|
|
|||||||||||||||||
Opinto-opas 2010-2011
ELE-1030 Elektroniikan perusteet III, 5 op
|
Vastuuhenkilö
Jari Kangas, Erja Sipilä
Opetus
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Kesä | Toteutuskerrat | Luentoajat ja -paikat |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Tentin tai välikokeiden ja pakollisiksi merkittyjen tehtävien hyväksytty suorittaminen. Ohjelmassa pakolliset harjoitukset ja PSpice simulointitehtävät. Mahdollinen pakollinen wikityyppinen-harjoitustyö komponenteista.
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan
Opetukseen ja oppimiseen liittyvät periaatteet ja lähtökohdat
Opintojaksolla ohjataan omaan tekemiseen (harjoitukset, simuloinnit) ja korostetaan oman tekemisen tärkeyttä oppimisen tukena.
Osaamistavoitteet
Tietää ja tunnistaa elektroniikan soveltamisessa tarvittavia peruskomponentteja. Osata RLC-peruskomponenttien toiminta erikseen ja yhdessä. Tuntea käytännön RLC-komponenttien epäideaalisuuksia. Vahvistaa elektroniikan peruskäsitteistön ymmärtämistä ja soveltamista käytännössä. Osata selittää yksinkertaisten ja käytännönläheisten piirikytkentöjen toimintaa. Ymmärtää miten yksinkertaiset elektroniset laitteet muodostuvat. Havaita ja ymmärtää, miten elektroniikka liittyy arkipäivän elämään.
Sisältö
| Sisältö | Ydinaines | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Elektronisen laitteen kannalta peruskomponentteja ovat laitekotelo, näytöt, näppäimet ja liittimet, jotka muodostavat rajapinnan laitteen käytettävyydelle. Suunnitteluinsinööri vaikuttaa myös laitteen käytettävyyteen. Yksi vaikeimpia asioita on elektroniikassa esiintyvien vierasperäisten sanojen (usein termien) lukuisa määrä. Suureiden ja mittayksiköiden ymmärtäminen ja soveltaminen suunnittelutyössä on hyvin keskeistä. | siltamittaus (Wheatstonen silta), siltamittauksen hyödyt, rakentelusarjoista esimerkkejä kytkentöjä + PMR:n FM-ilmaisin, toiminnan läpikäynti | |
| 2. | Sähköisen toiminnan ja suunnittelun kannalta passiivisia peruskomponentteja ovat vastus, kondensaattori ja kela. Näissä komponenteissa tapahtuvat ilmiöt ovat keskeisimpiä asioita, joita laitetta suunniteltaessa tulee ymmärtää. Erilaisia elektroniikan komponentteja on todella paljon ja lisäksi sama komponentti voi olla useanlaisessa eri näköisessä pakkauksessa. Pakkaus, sen materiaalit ja ympäristöolosuhteet vaikuttavat komponentin sähköiseen toimintaan. Lämpökohina on merkittävä signaalin laatua huonontava kohinatyyppi. | 7805 toteutetun lineaariteholähteen mitoitus, kodin sähköistys, talon sähköpiirustukset, nettivedot. | |
| 3. | RLC-komponenttien ja piirien opiskelussa aloitetaan niiden ideaalisesta toiminnasta, mutta käytännössä komponenteissa vaikuttaa lähinnä materiaaleista johtuvia monimutkaisia ilmiöitä, jotka aiheuttavat ei-halutunlaista toimintaa. | AD- ja DA-muunnoksen perusasiaa, diskreettiaikaisuus ja diskreettiarvoisuus, näytteistys ja kvantisointi, kvantisointivirhe ja ¿kohina | Rakenteluosaaminen, pieni itsenäisesti tehty harjoituskytkentä verolevylle. |
| 4. | Seuraavat eri tyyppiset komponentit, niiden perustoiminta ja käyttö ja ulkonäkö: vastus, kondensaattori, kela, muuntaja, rele, diodi, zener-diodi, led, valodiodi, valotransistori, optoerotin, tyristori, diac, triac, ntc, ptc, 555-timer, perusliittimet, johtimet, kaapelit. Komponenttien datalehdet ja luettelot. | transorb, MOV (varistori), hall-anturi, LCD-näytön periaate, piirilevyn perusrakenne, 78xx ja 79xx-piirit | varaktori, RF-lähettimen ja vastaanottimen periaatteellinen toiminta |
| 5. | Peruspiirien tunnistaminen ja toiminnan ymmärtäminen ja soveltaminen: RC-, RL-, LC- ja RLC-piirit ja näiden yhdistelmät toisiinsa ja muihin peruskomponentteihin. Q-arvo, oskillaattorit, signaalien siirtotavat ja sovitukset. Lisäksi hakkuriteholähteiden perustopologiat. Peruskytkentöjen spice-simuloinnin harjoittelu on olennainen osa kurssis. |
Opintojakson arvostelu
Sisällön osaaminen niin, että opiskelija osaa selittää, piirtää tarvittaessa ja kirjoittaa asiat selkeällä ja ymmärrettävällä kielellä oikein. Tentissä ja harjoituksissa käytetään pääasiassa ymmärtämistä testaavia kysymyksiä.
Arvosteluasteikko:
Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)
Osasuoritukset:
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Painos,saatavuus... | Tenttimateriaali | Kieli |
| Kirja | Basic Electronics III | Compiled by: Jarmo Tanskanen | 1-84658-760-3 | Juvenes -kirjakauppa, n. 55eur | Englanti | ||
| Muu kirjallisuus | Electronics, A Systems Approach | Neil Storey | Englanti | ||||
| Muu verkkomateriaali | Opettajien antamia ja ohjeistamia verkkomateriaaleja | Materiaalit voivat vaihtua vuosittain | Englanti |
Esitietovaatimukset
| Opintojakso | P/S | Selite |
| ELE-1010 Elektroniikan perusteet I | Pakollinen | |
| ELE-1020 Elektroniikan perusteet II | Pakollinen |
Tietoa esitietovaatimuksista
Esitiedoiksi määriteltyjen kurssin osaamistavoitteiden mukainen osaaminen pakollista, koska muuten opiskelu tällä kurssilla on haasteellista.
Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen POPiin)
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
|
|
|
Lisätiedot
Tehdään tallenteita luennoista ja harjoitustehtävien malliratkaisuista. Tallenteilla tuetaan monimuoto-opiskelua. Opiskelija asentaa PSpice-ohjelmiston mahdollisuuksien mukaan omalle tietokoneelleen. PSpice harjoituksia voi tehdä myös laitoksen PC-luokassa. Lisäksi kurssilla on bonusluonteinen rakentelutehtävä.
Tarkempia tietoja toteutuskerroittain
| Toteutus | Kuvaus | Opetusmuodot | Toteutustapa |
| Toteutuskerta on opintojaksokuvauksen mukainen | Luennot Harjoitukset |
Lähiopetus: 30 % Etäopetus: 10 % Itseopiskelu: 60 % |