Technika analogowo - cyfrowa

Znajomość podstaw elektroniki na poziomie szkoły średniej, znajomość treści zawartych w wykładzie podstawy elektroniki.

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( 89 godz.):

- udział w wykładach – 45 godz.

- udział w laboratoriach – 24 godz.

- konsultacje lub poprawy – 20 godz.

Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (86 godz.):

- przygotowanie do wykładu – 16 godz.

- przygotowanie do laboratorium – 30 godz.

- przygotowanie do egzaminu – 40 godz.

Łącznie: 175 godz. (7 ECTS)

W1 - posiada wiedzę pozwalającą na wskazanie obszarów zastosowań dla technik analogowych i cyfrowych, ich podstawowych cech i możliwości implementacji - K_W01, K_W08 dla AiR,

W2 - ma uporządkowaną wiedzę dotyczącą opisu układów cyfrowych przy pomocy algebry Boole'a oraz minimalizacji funkcji logicznych - K_W01, KW_09 dla AiR,

W3 - potrafi opisywać teoretycznie i dokonywać syntezy układów kombinacyjnych i sekwencyjnych - KW_09 dla AiR,

W4 - orientuje się w topologiach i zasadach działania pamięci półprzewodnikowych - KW_08 dla AiR,

W5 - zna zasadę działania podstawowych cyfrowych układów impulsowych - KW_08 dla AiR,

W6 - posiada wiedzę na temat technologii wytwarzania układów cyfrowych, podstawowych parametrów bramek logicznych - KW_01 dla AiR,

W7 - posiada wiedzę na temat zastosowań praktycznych techniki cyfrowej i zna podstawowe zasady konstrukcji prostych układów cyfrowych - KW_08 dla AiR,

U1 - potrafi dobrać odpowiednie układy cyfrowe do budowy prostych urządzeń - K_U01, K_U08 dla AiR,

U2 - potrafi wskazać podstawowe parametry i ograniczenia układów cyfrowych, rozumie zjawiska hazardu statycznego i dynamicznego i potrafi je eliminować - K_U01, K_U08 dla AiR,

U3 - umie dokonać syntezy, narysować schemat i symulować działanie układów kombinacyjnych i sekwencyjnych - K_U01, K_U06, K_U08 dla AiR,

U4 - potrafi wskazać podstawowe parametry pamięci cyfrowych i obszary zastosowań praktycznych - K_U01 dla AiR,

U5 - umie wykorzystać wiedzę na temat technologii układów cyfrowych w celu doboru konkretnej rodziny logicznej do zastosowań praktycznych - K_U08 dla AiR,

U6 - potrafi wskazać techniczne aspekty stosowania układów cyfrowych (zakłócenia i szumy, parametry linii transmisyjnych) - K_U01 dla AiR,

K1 - zna i rozumie ograniczenia związane ze stosowaniem techniki cyfrowej w nauce i przemyśle - K_K03, K_K05 dla AiR,

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

- wykład konwersatoryjny

- wykład problemowy

Metoda dydaktyczna poszukująca:

- laboratoryjna

- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład konwersatoryjny
- wykład problemowy

- laboratoryjna

Celem wykładu jest zapoznanie słuchaczy z podstawami techniki cyfrowej i analogowej w zakresie logiki binarnej, opisu układów cyfrowych, syntezy logicznej, projektowania bloków funkcjonalnych.

Studenci poznają również podstawowe klasy układów analogowych: wzmacniacze, przetworniki, czujniki pomiarowe. Przekazywane są aktualne informacje dotyczące technologii układów cyfrowo-analogowych oraz ich najważniejszych parametrów. Nacisk położony jest na zagadnienia techniczne i aplikacyjne.

Wykład obejmuje poniższe zagadnienia:

1. Tabele zerojedynkowe, Algebra Boole'a, tożsamości logiczne, interpretacja

graficzna tożsamości logicznych,

2. Działania arytmetyczne, kodowanie liczb ujemnych, funktory logiczne,

tablice prawdy, działanie funktorów i realizacja prostych funkcji,

3,4. Synteza układów kombinacyjnych (multipleksery i demultipleksery,

dekodery, transkodery, sumatory)

5. Hazard statyczny i dynamiczny, eliminacja hazardu, Przerzutniki,

stan aktywny, wyzwalanie, czas propagacji, metastabilność, proste

układy z przerzutnikami,

6, 7. Synteza liczników szeregowych i równoległych

8. Dzielniki i podzielniki częstotliwości,

Układy analogowe:

9. Proste układy analogowe (filtry, zasilacze, wzmacniacze)

10. Wzmacniacze operacyjne,

11. Przetworniki A/C,

12. Układy impulsowe, układy czasowe,

13, 14. Obliczanie radiatorów,

15. Układy z pętlą sprzężenia fazowego,

1. G. De Micheli, Synteza i optymalizacja układów cyfrowych (WNT, Warszawa 1998),

2. P. Gajewski, J. Turczyński, Cyfrowe układy scalone CMOS (WKiŁ, Warszawa 1990),

3. A. Skorupski, Podstawy techniki cyfrowej (WKiŁ, Warszawa 2001),

4. P. Horowitz, W. Hill "Sztuka elektroniki", Wydawnictwa Komunikacji i Łączności 2018,

5. U. Tietze, C. Schenk "Układy półprzewodnikowe", Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2009,

6. T. Stacewicz, A. Kotlicki "Elektronika w laboratorium naukowym", Państwowe Wydawnictwo Naukowe 1994,

7. A. Filipkowski "Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe", Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2006

Metody oceniania:

egzamin pisemny - W1, W2, W3, W4, W5, W6, W7

zaliczenie na ocenę - U1, U2, U3, U4, U5, K1

Kryteria oceniania:

Wykład: egzamin pisemny lub test (pytania wielokrotnego wyboru, pytania otwarte, analiza schematów)

ndst <60%

dst [60% - 70%)

dst plus [70% - 80%)

db [80% - 85%)

db plus [85% - 90%)

bdb [90% -100%]

Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest pozytywna ocena z laboratorium.

Laboratorium: zaliczenie na ocenę na podstawie średniej ocen uzyskanej w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych.

Na ocenę końcową składają się:

- ocena zadań cząstkowych i kolokwiów

- aktywność na zajęciach

Skala ocen:

ndst <60%

dst [60% - 70%)

dst plus [70% - 80%)

db [80% - 85%)

db plus [85% - 90%)

bdb [90% -100%]

nie dotyczy