Gingl Zoltán

Elektronika

Tematika/tételsor

  1. Hálózatelméleti alapok. Hálózatok osztályozása, alapvető összefüggések. Ideális áramköri elemek. (T:21-32)
    • Lineáris hálózatok, példák. Váltóáramú lineáris hálózatok.
    • Példa nem-lineáris áramköri elemre, hálózatra.
    • Nem-ideális elemek közelítése ideális elemek felhasználásával: feszültséggenerátor, vezeték, ellenállás, kapacitás.
  2. Hálózatok számítási módszerei. Csomóponti potenciálok módszere. (T:31-36)
    • Csomóponthoz rendelt feszültségek viszonyítási alapja, ágáramok
    • Csomóponti egyenletek.
    • Ágak egyenleteinek felírása, az alkatrészeken, ellenállásokon eső feszültségek és rajtuk átfolyó áramok viszonya.
  3. Hurokáramok módszere. (T:36-39)
    • A hurokáramok definiálása. Az ágáramok kifejezése a hurokáramok segíségével.
    • A hurokegyenletek felírása, az alkatrészeken eső feszültségek előjele.
  4. Ellenállás-mátrix módszer. Eredő ellenállás számítása ellenállásmátrix-módszerrel. (T:38-39)
    • A hurokegyenletek felírása mátrix/vektor alakban.
    • A feszültségvektor komponenseinek megadása
    • Az ellenállásmátrix diagonális és nem-diagonális komponenseinek megadása
    • Passzív hálózat kiegészítése eredő ellenállás számításához. Gauss elimináció alkalmazása.
  5. Hálózatokra vonatkozó tételek. Thevenin és Norton tétele. A szuperpozíció tétele. (T:39-50)
    • Thevenin tétele. A helyettesítő generátor kiszámítása. A helyettesítő ellenállás kiszámítása Ohm törvényével. A helyettesítő ellenállás kiszámítása eredő ellenállás számítással.
    • Thevenin tételének alkalmazása feszültségosztó esetére.
    • Norton tétele, a helyettesítő áramgenerátor és ellenállás kiszámítása.
    • A szuperpozíció tétele. Feszültség- és áramgenerátorok hatásának kiiktatása. Példa: két földelt generátor kimenetnek összekötése két soros ellenálláson keresztül.
  6. Váltófeszültségű hálózatok. Frekvenciatartományi leírás. Fourier-sorok, Fourier transzformáció és előnyei a hálózatszámításban. (T:79-84, 99-105)
    • Áttérés jelek időtartományi leírásáról frekvenciatartományira.
    • Periodikus és nem-periodikus jelek frekvenciatartományi leírása.
    • A Fourier-sor és Fourier transzformáció képlete.
    • Az áramköröket időben leíró egyenletek átírása frekvenciatartományba. Alkalmazás egy zárt áramköri hurokra, melyben egy feszültséggenerátor, egy ellenállás és egy kondenzátor van sorosan kapcsolva.
  7. Váltófeszültségű hálózatok. A komplex impedancia fogalma, alkatrészek impedanciájának kiszámítása. Bode diagram, dB skála. (T:105-120)
    • Ellenállás, kondenzátor és induktivitás: az alkatrészen eső feszültség és áram összefüggése időtartományban.
    • Az alkatrészeket leíró egyenletek áttranszformálása frekvenciatartományba.
    • Az átviteli függvény definiálása, ábrázolása, felírása gyöktényezős alakban.
    • Az átviteli függvény törtvonalas közelítésének elve, zérusok és pólusok kezelése.
  8. A differenciáló és integráló kör időtartományi leírása. Ugrásfüggvény hatása, szinuszos feszültség hatása. (T:85-97)
    • A körök egyenleteinek felírása időtartományban.
    • Szükséges közelítés az integrálás és differenciálás értelmezéséhez.
    • Az integráló kör kimenetének megadása bemeneti ugrásfüggvény esetéra. A differenciálegyenlet megoldásának főbb lépései.
    • A szinuszos gerjesztés kezeléséhez szükséges elvek és eredmény ismertetése.
  9. Szűrőkörök. Elsőfokú alul- és felüláteresztő szűrőkörök. (T:123-129)
    • Szűrőkörök átviteli függvényének kiszámítsa impedanciák segítségével.
      • Aluláteresző szűrő
      • Felüláteresztő szűrő
      • Wien-szűrő
    • A szűrők 3dB-es pontja, az 1/(1+i) és i/(1+1) komplex számok abszolútértéke.
  10. Alkatrészek. Ellenállások, induktivitások, kondenzátorok és különböző típusaik. (T:149-157,181-191)
    • Ellenállások
      • Névleges érték, E6-os sor megadása, értéktartomány. A névleges érték jelzése az ellenálláson.
      • A tűrés tipikus értékei.
