Opintojakson vastuuhenkilö
Jarmo Tanskanen

Opettajat
Jarmo Tanskanen, erikoistutkija, jarmo.tanskanen@tut.fi, puh. 3386, SM222

Luentoajat ja -paikat
Per III,IV: Keskiviikko 10 - 12, S3
Per III: Torstai 10 - 12, S2

Toteutuskerrat
Toteutus 1

	Periodi 1	Periodi 2	Periodi 3	Periodi 4	Periodi 5	Kesä	Opetuskieli
Luento	-	-	3 h/vko+	2 h/vko	-	-	Vain suomeksi
Harjoitus	-	-	0,25 h/vko+	0,25 h/vko	-	-	Sekä suomeksi että englanniksi
Verkkotyöskentely	-	-	1 h/vko+	1 h/vko	-	-	Sekä suomeksi että englanniksi
Tentti							Suomeksi, pyydettäessä englanniksi

(Lukuvuoden 2005-2006 aikataulu)

Tavoitteet
Harjoituttaa ja valmentaa opiskelijaa opiskelemaan elektronikkaa. Opiskelija ymmärtää syvällisemmin sähkötekniikan ja elektroniikan perusasioita, joita tarvitaan käytännössä elektroniikan soveltamisessa. Alustava tietous elektroniikan käytännön komponenteista.

Sisältö

Sisältöalue	Ydinaines	Täydentävä tietämys	Erityistietämys
1.	Elektroninen systeemi: systeemisuunnittelu, anturi, toimilaite, lähde ja kuorma käsitteinä, yksi sinisignaali: DC ja AC, niiden ominaisuuksia, terminologiaa, aikataso ja taajuustaso, rms-arvo, spektri (akselit, suureet, termit), piensignaali ja suursignaali (-analyysi, simulointi) määrittelyä: kohina, särö ja häiriö, lineaarinen ja epälineaarinen särö, särö signaalin muodossa, milloin särö on haluttu, matemaattinen särön (harmonisten) esitys, kohinan määrittelyä ja laskentaa. Kohinakaista, S/N-suhde, terminen kohina, pohjakohina, kohiseva vastus. Aikataso ja taajuustaso, summaus ja kertominen, esimerkkinä kanttiaalto.	osoitin-esitys, PSRR + oskilloskooppi + yleismittari sisäänmenoimp. osalta, Signaalin siirtotapoja: Single ended (yksipäinen), differentiaalinen, balansoitu yhteismuotoinen signaali Johtimien ja kaapelien merkitys, yleistä asiaa johtimien ja kaapelien rakenteesta. + High frequency signaali johtimessa !!! Yleistä asiaa liittimistä esittelynomaisesti, mm. RCA, BNC, kondensaattorin perusrakenne, eristemateriaali, vuotovirta, käyttökohteita, rele.	siltamittaus (Wheatstonen silta), siltamittauksen hyödyt, kodin sähköistys. rakentelusarjoista esimerkkejäkytkentöjä + PMR:n FM-ilmaisin, toiminnan läpikäynti, AD- ja DA-muunnoksen perusasiaa, diskreettiaikaisuus ja diskreettiarvoisuus, näytteistys ja kvantisointi, kvantisointivirhe ja –kohina
2.	Kaksi sinisignaalia: vaihesiirrot ja sen merkitys, miksi vaihe tärkeä, muut aaltomuodot: kantti, kolmio, saha ja suorakaide, näiden terminologiaa, nousuaika, laskuaika, viive yms. + desibelit + tehoasiaa yleisesti. Jännite-, virta-ja tehosovitus! Lähteet + sisäiset impedanssit. Virta-, jännite- ja teholähde, lähderesistanssi. Perusmittaukset: jännite ja virtamittaus, mittarin impedanssi mittaustilanteessa, resistanssin mittaus. Vastus + resistanssin laskeminen, dynaaminen ja negatiivinen resistanssi, piensignaaliresistanssi, kapasitanssin muodostuminen, kondensaattorin perusrakenne, kondensaattorissa kuluva teho, varautuminen ja purkautuminen, aikavakio ja jännitteen muutos.	Muuntajista: ensiö- ja toisiokäämi, kytkeytyminen, keskinäisinduktanssi, muuntajan toiminta, muuntajan perusrakenne, sydänmateriaalin vaikutus, kierrosten suhde jännitteeseen, virtaan ja impedanssiin(resistanssiin), piirrosmerkit, signaalin vaihe, impedanssimuunnos, käyttökohteita, väliulosotot.	lineaariteholähde, regulaattori, esimerkkinä 7805 toteutetun lineaariteholähteen mitoitus, talon sähköpiirustukset, nettivedot.
3.	Magnetismista, sähkömagnetismista, missä hyödynnetään, millaisia sovelluksia, sähkömagneetin toiminta, kytkintyypit, indusoituminen? Kela, kelan toiminta, Q-arvo, induktanssi, kelan parasiittiset komponentit, kelan aikavakio, virta ja jännite kelassa + kelassa kuluva teho. RC-piirin sarja- ja rinnankytkentä, jännitteen ja virran vaiheet, laskukaavat RC-alipäästö ja -ylipäästö, taajuusvaste, integraattori- ja differentiaattorikytkennät ja toiminta. RL-piirin sarja- ja rinnankytkentä, jännitteen ja virran vaiheet, laskukaavat: RL-alipäästö ja -ylipäästö, taajuusvaste, integraattori- ja differentiaattorikytkennät ja toiminta. RLC-piirin sarja- ja rinnankytkentä, jännitteen ja virran vaiheet komponenttien yli resonanssi-ilmiönä, missä esiintyy, positiivinen ja negatiivinen takaisinkytkentä. LC-sarja- ja rinnanresonanssipiirit, toiminta, Q-arvo.	Oskillaattorin perusteet, suodatin/resonaattori, vahvistin, toiminta, vahvistus, vaimennus, silmukkavahvistus, vahvistimen ja resonaattorin toiminta yhdessä kellosignaali digitaalisissa piireissä, sekventiaalisuus, kellosignaalin generointi, kideoskillaattori, suojamaadoitus, suojaeristys, suojajännitteinen, peruseristetty sähkölaite.
4.	Q-arvon vaikutus kaistanleveyteen RLC-suodattimista, ylipäästö, alipäästö, taajuusvaste, cutoff-taajuus kaistanpäästö, kaistanesto, taajuusvaste, käyttökohteita, EMC (sähkömagneettinen yhteensopivuus), perustermit EMC ja EMI, häiritsevyys, häiriintyvyys, häiriölähteitä, häiriönsiirtymistavat (kytkeytymistavat), maasilmukka, maadoitus, suojamaa/signaalimaa, signaalimaajohdotus, käyttöjännitemaajohdotus.	Zener-diodi, Zenerin ominaiskäyrä, toiminnan kertaus, käyttökohteita. Led, Ledin toiminta, ominaiskäyrä, käyttökohteita, 7-segmenttinäyttö. PN ja PIN-valodiodi, toiminta, käyttökohteita, varaktori-diodi, toiminta ja käyttökohteita. Transient supressor diodes (transorb), metal oxide varistor(MOV) Tyristoreista; shockley diodi, SCR, Diac, Triac: toiminta ja käyttökohteita Unijunction transistor (UJT), toiminta käyttökohteita antureista, sensoreista: valovastus, valodiodi, valotransistori: toiminta, käyttökohteita Ledi, laserdiodi, Liquid crystal display (LCD)-näytön periaate, optoerotin, käyttökohteita, termistorit PTC ja NTC, hall-anturi.
5.		Jouko Heikkinen: komponenttitietoutta, ladontatavat, komponenttien jaottelu, komponenttien merkintä, koteloinnista, piirrosmerkit, vastusten ja kondensaattorin eri tyypit ja ominaisuuksia, säädettävät vastukset ja kondensaattorit ja kelat, piirilevyn perusrakenne, perussuunnitteluohjelmat.

