IT - Osnove elektronike

Poluvodiči: intrinsični, p i n tipa, generacija i rekombinacija, driftno i difuzijsko gibanje nosilaca. PN spoj: Kontaktni potencijal, propusna i nepropusna polarizacija, strujno-naponska karakteristika i nadomjesni sklop poluvodičke diode, kapacitivna dioda, Zener dioda, LED dioda. Bipolarni tranzistor: izvedba, područja rada, parametri, statičke karakteristike, nadomjesni modeli. Unipolarni tranzistor: izvedba, područja rada, parametri, statičke karakteristike, nadomjesni model (JFET, MOSFET, VMOS). Pojačala: temeljni pojmovi o pojačalima, sklopovi pojačala s bipolarnim tranzistorima i s unipolarnim tranzistorima, Darlingtonov spoj, sklopovi za pomak istosmjernog naponskog nivoa. Pojačala snage: Klasa A, B i AB, pojačala s VMOS tranzistorima. Sklopovi za ispravljanje i stabilizaciju napona: Poluvalni i punovalni ispravljač. Operacijsko pojačalo: Invertirajuće i neinvertirajuće pojačalo, naponsko slijedilo, diferencijalno pojačalo i sumator. Impulsni signal i linearno oblikovanje: RC sklop, derivator i integrator s operacijskim pojačalom. Multivibratori: Bistabil, monostabil, astabil i Schmittov bistabil. Generator pilastog i stepeničastog napona.

Opći: Upoznavanje s principima rada i glavnim svojstvima poluvodičkih elektroničkih komponenata i osnovnih elektroničkih sklopova.
Posebna; Poznavanje ključnih pojava u poluvodičima i principi djelovanja poluvodičkih dioda različitih izvedbi te bipolarnih i unipolarnih tranzistora. Dimenzioniranje osnovnih elektroničkih sklopova s diodama i tranzistorima (ispravljači, ograničivači, pojačala).

1. Poznavati fizikalne osnove djelovanja i glavne karakteristike poluvodičkih elemenata.
2. Analizirati rad i primijeniti osnovne elektroničke sklopove (ispravljači, stabilizatori, pojačala s bipolarnim i unipolarnim tranzistorima, operacijska pojačala, oscilatori, multivibratori).
3. Koristiti osnovne mjerne metode u elektronici.

Kolegij pruža temeljna znanja iz elektronike kao osnovu tehničkog studija, uz usvajanje inženjerskog načina razmišljanja, polazeći od stečenih znanja iz fizike, matematike i elektrotehnike.

H. Divić, Osnove Elektronike, Skripta Vsite Zagreb 2008.

Kovačević, T.: Osnove elektronike, Interna skripta, Elektronsko izdanje (CD), Odjel za stručne studije Sveučilišta u Splitu, Split, (2005) 2. Kovačević, T.: Elektronički elementi - Repetitorij s laboratorijskim vježbama, Interna skripta, Odjel za stručne studije Sveučilišta u Splitu, Split, 2003 3. Malešević, Lj.: Elektronički sklopovi- Repetitorij s laboratorijskim vježbama, Interna skripta, Odjel za stručne studije Sveučilišta u Splitu, Split, 2005 1. Biljanović, P.: Elektronički sklopovi, Školska knjiga, Zagreb, (1997) 2. Peruško, U.: Digitalna elektronika, logičko i električko programiranje, Školska knjiga, Zagreb, (1996) 3. Grilec, Zorc: Osnove elektronike, Školska knjiga, Zagreb 2002.

