Industrijska elektronika

Visokošolski učitelji: Zajec Peter

Opis predmeta

Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti:

• Vpisne pogoje določa Fakulteta za elektrotehniko, Univerza v Lj.
• Za pristop k pisnemu delu mora kandidat opraviti laboratorijske vaje in oddati pripadajoča poročila.

Vsebina:

1. Pasivne komponente: upor, termistor, varistor, kondenzator in dušilka: U/I in ostale statične karakteristike. Dinamične in termične omejitve. Kriteriji dimenzioniranja/izbire pasivnih komponent.
2. Lastnosti in karakteristike polprevodniške diode, bipolarnega in unipolarnega tranzistorja. Nadomestna vezja in matematične predstavitve polprevodniških elementov za enosmerne razmere in majhne izmenične napetostno-tokovne spremembe.
3. Operacijski ojačevalnik. Lastnosti idealnega operacijskega ojačevalnika in odstopanja realnega: vpliv končnega ojačenja, vhodne in izhodne upornosti, mirovnega toka, preostale napetosti, slabljenja sofazne napetosti.
4. Osnovna linearna in nelinearna vezja z operacijskim ojačevalnikom: seštevalnik, odštevalnik, integrator, diferenciator, logaritemski in eksponencialni ojačevalnik, množilnik. Pomembna vezja merilne in regulacijske tehnike (tokovno/napetostni in napetostni/tokovni pretvornik, mostična vezja z operacijskim ojačevalnikom, instrumentacijski ojačevalnik, merilnik temenske ter efektivne vrednosti, precizijski polvalni in polnovalni usmernik, referenčna vezja, regulatorji, omejevalniki porasta napetosti, omejevalnik napetosti).
5. Aktivni filtri. Preklopna vezja z in brez preklopne histereze in funkcijski generatorji. Zaporedno in vzporedno vezje stabilizatorja napetosti.

Cilji in kompetence:

Podaja in usvojitev razumevanja o delovanju, izbiri in dimenzioniranju pasivnih in polprevodniških elektronskih komponent na primeru osnovnih in kompleksnejših vezij s področij merilne, procesne in krmilno regulacijske tehnike.

Seznanitev študenta z lastnostmi realnih elektronskih komponent in vezij je osnova za kritično presojo delovanja celotnega mehatronskega sistema in prepoznavo morebitnih napak in odstopanj.

Predvideni študijski rezultati:

Razumevanje delovanja in fizikalnih omejitev pasivnih ter aktivnih analognih in digitalnih komponent. Poznavanje analiznih in načrtovalskih korakov pri reševanju problemov delnih in kompleksnih vezij. Poznavanje sestavnih delov vezij ter procesiranja signalov v specifičnih vezjih s področja merilne in krmilno-regulacijske tehnike. Razumevanje in uporaba naučenih principov pri prepoznavanju in analizi obravnavanih komponent v enostavnejših kot tudi kompleksnejših vezjih.

Metode poučevanja in učenja:

• Predavanja s sprotnim avditornim utrjevanjem snovi na primeru računskih nalog.
• Spodbujanje samostojnega študija z domačimi nalogami.
• Praktično utrjevanje snovi na laboratorijskih vajah.

Gradiva

1. P. Šuhel: Sistemi industrijske elektronike: Operacijski ojačevalniki, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Ljubljana, 1990.
2. P. Zajec: Interna skripta-zapiski predavanj
3. T.E. Price: Analog Electronics, Prentice Hall, London, 1997.
4. J.M. Jacob: Analog Integrated Circuit Applications, Prentice Hall, New Jersey, 2000.
5. R.F. Coughlin & F.F.Driscoll: Operational Amplifiers and Linear Integrated Circuits, Prentice Hall, New Jersey, 2001.
6. J. Huijsing, Operational Amplifiers: Theory and Design. Springer Science & Business Media, 2011.

Spletna stran predmeta