Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Elektronika i technika mikroprocesorowa II
Koordynator przedmiotu:
doc.dr inż. Michał Gwiazdowski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechatronika
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
ETRII
Semestr nominalny:
5 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin bezpośrednich (60h): a) Wykład: 32h; b) Laboratorium: 25h; c) Konsultacje: 3h, 2) Liczba godzin pracy własnej studenta (40h): a) Przygotowanie do egzaminu: 16h; b) Przygotowanie do laboratorium: 12h; c) Opracowanie wyników badań: 12h; Razem 100h (4 ECTS);
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2 punkty ECTS - liczba godzin bezpośrednich (60h): a) Wykład: 32h; b) Laboratorium: 25h; c) Konsultacje: 3h,
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2 punkty ECTS - 49h w tym: a) Laboratorium: 25h; b) Przygotowanie do laboratorium: 12h; c) Opracowanie wyników badań: 12h;
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład480h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium375h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Podstawy teorii obwodów, pomiar wielkości elektrycznych. Znajomość materiału przedmiotu Elektronika I.
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Poznanie sposobów realizacji i właściwości układów elektronicznych analogowych. Poznanie sposobów realizacji podstawowych elektronicznych układów cyfrowych, ich działania, charakterystycznych właściwości i parametrów. Znajomość sposobów wykorzystania układów cyfrowych (bramek, pamięci, przetworników AC/CA, procesorów); sposobów ich łączenia ze sobą w bardziej skomplikowane systemy. Praktyczne badanie w laboratorium podstawowych elementów elektronicznych, układów elektronicznych analogowych i podstawowych bramek cyfrowych.
Treści kształcenia:
WYKŁAD 1.Sprzężenie zwrotne we wzmacniaczu elektronicznym, rodzaje sprzeżenia i jego wpływ na właściwości wzmacniacza; stałość wzmocnienia i stabilność. Wzmacniacze operacyjne, rodzaje, układy pracy, zastosowania w układach pomiarowych. Wzmacniacze selektywne, filtry. Wzmacniacze mocy, klasy pracy, sprawność. Sterowanie zespołami wykonawczymi. Odprowadzanie ciepła z elementów mocy, radiatory i rezystancja termiczna. 2. Generacja sygnałów. Zasady generacji. Generatory sinusoidalne LC i RC. Generatory kwarcowe. Generatory niesinusoidalne: multiwibrator astabilny, uniwibrator, generator przebiegów liniowych. Stałość i regulacja amplitudy i częstotliwości. 3. Przekształcenia sygnałów. Przekształcenia statyczne i dynamiczne, liniowe i nieliniowe. Ograniczniki. Układy funkcyjne aproksymujące. Układy formowania impulsów z histerezą. Układy całkujące i różniczkujące. Układy arytmetyczne analogowe do przeprowadzania operacji arytmetycznych na napięciach elektrycznych. 4. Przełączanie tranzystora bipolarnego i unipolarnego, opóźnienia, szybkość działania. 5. Systemy liczbowe i kody, konwersja pomiędzy systemami. Zasadnicze twierdzenia algebry Boole’a. 6. Pojęcie bramki logicznej. Rodzaje funkcji realizowanych za pomocą bramek. Realizacje układowe podstawowych typów bramek logicznych w różnych technologiach. Podstawowe parametry elektryczne: napięcie zasilania, poziomy napięć logicznych, charakterystyki prądowo-napięciowe, margines zakłóceń. 4. Cyfrowe układy kombinacyjne: kodery, dekodery, transkodery, selektory, przełączniki i układy arytmetyczne, przykłady zastosowania. 7. Cyfrowe układy sekwencyjne: przerzutniki, rejestry, liczniki, realizacje układowe, zastosowania. 8. Pamięci półprzewodnikowe RAM statyczne i dynamiczne, ROM, EPROM, EEPROM, FLASH. 9. Układy logiki programowalnej: budowa, parametry, zasada działania elektronicznych układów PLA i FPGA. Programowanie, języki. 