lu.se

Elektro- och informationsteknik

Lunds Tekniska Högskola | Lunds universitet

ESS010 Elektronik

Relaterade kurser

2016/2017


Related Courses

Denna kurs, ESS010 Elektronik, kommer att ge dig grundläggande kunskaper om elektroniska komponenter, byggstenar och kretsteori. Den ger dig en bra grund för fortsatta studier inom elektronik och konstruktion av mer avancerade kretsar.

 

Nästa kurs i elektronik är ESSF01 Analog Elektronik. Det är en 8.0hp kurs på G2-nivå som startar i slutet av hösten och slutar efter VT2. Kursen är en startpunkt för studenter som vill lära sig hur man utformar analoga kretsar, såsom förstärkare, oscillatorer, mixrar och A/D-omvandlare. Den ger en omfattande översikt av transistorn, som är en grundläggande komponent i alla moderna elektroniska enheter och applikationer. Kursen lär studenterna en systematisk metodik för att utforma högpresterande förstärkare. Kursen innehåller t.ex.

  • Feedbackteori, hur det fungerar och varför det används
  • Hur man utformar förstärkare med hjälp av transistorer och de olika transistorstegen
  • Frekvensberoende av aktiva och passiva komponenter
  • Frekvenskompensering av återkopplade förstärkare 

Förstärkare används inom många områden och spelar en mycket viktig roll i modern elektronik såsom mobiltelefoner, medicinsk utrustning och datorsystem. I kursen ingår dessutom ett projekt där man bygger sin egen förstärkare och presenterar den både muntligt och skriftligt.

 

För en bättre förståelse av radiodelen i trådlös kommunikation, erbjuds kursen ETIF05 Grundläggande Radioteknik. Det är en 7.5hp kurs på G2-nivå som ges i HT1. Den ger en allmän kunskap i högfrekvenstillämpningar och grundläggande förståelse för radiomottagare och sändare. Den går inte in på elektroniken i detalj, utan kommer istället att behandla de olika delarna som funktionsblock. Kursen innehåller t.ex.

  • Radiomottagare och sändare på blockdiagramnivå
  • Signaler i tids-, frekvens- och fasdomän
  • Brusanalys och simulering på systemnivå
  • Olika komponenters beteende vid höga frekvenser
  • Mätningar med spektrum- och nätverksanalysator

Vikten av trådlös kommunikation ökar. Inte bara mobiltelefoner, utan också ett ökande antal sensorer och små trådlösa enheter som bygger upp det som kallas sakernas internet kräver radiomottagare och sändare. Kursen ger dessutom en översikt över moderna digitala kommunikationssystem, och ger studenterna en bred förståelse för dessa system.

 

Kursen ETIN50 Högfrekvensförstärkare bygger på innehållet i ETIF05 Grundläggande Radioteknik. Det är en 7.5hp kurs på A-nivå i HT2 med fokus på design och analys av högfrekvensförstärkare. Denna är en viktig del i trådlösa applikationer såsom mobiltelefoner och datanät. Kursen innehåller t.ex.

  • Analys och design av högfrekvensförstärkare
  • Systematiska metoder för utformning och tillverkning av förstärkare
  • Egenskaper som förstärkning, stabilitet och brus
  • Avancerade mätmetoder

Frekvenser som behandlas är i området MHz till GHz, vilket omfattar ett stort antal moderna applikationer. Praktisk erfarenhet av högfrekvensförstärkare erhålls genom laborationer, där också ingenjörskunnande i mätteknik tillhandahålls. Trådlös teknik går mycket snabbt framåt, och det finns en stor efterfrågan på denna typ av kunskap.

 

Kursen ETIN25 Analog IC-konstruktion ger en mer djupgående behandling av förstärkare och specifikt hur de kan realiseras på integrerade kretsar. Det är 7.5hp kurs på A-nivå i HT2 som ger en gedigen förståelse för analog integrerad kretskonstruktion. Fokus ligger på CMOS-teknik som är den vanligaste tekniken för att utforma integrerade kretsar. Kursen innehåller t.ex.