      • A hőmérsékleti tényező mértékegysége és tipikus értéke, működési hőmérséklettartomány.
      • A reális ellenállások modellje ideális áramköri elemekkel.
      • Változtatható értékű ellenállások.
    • Kondenzátorok
      • Névleges érték, értéktartomány.
      • A tűrés tipikus értékei
      • Kerámia, fólia és elektrolit kondenzátorok és alkalmazásaik. A veszteségi szög definiálása, értéke.
      • A tápfeszültség csatolásmentesítése kondenzátorral. Alapvető elvek, megoldások.
      • A reális kondenzátorok modellje ideális áramköri elemekkel, az impedancia frekvenciafüggése.
    • Induktivitások
      • Névleges érték, értéktartomány.
      • Fontosabb alkalmazások.
      • A reális induktivitások modellje ideális áramköri elemekkel, az impedancia frekvenciafüggése.
  11. Diódák és jellemzőik, diódatípusok. A diódák legfontosabb alkalmazásai. (T:193-216)
    • Egyenirányítás. Diódák viselkedése, diódaegyenlet, nyitófeszültség, sötétáram.
    • A diódaegyenlet közelítése, ha az áram jelentősen meghaladja a sötétáramot.
    • Z-diódák, LED-ek és meghajtásuk.
    • Egy- és kétutas egyenirányítás, búgófeszültség, Graetz-kapcsolás.
  12. Tranzisztorok egyszerűbb alkalmazásai. A tranzisztor, mint kapcsoló. (T:227-240)
    • Biploáris tranzisztorok, kivezetések, egyenletek, áramerősítései tényező. Egyszerű két-diódás modell.
    • Térvezérlésű tranzisztorok, a működés alapjai.
    • Tranzisztorok kapcsolókénti alkalmazása, a bázisköri ellenállás kiszámítása, MOSFET kapcsolók.
    • Digitális áramkörök kimeneteinek modellje, felépítése MOSFET kapcsolókkal. Tulajdonságok.
  13. Tranzisztoros alapkapcsolások. (T:240-248)
    • Földelt emitteres kapcsolás, az erősítés kiszámítása.
    • Munkapontbeállítás a bázisra kötött ellenállással. A kollektorfeszültség kiszámítása.
    • AC erősítés számítása, bázis-emitter dinamikus ellenállás.
    • Emitterköri ellenállás alkalmazása.
  14. Műveleti erősítők tulajdonságai, negatív visszacsatolás, számítási módszerek. Invertáló és neminvertáló erősítők. (T:317-326)
    • Az ideális műveleti erősítő bemeneti és kimeneti tulajdonságai, leíró egyenlete. Nyílthurkú erősítés. Átviteli karakterisztika.
    • Komparátor és idődiagramja.
    • Feszültségkövető kapcsolás és kiszámítása.
    • Negatív visszacsatolású kapcsolások számítási módszere a műveleti erősítőt leírő egyenlet nélkül, a nyílthurkú erősítés végtelennek feltételezésével.
    • Invertáló és nem-invertáló kapcsolások kiszámítása, virtuális földpont.
  15. Műveleti erősítőkkel felépített áramkörök. Összeadó, integrálás, differenciálás, exponenciális és logaritmikus erősítők. Áramgenerátorok. (T:383-386,394-395)
    • Invertáló és nem-invertáló összegző erősítők és kiszámításuk.
    • Intgerátor és deriváló áramkörök és számításuk.
    • Exponenciális és logaritmikus átvitelú áramkörök és számításuk.
  16. Differenciálerősítők. Három műveleti erősítővel felépített mérőerősítő kapcsolás. Mérőhíd erősítése. (T:383-384)
    • Különbségképző erősítő és számítása negatív visszacsatolásra vonatkozó módszerekkel. Számítás szuperpozíció tételével, visszavezetés invertáló és neminvertáló erősítők esetére.
    • Egyszeres és többszörös különbségerősítő.
    • Műszererősítő: a bemeneti fokozat és egyszeres különbségképző felépítése és számítása.
    • Mérőhíd gerjeszése, ágáramok létrehozása. Mérőhíd jele és felerősítése.
  17. Analóg-digitális és digitális-analóg konverzió. Felbontás, bitek száma, R-2R hálózat, fokozatos közelítéses módszer. Mintavételezés.
    • A/D és D/A konveretek és a konverziót leíró összefüggések.
    • R-2R hálózatos D/A koverter és leírása.
    • A fokozatos kzelítéses A/D konverter működése.
    • A mitavevő-tartó áramkör szerepe és megvalósítása.

Alapismereti kérdések

A felkészülésről, vizsgáról

Irodalom, oldalszámok:

Elektronika laboratoriumi gyakorlatok

A tárgy honlapja

Hasznos anyagok, laborjegyzetek

Szimulációk, áramkör-szimulátorok



Hallgatói véleményezés

25/5/2014