pev5.pdf

Notatki Podstawy Elektroniki

oprac. w tech. L A T E X

Wrocław, 23 czerwca 2009, version 1.4

1. Jak scharakteryzowałbyś pojęcie „elektronika”?

Elektronika to wszystko co dotyczy technik słabych prądów w zakresie konstruowania urządzeń i opro

gramowania ich.

2. Czym są nauki techniczne zajmujące się słabymi prądami?

1. Elektryka prądów słabych to teleelektryka. Domeną teleelektryki są zagadnienia związane z przenosze

niem i przekazywaniem informacji przy wykorzystaniu prądu elektr.; obejmuje ona: telegraę, telefonię,

radiofonię, telewizję, elektroakustykę. Osiągnięcia e. przypadające gł. na wiek XX spowodowały niespo

tykany wcześniej rozwój różnych dziedzin techniki, a także zmieniły obraz pracy i życia ludzi.

lub

• teoria obwodów

• układy elektroniczne

• technologie

– półprzewodnikowa

– lampowa

– biotechnologia

– nanotechnologia

• elektromagnetyzm

• łączność

– telegraczna

– optyczna

– radiowa

• miernictwo

• technika komputerowa i mikroprocesory

• transmisja danych

• automatyka

• robotyka

• technika mikrofalowa i fal milimetrowych(częstotliwość pracy > 1GHz )

• radiotechnika

• akustyka

• protokoły wymiany danych (interfejs automatyki i robotyki)

• protokoły telekomunikacyjne

• fotonika

• radiolokacja i nawigacja

• technika satelitarna

Dyscypliny techniczne

• Układy scalone i mikroelektronika

• technologia mikrofalowa

• optoelektronika

• przetwarzanie sygnałów

• informatyka jela?

– oprogramowanie

– mikroprocesory kart

• procesory cyfrowego przetwarzania obrazu

• zagadnienia sieciowe

• protokoły i interfejsy

• kodowanie

• automatyka, informatyka, akustyka

• technika impulsowa

• miernictwo

• zasilanie zasilacze, baterie, miniaturyzacja, sprawność baterii, pobór średniej mocy, krótkotrwały

pobór, wydajność, maksymalny pobór

• zakres napięć

• zakłócenia

3. Podaj krótką charakterystykę dziedzin współtworzących współczesną elektronikę.

• Układy scalone i mikroelektronika

• technologia mikrofalowa

• optoelektronika

• przetwarzanie sygnałów

• informatyka

– oprogramowanie

– mikroprocesory kart

• procesory cyfrowego przetwarzania obrazu

• zagadnienia sieciowe

• protokoły i interfejsy

• kodowanie

• automatyka, informatyka, akustyka

• technika impulsowa

• miernictwo

4. Przedstaw podstawowe pojęcia z zakresu techniki obwodów drukowanych

Więc tak Obwód drukowany to Printed Circuit Board, PCB, wykonany z miedzi.

Metody pokrywania to:

sitodruk lub ofsset;

Płytki są:

jedno, dwu lub wielowarstwowy

Układy są montowane:

montaż przewlekany, ang. ThroughHole Technology, THT, bądź montaż powierzchniowy, ang. Surface

Mount Technology, SMT

5. Scharakteryzuj znaczenie techniki obwodów drukowanych dla miniaturyzacji urządzeń elektronicznych.

Technologia wytwarzania płytek PCB jest bardzo istotna dla miniaturyzacji, im lepsza technologia (mniej

sze płytki o tej samej wydajności) tym większe możliwości montażu na mniejszej powierzchni większej

ilości części elektronicznych.

6. Czym charakteryzują się montaże przewlekane i powierzchniowe elementów elektronicznych?

Montaż przewlekany element jest lutowany po drugiej stronie płytki drukowanej; Montaż powierzchniowy

lutowanie elementu po tej samej stronie płytki drukowanej, na której się znajduje. Powierzchniowy jest

tańszy.

7. Omów pojęcie wielowarstwowych obwodów drukowanych.

Wielowarstwowe układy drukowane aby zwiększyć powierzchnię przeznaczoną na ścieżki, wykorzystuje

tego typu mają co najmniej jedną warstwę ścieżek umieszczoną we wnętrzu płytki. Dokonuje się tego

przez sklejanie (laminowanie) razem kilku płytek dwustronnych z warstwami izolacyjnymi pomiędzy nimi.

Liczba warstw jest wyrażona liczbą oddzielnych układów ścieżek. Jest ona zwykle parzysta i zawiera dwie

warstwy zewnętrzne. Większość płyt głównych ma od 4 do 8 warstw, lecz możliwe jest wyprodukowanie

płytek z niemal 100 warstwami.

8. Jakiego rodzaju stosuje się elementy dyskretne w układach elektronicznych?

(chyba o to chodzi) Pasywne takie, które są odbiornikami energii elektrycznej: cewki, rdzenie, rezystory,

potencjometry, kondensatory, złącza, kable; Aktywne: można je określić jako przetworniki energii elek

trycznej: diody, tranzystory, tyrystory, układy scalone, mikroprocesory, wyświetlacze, monitory, lasery,

diody i tranzystory optoelektroniczne.

