Elektroniikka I (FYS2082), Syksy 2023

Sivu päivitetty 14.12.2023

Elektroniikka I (FYS2082), 5 ECTS, syksy 2023

Luennoitsija: Prof. Edward Hæggström, edward.haeggstrom (at) helsinki.fi

Assistentit:

B.Sc Petteri Salminen, petteri.salminen(at)helsinki.fi

Miska Saralahti, miska.saralahti(at)helsinki.fi

Yhteydenotto kurssiin tai laskuharjoituksiin liittyviin asioihin ensisijaisesti kurssiassintentteihin, sähköpostilla.

Ajankohtaista

KE 22.11. pidetään ensimmäinen demo. Lähtö luokasta D106 klo 10:20.

KE 29.11. pidetään toinen demo. Demo pidetään normaalisti luokassa D106.

TI 5.12. pidetään kolmas demo. Demo pidetään normaalisti luokassa D105.

KE 6.12. Ei pidetä laskareita. Laskariryhmille 1 ja 2 pidetään yhteinen tilaisuus torstaina 7.12..

PE 15.12. klo 14-16 luokassa D117 pidetään vapaaehtoinen “drop in” laskuharjoitustilaisuus. Tervetuloa kysymään kurssiasioista ja rakentamaan virtapiirejä!

Tentti: Päivämäärä ja kellonaika: 19.12. klo 13-17. Luokka: E204. Koealue: Luennoilla käydyt aiheet ja laskuharjoitukset. Tenttiin saa ottaa mukaan kirjoitusvälineet sekä laskimen.

Harjoitustehtävät ja demot

Kurssin aikana pidetään yhteensä 5 laskuharjoitusta.

Joka viikolla tehtävät koostuvat laskuharjoituksista ja niihin liittyvistä käytännön töistä. Laskuharjoitukset tehdään ennen laskaritilaisuutta ja tuodaan tehtyinä tilaisuuteen. Laskuharjoituksista sekä käytännön töistä saa pisteet ainoastaan läsnäollessa, joten läsnäoloa suositellaan vahvasti.

Laskuharjoituksissa tarvittavien ohjelmien asennusohjeet

Käytännön työt: kurssin aikana tutustutaan komponentteihin ja yksinkertaisiin piireihin pienissä ryhmissä. Vähintään yhdellä ryhmäläisistä tulee olla läppäri mukana. Käytännön harjoituksia suoritetaan laskaritilaisuuksien yhteydessä.

Kurssin sisältö

Ajankohta opintojen ajoitusmallissa: 2. vuosi

Esitiedot: Fysiikan mittausmenetelmät I, Fysiikan perusopinnot (25 op), erityisesti Sähkömagnetismi sekä Säteilykentät ja fotonit kannattaa kerrata. Matematiikka on MAPU-tasoa.

Sisältö: Piiriteoriaa, analogiset vahvistimet ja transistoripiirit. Kurssin aikana tutustutaan elektroniikan peruskytkentöihin käytännössä. Elektronisten piirien simulointi. Tutustuminen piirilevyjen suunnitteluun.

Suoritustapa: Loppukoe ja harjoitukset

Kurssin arvostelu: Kurssiarvosanasta 33% muodostuu laskuharjoituspisteistä, joita myönnetään 2 piste tai 1 pistettä / tehtyä tehtävää kohden sekä 1 piste tehtävän esittämisestä laskuharjoituksessa. Käytännön töistä annetaan 2 pistettä per ryhmässä tehty työ. Läsnäolosta demonstraatioissa saa 2 pistettä / demonstraatio. Loput arvosanasta määräytyy koepisteiden perusteella.

Kirjallisuus:

Aaltonen, Kousa, Stor-Pellinen: Elektroniikan perusteet , uusin painos, Limes ry

P. Horowitz, W. Hill: The Art of Electronics, 3. ed. Cambridge Univ. Press.

P. Horowitz, W.Hill: The Art of Electronics: The x Chapters, Cambridge Univ. Press.

Verkkosivuja, joista löytyy tietoa elektroniikasta

Verkkosivuja, joista löytyy tietoa elektroniikasta:

HyperPhysics on Georgia State Universityn ylläpitämä fysiikan, kemian ja matematiikan
sivusto, joka sisältää myös elektroniikan esimerkkejä.

Elektroniikan ja digielektroniikan perusteita: http://www.electronics-tutorials.ws/

Java applet demo RLC-piiristä: http://www.falstad.com/circuit/

Elektroniikan sanastoa


Kanavatransistorit

FET Circuit Applications (National
Semiconductor)

Datasheets: 2n4416 Linear Systems Vishay Calogic

Operaatiovahvistimet

Analog dialogue Noise

Filter Design in Thirty Seconds (Texas Instruments)

Theory and Applications of Logarithmic Amplifiers  (National
Semiconductor)

Digitaalielektroniikka

Logic Selection Guides (Texas Instruments)

Standard
logic, gates 
(NXP)

ASIC World Directory – Digital
(K-Maps, Quine-McCluskey minimization)

Phase-Locked Loop

555 ajastinpiiriin liittyen

555 Timer Tutorials

555 Timer as an A/D converter

Switch capacitor kytkentöjä

Switched Capacitor Circuits

Switched Capacitor Filter Solutions

Basic Introduction FIlters – Active, Passive, and Switched-Capacitor

AD- ja DA-muuntimet

ADC and DAC glossary

Analog to digital converter (Wikipedia)

Muita linkkejä

Datasheet Catalog

LTspice simulaatio-ohjelma

Luennot

Tiistaisin 10.15-12.00, Physicum D105

Keskiviikkoisin 10.15-12.00, Physicum D106

Luentomateriaali

Laskuharjoitukset

Keskiviikkoisin 12.15-14.00, Physicum D117

Torstaisin 10.15-12.00, Physicum D117

Laskarit 1, (palautus viikolla 46 laskaritilaisuuteen)

Laskarit 2, (palautus viikolla 47 laskaritilaisuuteen)

Laskarit 3, (palautus viikolla 48 laskaritilaisuuteen)

Laskarit 4, (palautus viikolla 49 laskaritilaisuuteen)

Laskarit 5, (palautus viikolla 50 laskaritilaisuuteen)