1. 1. OSNOVNA SVOJSTVA POLUVODIČA: Podjela materijala po vodljivosti. Osnovni materijali za proizvodnju poluvodiča. Atomska struktura germanija i silicija. Intrinsični i ekstrinsični poluvodiči. 2. ODREĐIVANJE KONCENTRACIJE ŠUPLJINA I ELEKTRONA U POLUVODIČU: Zakon o termodinamičkoj ravnoteži i Zakon o električnoj neutralnosti. Određivanje koncentracije šupljina i elektrona u poluvodiču n i p tipa. Određivanje koncentracije šupljina i elektrona u poluvodiču n i p tipa.
2. 3. PN SPOJ: Nastajanje PN barijere. Ovisnost kontaktnog potencijala o temperaturi. 4. PN SPOJ POD DJELOVANJEM VANJSKOG NAPONA: Propusna i nepropusna polarizacija PN spoja. Struja zasićenja (Schocleyeva strujna jednadžba). Struja manjinskih nositelja.
3. 5. DIODA: Naponsko-strujna karakteristika diode. Vrste proboja diode. Osnovne primjene diode - ventilno i zaštitno djelovanje diode, dioda u ulozi sklopke i ograničivača napona; Dioda u spojevima za mjerenje temperature. 6. VRSTE DIODA I NJIHOVA PRIMJENA: Vrste dioda i njihova primjena. Poluvalni i punovalni ispravljač. Graetzov spoj. Zenerova dioda: Karakteristika i područje djelovanja. Varikap, LED i LAD - karakteristike i primjena. Solarni sustavi napajanja električnom energijom.
4. 7. TRANZISTORI: Bipolarni tranzistori. Osnovni načini uporabe i područja rada bipolarnih tranzistora. 8. STRUJE U npn TIPU BIPOLARNOG TRANZISTORA: Vrste nositelja struje emitera, kolektora i baze tranzistora. Izlazne, prijenosne, ulazne i povratne karakteristike bipolarnih tranzistora.
5. 9. PRINCIP RADA BIPOLARNOG TRANZISTORA KAO POJAČALA: statička radna točka (SRT) i jednadžba statičkog radnog pravca (SRP). Dovođenje bipolarnog tranzistora u SRT preko jednog naponskog izvora. Korištenje bipolarnog tranzistora kao strujnog pojačala. Uporaba veznih kondenzatora. Totalne vrijednosti struje baze, kolektora i emitera. Maksimalna amplituda napona kolektor-emiter.
6. 9. PRINCIP RADA BIPOLARNOG TRANZISTORA KAO POJAČALA: Dinamički uvjeti rada bipolarnog tranzistora (dinamički radni pravac - DRP) i smještaj SRT i DRP u izlaznim karakteristikama. Metode i tehnike stabilizacije statičke radne točke (emiterska degeneracija, metoda kompenzacije).
7. 10. DINAMIČKA ANALIZA POJAČALA: Jednadžbe četveropla i prikaz bipolarnog tranzistora u spoju zajedničkog emitera (SZE) preko h hibridnih parametara. Pojednostavnjena nadomjesna shema bipolarnog tranzistora preko h parametara. Izračun naponskog i strujnog pojačanja, te ulaznog i izlaznog otpora u slučaju prikaza bipolarnog tranzistora preko h parametara. Sheme pojačala s bipolarnim tranzistorom u spoju sa zajedničkim kolektorom (SZC) i u spoju sa zajedničkom bazom (SZB).
8. 11. FREKVENCIJSKA KARAKTERISTIKA POJAČALA: Izmjenične i istosmjerne veze među stupnjevima pojačala. Računanje pojačanja u decibelima. Bodeov dijagram. Kaskadni spoj pojačala. Darlingov spoj.
9. 12. TRANZISTOR KAO SKLOPKA: Opis rada bipolarnog tranzistora kao sklopke, prednosti i nedostaci. Elektronička i elektromehanička izvedba I i ILI logičkog sklopa.
10. 13. TRANZISTORI S EFEKTOM POLJA (FET): Unipolarni tranzistori, Spojni tranzistori s efektom polja (JFET). Upravljanje strujom odvoda. Izlazna karakteristika n-kanalnog JFET-a. Nadomjesni sklop JFET-a za režim malih signala. Naponsko pojačanje.
11. 14. JFET U SPOJU ZAJEDNIČKOG UVODA: Statički radni pravac (SRP) i statička radna točka (SRT). Automatsko dobivanje negativnog prednapona upravljačke elektrode. Dinamički radni pracvac (DRP). Spoj sa zajedničkom upravljačkom elektrodom.
12. 15. POJAČALA S TRANZISTORIMA S EFEKTOM POLJA - MOSFET: Tranzistor s efektom polja i izoliranom upravljačkom diodom (MOSFET). Pojačalo s MOSFET-om u spoju sa zajedničkim uvodom. Usporedba MOSFET i JFET. Usporedba unipolarnih i bipolarnih tranzistora, 16. OPERACIJSKO POJAČALO: Izvedba operacijskih pojačala. Modeli realnog i idealnog operacijskog pojačala. Otklnjanje debalansa kod realnog operacijskog pojačala.
13. 17. OSNOVNI SKLOPOVI S OPERACIJSKIM POJAČALOM: Operacijsko pojačalo u spoju invertirajućeg i neinvertirajućeg pojačala. Sklopovi za zbrajanje s invertirajućim i neinvertirajućim operacijskim pojačalom. Sklop za dobivanje razlike ulaznih napona. Sklopovi za deriviranje i integriranje s operacijskim pojačalom.
14. 18. POJAČALA SNAGE: Pojačala snage klase A, B, AB i C. 19. DIFERENCIJSKO POJAČALO: Shema. Statička i dinamička analiza. Faktor potiskivanja. SKLOPOVI S POVRATNOM VEZOM - Definicija povratne veze, razlozi korištenja negativne povratne veze (NPV). Princip rada NPV pomoću dijagrama toka signala i prijenosna funkcija.
15. 20. OSCILATORI: Definicija, osnovne karakteristike, podjela i izvedbe oscilatora. RC oscilatori, RC oscilator s operacijskim pojačalom, oscilator u tri točke (Colpitsov i Hartleyev oscilator). MULTIVIBRATORI: Bistabil, monostabili, astabil.