Suoritusvaatimukset
Tentti

Opintojakson arviointikriteerit
Vaadittavien perusasioiden eli ydinaineksen ymmärtäminen niin, että opiskelija osaa selittää ja kirjoittaa asiat oikein selkeällä ja ymmärrettävällä kielellä.

Oppimateriaali

Tyyppi	Nimi	Tekijä	ISBN	URL,painos,saatavuus...	Tenttimateriaali	Kieli
Kirja	Basic Electronics III	Compiled by: Jarmo Tanskanen	1-84479-404-0	Juvenes -kirjakauppa, n. 54€	Kyllä	Englanti
Muu verkkomateriaali	Opettajien antamia ja ohjeistamia www-linkkejä			saatavuus vaihtelee vuosittain	Ei ole	Englanti
Muu kirjallisuus	Electronics, A Systems Approach	Neil Storey			Ei ole	Englanti

Esitiedot

Tunnus	Nimi	OP	P/S
ELE-1010	Elektroniikan perusteet I	3	Pakollinen
ELE-1020	Elektroniikan perusteet II	6	Pakollinen

Tietoa esitietovaatimuksista
Opiskelijan on muistettava ja hallittava perusasiat sähkötekniikasta.

Huomautuksia
Kurssi on harjoitustehtäväpainotteinen. Harjoituksilla voi saada noin 50 % tenttipisteista, mutta harjoituksilla ei pääse kurssista läpi. Opetuksessa käydään läpi paljon yksittäisiäkin sähkötekniikan ja elektroniikan perusasioita, mikä voi hajottaa kurssin kokonaisuutta. Kurssilla ei ole siis yhtenäistä yksittäistä juonta, vaan kurssi koostuu monista eri asioista. Kurssin kirja on räätälöity versio kahdesta Nigel. P. Cookin kirjasta. Kurssilla käytetään Moodle-alustaa, josta löytyvät ns. kotisivut. Kotisivulinkki päivittyy ennen kurssin alkua.

Lisätietoja
Kurssin web-sivujen päivittäminen on tärkeää ja pyrkimys on, että niistä on hyötyä opiskelijalle koko kurssin ajan.

Opintojaksokorvaavuus
7401004 Elektroniikan perusteet III

Opintojakson kotisivu

Viimeksi muokattu	02.12.2005
Muokkaaja	Jarmo Tanskanen