  • CMOS-teknik och realisering av olika komponenter, såsom MOS-transistorer, dioder, motstånd och kondensatorer
  • IC-konstruktion med hjälp av CAD-verktyg och datorsimulering av analoga kretsar
  • Design och analys av förstärkare och deras byggstenar

Praktisk erfarenhet av moderna CAD-verktyg erhålls i laborationer. Efter kursen ska studenterna kunna utforma sina egna integrerade kretsar. Detta kan exempelvis utföras i projektkursen ETIN35 IC-projekt 1.

 

I kurserna ETIN35 IC-Projekt 1 och ETIN40 IC-projekt 2 kan du skapa din egen integrerade krets och testa den. Båda kurserna är 7.5hp och på A-nivå. För att skapa ett analogt chip tillämpar studenterna sina kunskaper från EITN25 Analog IC-konstruktion. Kretsen utformas på den första kursen och verifieras i den andra. Mellan de två kurserna skickas chip iväg för tillverkning, vilket är en unik möjlighet för ett studentprojekt inom grundutbildningen. Projektet kommer att ge dig praktisk erfarenhet av hela designprocessen, från första specifikation till kontroll av den färdiga kretsen. Dessa kurser ingår också i den digitala kurspaket, där du gör ett digital IC projekt i stället för en analog IC projekt. Det är även möjligt att göra ett projekt inom datordesign.

 

Kursen ETIN30 Integrerad Radioelektronik är en 7.5hp kurs på A-nivå som använder kunskap från ETIN25 Analog IC-konstruktion för att utforma och analysera integrerad högfrekvenselektronik. Även om huvudfokus i kursen är trådlös kommunikation, är kursen ETIF05 Grundläggande Radioteknik inte ett förkunskapskrav för denna kurs. Den rekommenderas dock eftersom den ger en bättre förståelse för radioaspekter på blocknivå. Byggblocken tillverkas med hjälp av CMOS-teknik i ett projektarbete där en komplett mottagare eller sändare utformas. Kursen innehåller t.ex.

  • Tillverkning av byggblock, såsom förstärkare, mixrar och oscillatorer på en integrerad krets.
  • Planering av layout med avseende på parasiteffekter
  • Moderna CAD-verktyg för IC design vid höga frekvenser
  • Systemaspekter för radiomottagare och sändare

Radiodelen i trådlös teknik är mycket viktig och återfinns i applikationer som mobiltelefoner, WLAN, GPS, etc., där den tillverkas med hjälp av CMOS-kretsar. Det finns därför ett stort behov av denna kunskap idag.

 

I projektkursen EITF40 Digitala och Analoga projekt, kan du använda dina kunskaper från ESSF01 Analog Elektronik, i syfte att göra ett analogt projekt. Projektet innefattar normalt att bygga ett system eller en produkt. Systemet kommer att bestå av en analog krets. Projektarbetet kommer att omfatta exempelvis

  • Utforma och analysera systemet
  • Kunskap om faktorer som kan påverka systemet
  • Testa och felsöka en elektronisk krets
  • Dokumentera systemet

Efter den här kursen kommer du att ha praktisk erfarenhet av att bygga dina egna system och kretsar av medelhög komplexitet. Kursen ingår också i det digitala kurspaket, där du gör ett digitalt projekt istället för ett analogt projekt.

 

Medan den största mängden av signalbehandling otvivelaktigt utförs i den digitala domänen, så är oftast ingången och/eller utgången hos systemet analog. Kursen ETIN55 Integrerade A/D och D/A-omvandlare, en 7.5hp kurs på A-nivå i HT2, ger kunskap om hur signaler omvandlas mellan analoga och digitala domäner. Kursen innehåller t.ex.

  • Teoretisk grund för A/D- och D/A-omvandlare, såsom sampling och kvantisering
  • Olika arkitekturer och deras fördelar och nackdelar
  • Design och simulering med hjälp av CAD-verktyg

Högtalare och mikrofoner för digitalt ljud, kameror, bildskärmar och monitorer inom digital video och antenner i radiokommunikation är exempel på enheter som normalt kräver A/D och D/A-omvandlare med hög prestanda. Den stora mängden tillämpningar och den ökande användningen av olika sensorer gör att kunskap inom detta område är mycket viktigt och önskvärt.

Sidansvarig: Erik Lind |