Elektronika

Elektronika

Tárgykód	VIEEA307
Általános infók
Szak	info
Kredit	4
Ajánlott félév	5
Keresztfélév	nincs
Tanszék	EET
Követelmények
KisZH	3 db
NagyZH	2 db
Házi feladat	nincs
Vizsga	nincs
Elérhetőségek
Levlista	elektro@NO-SPAM.sch.bme.hu
Tantárgyi adatlap
Tárgyhonlap

Követelmények

Előtanulmányi rend

A tárgy legkorábban a Fizika 2i tárggyal vehető fel együtt.

A szorgalmi időszakban

• Az min. elégséges félévvégi jegy megszerzésének feltételei:
  • A gyakorlatok legalább 70%-án való részvétel.
  • Az összes begyűjthető pont 40%-ának elérése a következő számonkérésekből:
    • KisZH-k: 3 db van, egyenként 10 pontért, ezek közül a 2 legjobbat veszik figyelembe. Így összesen max. 20 pont szerezhető.
    • NagyZH-k: 2 db van, az egyik 30, a másik 50 pontért.
• Pótlási lehetőségek:
  • Egy gyakorlat pótolható a pótlási héten.
  • A kisZH-k nem pótolhatók.
  • Mind a két zh pótolható/javítható, pótpót nincs

A vizsgaidőszakban

• Vizsga: nincs.

Félévvégi jegy

• A számonkérések összpontszáma adja ki a jegyet.
• Ponthatárok:

Pont	Jegy
0 - 39	1
40 - 54	2
55 - 69	3
70 - 84	4
85 - 100	5

Segédanyagok

Moodle-ön levő diákból érdemes felkészülni, mert könnyen érthető és jó.

• 2012-es diák

ZH kidolgozások:

• 2014-es második zh kidolgozás
• 2011-es első zh kidolgozás
• 2011-es második zh kidolgozás
• 2010-es kérdéskidolgozás a 2. zh-hoz (8 db)

Régi elméleti összefoglalók:

• 2007-es elméleti összefoglaló (a kelleténél részletesebb)
• 2006-os rövid elméleti összefoglal.

KisZH-k, beugrók

2013-14 őszi félév

• A 2., 3. és 4. gyakorlaton van kisZH, mindegyik 10 pontos. Ezek közül a kettő legjobb eredménye számít, egyiket sem kötelező megírni.
• A kisZH-k témái:

1. kisZH

1. A bipoláris tranzisztor rajzjele, az egyes kivezetések neve. (npn és pnp egyaránt)
2. Az npn bipoláris tranzisztor felépítése.
3. A bipoláris tranzisztor üzemállapotai.
4. A földelt bázisú áramerősítési tényező definíciója és jellemző értéke.
5. A földelt emitteres áramerősítési tényező definíciója és jellemző értéke.
6. A földelt emitteres bemeneti és kimeneti karakterisztika.
7. Bipoláris tranzisztor kételemes, földelt emitteres kisjelű helyettesítő képe.
8. Bipoláris tranzisztor munkapontjának közelítő számítása normál aktív üzemmódban.
9. Bipoláris tranzisztor munkapontjának közelítő számítása telítéses üzemmódban.
10. Az emitterkövető kapcsolási rajza

2. kisZH

1. Az ideális műveleti erősítő főbb tulajdonságai.
2. Műveleti erősítő negatív visszacsatolása.
3. Fázist nem fordító alapkapcsolás.
4. Fázisfordító alapkapcsolás.
5. Feszültségkövető.
6. Összeadó erősítő.
7. Kivonó erősítő.
8. Integrátor.
9. Valós műveleti erősítők paraméterei, offszet, kivezérelhetőség, slew-rate.
10. Differenciális és közös módusú vezérlés, CMRR.

3. kisZH

1. MOS tranzisztor rajzjele és az egyes kivezetések neve. (nMOS, pMOS)
2. MOS tranzisztor kimeneti és transzfer karakterisztikája.
3. A MOS tranzisztor telítéses karakterisztika egyenlete.
4. Inverter transzfer karakterisztikája, főbb tulajdonságai (zavarvédettség, komparálási feszültség, logikai szint tartományok.
5. CMOS inverter kapcsolási rajza.
6. CMOS inverter transzfer karakterisztikája.
7. CMOS inverter statikus és dinamikus fogyasztása.
8. CMOS logikai alapkapuk.
9. CMOS komplex kapuk kialakítása, méretezése.
10. CMOS transzfer kapu.

Korábbi félévekben

2., 4. gyakorlaton, továbbá az utolsó előadáson van kisZH, mindegyik 10 pontos. Ezek közül a kettő legjobb eredménye számít, egyiket sem kötelező megírni.

Minta kisZH-k:

1. kisZH

1. Dióda rajzjele, anód és katód feltüntetésével

2. Földelt emitteres tranzisztor bemeneti karakterisztikája (másik csoportnak kimeneti karakterisztikája) a tengelyek jelölésével

3. Földelt emitteres tranzisztor szaturációs kollektor feszültségének (Uces) nagyságrendje (karikázni): 1 mV, 100 mV, 1 kV / másik csoportnak a B/Bn/béta nagyságrendje

4. Volt egy egyszerű kapcsolás Vcc - R - LED - gnd, meg volt adva mind, ebből a LED áramát kellett meghatározni.

5. Ellenállások soros kapcsolásából egyik ellenálláson eső feszültség számítása: Vcc - R1 - R2 - gnd, meg volt adva mind, ebből kellett U1

1. dióda, tranzisztor rajzolása volt.

2. hullámforma és mi lesz belőle egyutas/kétutas irányítás után.

3. egy alap diódás feladat

4. 2 ellenállás párhuzamosan/sorosan kötve és milyen arányban folyik az áram rajtuk vagy eredő stb.

