzet (előkészületben).

Az AAIT-n regisztrált hallgatóknak letölthető elektronikus jegyzet, példák, feladatok.

Haizmann-Varga-Zoltai: Elektronikus áramkörök, ISBN 9631911365
14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra
Félévközi készülés órákra
Felkészülés zárthelyire
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
Vizsgafelkészülés
Összesen
Kontakt óra70
Félévközi készülés órákra20
Felkészülés zárthelyire20
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
……………..
Vizsgafelkészülés40
Összesen150
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
Név:Beosztás:Tanszék, Int.:
Dr.Hermann ImreEgyetemi adjunktusAut. és Alk. Inf. Tanszék
Dr. Kárpáti AttilaEgyetemi docensAut. és Alk. Inf. Tanszék
Dr. Varjasi IstvánEgyetemi docensAut. és Alk. Inf. Tanszék