1. 1. POLUVODIČI: Određivanje kinetičke energije koju predaje kristalna rešetka elektronima. Izračunavanje koncentracije šupljina i elektrona u poluvodiču n i p tipa. Izračunavanje širine PN barijere.
2. OGRANIČIVAČI I STABILIZATORI: Određivanje valnog oblika napona na izlazu ograničivača i stabilizatora.
3. OGRANIČIVAČI I STABILIZATORI: Određivanje valnog oblika napona na izlazu ograničivača i stabilizatora.
4. OGRANIČIVAČI I STABILIZATORI: Određivanje valnog oblika napona na izlazu ograničivača i stabilizatora.
5. OGRANIČIVAČI I STABILIZATORI: Određivanje valnog oblika napona na izlazu ograničivača i stabilizatora.
6. POJAČALA S BIPOLARNIM TRANZISTORIMA: Određivanje statičke radne točke (SRT) i jednadžbe statičkog radnog pravca.
7. POJAČALA S BIPOLARNIM TRANZISTORIMA: Dovođenje bipolarnog tranzistora u SRT preko jednog naponskog izvora (izračunavanje baznog otpora i naponskog djelitelja).
8. POJAČALA S BIPOLARNIM TRANZISTORIMA: Uporaba veznih kondenzatora. Izračunavanje maksimalne amplitude napona kolektor-emiter.
9. POJAČALA S BIPOLARNIM TRANZISTORIMA: Određivanje jednadžbe dinamičkog radnog pravca (DRP) i smještaj SRT i DRP u izlaznim karakteristikama tranzistora.
10. POJAČALA S BIPOLARNIM TRANZISTORIMA: Rješavanje složenijih zadataka
11. POJAČALA S BIPOLARNIM TRANZISTORIMA: Rješavanje složenijih zadataka
12. POJAČALA S BIPOLARNIM TRANZISTORIMA: Rješavanje složenijih zadataka
13. OPERACIJSKA POJAČALA: Operacijsko pojačalo u spoju invertirajućeg i neinvertirajućeg pojačala.
14. OPERACIJSKA POJAČALA: Sklopovi za zbrajanje s invertirajućim i neinvertirajućim operacijskim pojačalom.
15. OPERACIJSKA POJAČALA: Sklop za dobivanje razlike ulaznih napona. Sklopovi za deriviranje i integriranje s operacijskim pojačalom.

1. Osnovna svojstva pn spoj: Strujno naponske karakteristike različitih dioda (Si, GE, GaAs); Poluvalno ispravljanje napona.
2. Strujno naponska karakteristika Zener diode; Ograničavanje napona pomoću Zener diode.
3. Strujno naponska karakteristika LED diode; Ispitivanje utjecaja struje kroz LED diodu na intenzitet zračenog svijetla
4. Statičke karakteristike bipolarnog tranzistora; Pojačalo u spoju zajedničkog emitera
5. Pojačalo u spoju zajedničkog emitera, pojačanje ulaznog signala, ulazni i izlazni otpor
6. Pojačalo u spoju zajedničkog kolektora, pojačanje ulaznog signala, ulazni i izlazni otpor
7. Ispitivanje utjecaja napona upravljačke elektrode na rad n-kanalnog FET-a; Izlazne karakteristike FET-a
8. Operacijsko pojačalo kao invertirajuće pojačalo; Operacijsko pojačalo kao neinvertirajuće pojačalo

1. Poluvodiči, ograničivači i stabilizatori, pojačala s bipolarnim tranzistorom i operacijska pojačala. Test se polaže pismeno, sastoji se od 3 zadataka. Zadaci se ne vrednuju jednako, ukupna suma bodova je 20, a pitanja se mogu vrednovati kao netočno (0 bodova), djelomično točno (postotak od ukupnog broja bodova zadatka) i potpuno točno (100% od ukupnog broja bodova zadataka). Test se smatra položenim ukoliko je postignut minimalan prosjek od 50% svih bodova i ako je minimalno 1 zadatak potpuno točno riješen. U slučaju nezadovoljenja na testu, test se ponavlja u redovitim terminima ispitnih rokova (ljetni ispitni rok i jesenski ispitni rok). Ocjena se određuje temeljem sljedećih kriterija: 0-50% nedovoljan, 50-62,5% dovoljan, 62,5-75% dobar, 75-87,5% vrlo dobar , 87,5-100% izvrstan (odličan).