5. 3 közül választós: a dióda letörési feszültsége

2. kisZH

1. CMOS NOR vagy NAND kapu kapcsolasi rajz

2. Töltéspumpálás számolás

3. Órajel fele eseten hogyan véltozik a teljesítmény

4. mennyi idő alatt töltődik fel 3,3V-ra a kondi, ha a C 10 pikofarad, I 10 mikroamper.

5. Mit jelent az, hogy rail-to-rail?

1. Hány pMOS kell egy A+B*C logikai függvény megvalósításához?

2. Mit kell írni ide a transzfer-kapuk két oldalára, hogy D-FFet kapjunk? Hol a kimenete?

3. Valósítsd meg azt a logikai függvényt, hogy A+B*C!

4. ? 5. ?

3. kisZH

1. Egy 12 bites D/A átalakító referencia feszültsége 4V. Mekkora lesz a kimenet feszültsége, ha a D/A regiszterében 0x0a00 érték van?

1. Egy 12 bites A/D átalakító referencia feszültsége 4,096V. Mekkora a bemenet feszültsége, ha az A/D regiszterében 0x2000 érték van?

1. ZH

Elméleti kérdések (20 pont) + Számpéldák (10 pont) -- 60 perc

• 2011
  • A,B csoport - 2011 ZH1 megoldás nélkül
• 2012
  • A,B csoport - 2012 ZH1 megoldás nélkül
• 2013
  • A,B csoport - 2013.10.15 ZH1 megoldás nélkül
• 2014
  • A,B csoport - 2014.10.14 ZH1

2. ZH

Elméleti kérdések (20 pont) + Számpéldák (30 pont) -- 90 perc

• 2010
  • A,B csoport - 2010 ZH2 megoldás nélkül

• 2011
  • A,B csoport - 2011 ZH2 megoldás nélkül

• 2012
  • A,B csoport - 2012 ZH2 megoldás nélkül

• 2013
  • A,B csoport - 2013.11.26 ZH2 megoldás nélkül

Tippek

Tippek a gyakorlatokhoz:

• Ne illetődj meg ha gyak közben újra kell indítani a gépet, ezt leszámítva a gyakorlatokkal hamar lehet végezni.

Tippek feladatokhoz:

• Ohm-törvényt, Kirchoff törvényeket (másnéven hurok ill. csomóponti törvényeket) illik ismerni, nélkülük "elég" nehéz boldogulni. Érdemes minél több hurokra felírni huroktörvényt, előbb-utóbb lesz annyi egyenleted (persze az alapképletekkel együtt) ahány ismeretlened...:)
• A diódán mindig $0,7V$ feszültség esik (néha mást adnak meg $U_{d}$-re, akkor az) nyitóirányban, záróirányban pedig szakadásként viselkedik, azaz kb. olyan, mintha el lenne vágva a vezeték.
• Zener diódás feladatoknál a dióda mindig záróirányba van előfeszítve, ott a letörési feszültség esik a diódán, de amikor a diódán eső feszültséget kérdezik, mindig hozzá kell számolni a differenciális ellenállásán eső feszültséget. (ehhez általában meg van adva a diff. ellenállása, az áramot meg általában ki lehet számolni a másik ellenállás segítségével, ezek után $U=I*R$), tehát mondjuk egy $5V$ letörési feszültségű Zener diódán ilyen $5,01-5,2V$ esik (kb.).
• A drain a pozitívabb feszültségű, a source a negatívabb. És az általunk vett egyszerű esetekben az áramkörökben a föld a legnegatívabb, a táp a legpozitívabb.
• A bipoláris tranzisztorra: $I_{c}=BI_{b}$ és $I_{e}=(B+1)\cdot I_{b}$, ezekből kell kiindulni normál aktív állapotban (áltálában $I_{b}$-t adják meg vagy egyszerűen ki lehet számolni, $B$-t pedig mindig megadják), és miután megvan $I_{c}$ és $I_{e}$ így a kollektor és emitter ellenállásokon eső feszültséget egy Ohm-törvény alkalmazással meghatározhatjuk.
• MOS tranzisztorokról annyit érdemes tudni, hogy Isource=Idrain, azaz tulajdonképpen csak "egyféle" árama van. Az Igate mindig 0. Az $I={\frac {K}{2}}{\frac {W}{L}}(U_{gs}-V_{t})^{2}$ képletből általában egyetlen dolog hiányzik.
• JFET-re: $I_{d}=I_{dss}\left(1-\left({\frac {U_{gs}}{V_{p}}}\right)\right)^{2}$, ebből szintén általában csak 1 dolog hiányzik.
• A helyettesítő képeket is előszeretettel kérdezgetik mostanában erről viszont fogalmam sincs, ha valaki tudja, hogyan kell felrajzolni őket, írja be ide.
• És egy általános tanács: sokszor segíthet, ha az ábrára berajzolgatjátok, hogy hol mekkora a feszültség, az egyes ellenállásokon, diódákon és tranzisztorok átmenetein mekkora feszültség esik, illetve merre mekkora áram folyik. Könnyen feltűnhet, hogy hoppá hiszen minden megvan egy adott hurokban, vagy csomópontban és akkor a maradék áramnak merre kell folyni, vagy a hiányzó feszültségnek hol kell esnie.
• Ha halálfejes hibát vétesz (Ohm törvénye, dióda rajzjele, stb.) 0 pontot kapsz a ZH-ra. Ezeket véletlenül se rontsd el!

Kedvcsináló

• Kis odafigyeléssel a tárgy könnyen teljesíthető négyesre-ötösre.
• A fenti becsapós. A kettes eléréséhez is jól fel kell készülni. (2014)
• Régebbi kedvcsináló