10. Przetwarzanie analogowo-cyfrowe i cyfrowo – analogowe. Zasady przetwarzania. Parametry przetworników. Podstawowe algorytmy przetwarzania cyfrowo-analogowego i analogowo-cyfrowego: z porównaniem kompensacyjno-wagowym, z przetwarzaniem-pośrednim, z podwójnym całkowaniem, sigma-delta. 11. Mikroprocesor: Typowa architektura: ALU, rejestry, pamięć, wejścia-wyjścia, układ sterowania, magistrale. Zasada działania: cykle pracy, czytanie i wykonywanie programu. 10. System mikroprocesorowy Typowa architektura. Pamięć w systemie: rodzaje, adresowanie, instrukcje. Układy programowanych liczników. Sterownik przerwań, zasady obsługi, priorytety. Komunikacja w systemie: rodzaje transmisji (szeregowa, równoległa, synchroniczna i asynchroniczna). Układy wspomagające przesyłanie informacji (wejścia-wyjścia), adresowanie, dekodowanie adresu. Przykładowy interfejs komunikacji szeregowej. LABORTORIUM 1. Komputerowa symulacja badaniaprostych elementów elektronicznych 2. Badanie diody: prostowniczej, impulsowej, Zenera 3. proste elementy elektroniczne: termistor, tyrystor, fotorezystor 4. Wzmacniacze napięciowe prądu zmiennego i stałego 5. Wzmacniacze operacyjne, podstawowe układy pracy 6. Układy przekształcające: ograniczniki, aproksymujące, całkujące i różniczkujące 7. Prostowniki i stabilizatory: samodzielne montowanie układów i ich badania 8. Układy logiczne: klucz tranzystorowy i podstawowe bramki TTL
Metody oceny:
egzamin; kollokwium i sprawdziany podczas ćwiczeń laboratoryjnych
Egzamin:
tak
Literatura:
A.Filipkowski „Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe” PWN 2003 Pr.zbior. p.r. A. Filipkowskiego „Elementy i układy elektroniczne” WPW 2002 P.Horowitz; W.Hill „Sztuka elektroniki” cz. I i cz. II WKŁ 2004 W.Wawrzyński „Podstawy współczesnej elektroniki” WPW 2003 J.Watson „Elektronika – wiedzieć więcej” WKŁ 2005 P.Górecki „Układy cyfrowe” BTC 2004 P.Górecki „Wzmacniacze operacyjne” BTC 2004
Witryna www przedmiotu:
http://zemip.mchtr.pw.edu.pl/
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka ETM2z_nst_W01
Zna i rozumie budowę, działanie i właściwości elementów elektronicznych
Weryfikacja: Egzamin; kollokwium i sprawdziany w laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W01, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG.o
Charakterystyka ETM2z_nst_W02
Zna schematy, zasady budowy i działania układów elektronicznych analogowych i cyfrowych do mikroprocesora włącznie
Weryfikacja: egzamin; kollokwium i sprawdziany w laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W08, K_W01, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P6S_WG, I.P6S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka ETM2z_nst_U01
Potrafi wytypować elementy elektroniczne właściwe do realizacji zadania technicznego
Weryfikacja: egzamin; kollokwium i sprawdziany w laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U05, K_U06, K_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW.o, I.P6S_UK, I.P6S_UO, I.P6S_UU, III.P6S_UW.o
Charakterystyka ETM2z_nst_U02
Potrafi zaproponować układy elektroniczne potrzebne do realizacjii zadania technicznego
Weryfikacja: egzamin; kollokwium i sprawdziany w laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U05, K_U06, K_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW.o, I.P6S_UK, I.P6S_UO, I.P6S_UU, III.P6S_UW.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka ETM2z_nst_S01
Rozumie potrzebę samokształcenie, zna metody samokształcenia i umie pracować w grupie
Weryfikacja: egzamin; kollokwium i sprawdziany w laboatorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K01, K_K04, K_K05
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KK, I.P6S_KO, I.P6S_KR