1. Jedinice predavanja 1-7 (poglavlja 1-10): Test se polaže pismeno, sastoji se od 10 pitanja a svako pitanje se jednako vrednuje, s tim da se pojedino pitanje može vrednovati kao netočno (0 bodova), djelomično točno (0.5, 1, 1.5 bod) i potpuno točno (2 boda). Test se smatra položenim ukoliko je postignut minimalan prosjek od 50% svih bodova i ako je minimalno 7 od ukupnih 10 pitanja dobilo više od nula bodova. U slučaju nezadovoljenja na testu, test se ponavlja u redovitim terminima ispitnih rokova (ljetni ispitni rok i jesenski ispitni rok). Ocjena se određuje temeljem sljedećih kriterija: 0-50% nedovoljan, 50-62,5% dovoljan, 62,5-75% dobar , 75-87,5% vrlo dobar , 87,5-100% izvrstan (odličan).
2. Jedinice predavanja 8-15 (poglavlja 11-20): Test se polaže pismeno, sastoji se od 10 pitanja a svako pitanje se jednako vrednuje, s tim da se pojedino pitanje može vrednovati kao netočno (0 bodova), djelomično točno (0.5, 1, 1.5 bod) i potpuno točno (2 boda). Test se smatra položenim ukoliko je postignut minimalan prosjek od 50% svih bodova i ako je minimalno 7 od ukupnih 10 pitanja dobilo više od nula bodova. U slučaju nezadovoljenja na testu, test se ponavlja u redovitim terminima ispitnih rokova (ljetni ispitni rok i jesenski ispitni rok). Ocjena se određuje temeljem sljedećih kriterija: 0-50% nedovoljan, 50-62,5% dovoljan, 62,5-75% dobar , 75-87,5% vrlo dobar , 87,5-100% izvrstan (odličan).

1. Poluvodiči, ograničivači i stabilizatori, pojačala s bipolarnim tranzistorom i operacijska pojačala. Test se polaže pismeno, sastoji se od 3 zadataka. Zadaci se ne vrednuju jednako, ukupna suma bodova je 20, a pitanja se mogu vrednovati kao netočno (0 bodova), djelomično točno (postotak od ukupnog broja bodova zadataka) i potpuno točno (100% od ukupnog broja bodova zadatka). Test se smatra položenim ukoliko je postignut minimalan prosjek od 50% svih bodova i ako je minimalno 1 zadatak potpuno točno riješen. Ocjena se određuje temeljem sljedećih kriterija: 0-50% nedovoljan, 50-62,5% dovoljan, 62,5-75% dobar , 75-87,5% vrlo dobar , 87,5-100% izvrstan (odličan). Pristupanje ispitu u terminu redovnog ispitnog roka nije dozvoljeno ukoliko nisu zadovoljeni svi zadani kriteriji iz laboratorijskih vježbi.

1. Jedinice predavanja 1-15 (poglavlja 1-20): Test se polaže pismeno, sastoji se od 10 pitanja a svako pitanje se jednako vrednuje, s tim da se pojedino pitanje može vrednovati kao netočno (0 bodova), djelomično točno (0.5, 1, 1.5 bod) i potpuno točno (2 boda). Test se smatra položenim ukoliko je postignut minimalan prosjek od 50% svih bodova i ako je minimalno 7 od ukupnih 10 pitanja dobilo više od nula bodova. Ocjena se određuje temeljem sljedećih kriterija: 0-50% nedovoljan, 50-62,5% dovoljan, 62,5-75% dobar, 75-87,5% vrlo dobar , 87,5-100% izvrstan (odličan). Pristupanje ispitu u terminu redovnog ispitnog roka nije dozvoljeno ukoliko nisu zadovoljeni svi zadani kriteriji iz laboratorijskih vježbi.

1. testovi i kolokviji, konzultacije, samostalni rad u laboratoriju i samostalno učenje