9. Podaj i scharakteryzuj rodzaje rezystorów.

Rezystory (liniowe, nieliniowe)

• węglowe

• metalizowane

• precyzyjne

• wysoko omhowe

• matryce rezystorowe

Rezystory dużej mocy

• drukowane

• nastawne (opornice dekadowe)

• potencjometry

• liniowe

• nieliniowe

Materiały oporowe charakteryzują się:

• dużą rezystywnością

• odpornością na utlenianie

• małym temperaturowym współczynnikiem rezystancji

• wytrzymałością na działanie czynników chemicznych

• wysoka temperaturą topnienia

• dużą trwałością

Do materiałów oporowych należą między innymi: konstantan

10. Podaj i scharakteryzuj rodzaje kondensatorów Ze względu na różną konstrukcję kondensatory można

podzielić na:

elektrolityczne (dielektrykiem jest cienka warstwa tlenku, a osadzona elektrolitycznie na okładzinie

dodatniej, drugą okładziną jest elektrolit), właściwości:

• pracują poprawnie tylko dla małych częstotliwości,

• mają duże pojemności,

• mają małe rozmiary,

• mała rezystancja szeregowa,

• mała indukcyjność szeregowa

poliestrowe – foliowe (dielektrykiem jest folia poliestrowa)

• pracują poprawnie przy dużym prądzie,

• mają dużą wytrzymałość napięciową,

• mają relatywnie małą pojemność,

• używane w obwodach rezonansowych i układach typu Snubber,

• materiałem, z którego są wykonane jest najczęściej polipropylen i poliwęglan

ceramiczne (dielektrykiem jest specjalna ceramika – dwutlenek tytanu), znakomicie pracują przy wielkich

częstotliwościach, bywają wykonywane też jako kondensatory o zmiennej pojemności

tantalowe

• wysoka odporność na warunki zewnętrzne

• niewielkie rozmiary w porównaniu do kondensatorów elektrolitycznych o tej samej pojemności i

maksymalnym napięciu przebicia

powietrzne (dielektrykiem jest powietrze) – znakomicie pracują przy wysokich częstotliwościach i bardzo

dużych napięciach, często wykonywane jako kondensatory zmienne.

11. Opisać historyczny rozwój zwiększania skali integracji i upakowania komponentów elektronicznych

Ze względu na stopień scalenia występuje, w zasadzie historyczny, podział na układy:

• małej skali integracji (SSI – small scale of integration) do 100 tranzystorów

• średniej skali integracji (MSI – medium scale of integration) do 1000 tranzystorów

• dużej skali integracji (LSI – large scale of integration) do 10 000 tranzystorów

• wielkiej skali integracji (VLSI – very large scale of integration) do 100 000 tranzystorów

• ultrawielkiej skali integracji (ULSI – ultra large scale of integration) powyżej 100 000 tranzystorów

12. Zdeniuj pojęcia decybeli i beli

Bel – jednostka miary wielkości ilorazowych. W wypadku pomiaru mocy P = log P 0

Decybel 1/10 bela.

13.

14. Na czym polega różnica w opisaniu sygnałów w dziedzinie czasu a częstotliwości

Funkcja opisująca sygnał w dziedzinie czasu, mówi jaka amplitudę ma ten sygnał w podanej chwili.

Funkcja opisująca sygnał w dziedzinie częstotliwości jest funkcją zespoloną. Opisuje ona sygnały z któ

rych składa się sygnał. Moduł wartości funkcji dla danej częstotliwości opisuje amplitudę, a argument

przesunięcie w fazie.

Sygnały elektryczne najczęściej przedstawia się w funkcji (dziedzinie) czasu, która oddaje kształt sy

gnału, możliwy do obserwacji na ekranie oscyloskopu. Drugą możliwością jest przedstawienie sygnału

w dziedzinie częstotliwości.Transformata Fouriera przekształca sygnał elektryczny z dziedziny czasu w

odpowiadające mu widmo amplitudowe i fazowe w dziedzinie częstotliwości. Obraz sygnału w dziedzinie

częstotliwości nazywa się widmem

15. Transformata Fouriera sygnału nieokresowego

Funkcja rzeczywista opisująca sygnał w dziedzinie czasu jest transformowana na funkcję zespoloną opi

sującą go w dziedzinie częstotliwości.

Wzór na transformatę:

R 1

−1

R 1

−1

f (t) exp(−i!t)dt

Odwrotna: 2

F (!) exp(i!t)d!

Opisuje które częstotliwości składają się na sygnał

16. Transformata Fouriera sygnału okresowego

Sygnał okresowy można przedstawić w postaci szeregu X(!) = 2 P 1 N=−1 xn (!−n! 0 )

Xn =

R T 0 +T

T 0

x(t)exp(−jn! 0 t)dt

X(t) =

xn exp(in! 0 t)

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: