slides - Electrical and Information Technology

Elektronik 2015
ESS 010 Elektronik
Erik Lind
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
1
Elektronik 2015
Föreläsning 0
Lite introduktion
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
2
Elektronik
Hur vi utnyttjar elektrisk energi för att göra nyttiga saker
Manipulera elektroner – elektriska strömmar och spänningar
Mäta, styra, beräkna, lysa, signalera…
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
3
Analog Elektronik
Kontinuerliga spänningar och strömmar
Förstärka, omvanlda från ström/spänning, filtrera….
v(t)
v(t)
i(t)
t
2015-09-01
t
Föreläsning 0, Elektronik 2015
t
4
Analog Elektronik - Radiokommunikation
kHz - Mbps
2015-09-01
100 MHz – 60 GHz
Föreläsning 0, Elektronik 2015
5
Trådlös kommuniation & Internet of things
(?)
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
6
Lite interaktivitet
Föreläsningar – mest envägskommunikation
Lite interaktivitet
Föreläsningar – mest envägskommunikation
Ni kan ställa frågor till mig
Lite interaktivitet
Föreläsningar – mest envägskommunikation
Ni kan ställa frågor till mig
Svårt för mig att ställa frågor till er
Lättare att svara om man är anonym!
Lite interaktivitet
http://nano.participoll.com
Provkör en gratisvariant än så länge ….
Er bakgrund
Har du byggt någonting med en
op-amp?
A) Ja
B) Nej
C) Vad är en op-amp?
http://nano.participoll.com
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
A
B
C
0
11
Er bakgrund
Har du någonsin använt att −1 =  till något vettigt?
A) Ja
B) Nej
C) i?
http://nano.participoll.com
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
A
B
C
0
Komplexa tal inom elektronik (?!)
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
Digital Elektronik
Information:
Digital ’0’ – Låg Spänning (0 V)
Digital ’1’ – Hög spänning (Ex + 1.5 V)
0
1
0
1
1
0
Digital Logik
1
0
0
1
CLK
0 1
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
14
Digital Elektronik
NAND
In
Out
(0,0)
1
(1,0)
0
(0,1)
0
(1,1)
0
2015-09-01
Programerbart..
Flexibelt..
Robust..
× 1 000 000 000
Föreläsning 0, Elektronik 2015
15
Analog <-> Digital
Signaler vi mäter är analoga!
Behöver konverteras till digitala
111
110
110
Analog-Digital omvandlare
100
100
001
v(T(t))
2015-09-01
000
001
0001
0001
0010
…
Föreläsning 0, Elektronik 2015
16
Digital Elektronik – Moores lag
2015-09-01
Föreläsning 1, Elektronik 2015
17
Nanoelektronik
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
0.1 nm
18
Kursinnehåll 1 - Kretsanalys
Hur beräknar vi spänningar och strömmar i
komplicerade elektriska kopplingar?
Ohms lag
Nodanalys
Tidsberoende signaler – komplexa tal
Analogelektroniken i åk 2.
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
19
Kursinnehåll 2 – Tillämpningar av kretsanalys
Överföringsfunktioner, Bodediagram
Analoga Filter
Halvledare - Dioder
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
20
Kursinnehåll 3 - HT2 – Förstärkare och Digital Elektronik
Operationsförstärkare,
komparatorer
Förstärkartyper
Fälteffekttransistorer
Digitala Kretsar
AD/DA-omvandlare
Mer Digitalteknik i åk 2!
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
21
Er bakgrund?
A. Gymnasiet  LTH
B. Gymnasiet -> Jobb/Resor/??  LTH
C. Gymnasiet -> Universitet  LTH
D.Gymnasiet -> Universitet  Jobb  LTH
E. Något helt annat  LTH
http://nano.participoll.com
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
A
B
C
D
E
0
Kursupplägg
• Föreläsningar: Introducera, förklara och exemplifiera teorin (23)
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
23
Kursupplägg
• Föreläsningar: Introducera, förklara och exemplifiera teorin (23)
• Övningar: Lös problem / räkna (22)
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
24
Kursupplägg
• Föreläsningar: Introducera, förklara och exemplifiera teorin (23)
• Övningar: Lös problem / räkna (22)
• Seminarium: Problemlösning på tavlan (4)
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
25
Kursupplägg
• Föreläsningar: Introducera, förklara och exemplifiera teorin (23)
• Övningar: Lös problem / räkna (22)
• Seminarium: Problemlösning på tavlan (4)
• Laborationer: Praktiskt kopplande/mätande/design (6)
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
26
Kursupplägg
• Föreläsningar: Introducera, förklara och exemplifiera teorin (23)
• Övningar: Lös problem / räkna (22)
• Seminarium: Problemlösning på tavlan (4)
• Laborationer: Praktiskt kopplande/mätande/design (6)
• Projekt (VT1): Design och bygg på egen hand. (1)
Två tentamen: HT1 och HT2. Betyget är medelvärden av tentamina
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
27
Kurslitteratur
Kursbok: Electrical Engineering 6th Edition, Hambley
Övningar: Exempelsamling i kretsteori, ellära och elektronik.
Laborationer: Elektronik 2015/2016
Säljs på KF-Sigma
Övningar börjar redan vecka 1
Tillgång till labsalar – vecka 2
Labbar börjar vecka 3
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
28
Hemsida
http://www.eit.lth.se/kurs/ess010
All viktig information finns/dyker
upp där!
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
29
Internetbaserade miniprov
http://elearning.eit.lth.se/moodle/
4 miniprov HT1. Varje prov öppet en vecka. Rätt svar på alla – 3 bonuspoäng på tentan.
4 miniprov HT2. Varje prov öppet en vecka. Rätt svar på alla – 3 bonuspoäng på tentan.
Lab 1-3 & 5: Kunskapskontroll med miniprov. Måste vara godkänd för att få labba!
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
30
ELFA-Kit
Komponenter till
laborationerna
Resistanser
Dioder, Spolar,
kodensatorer
Aktiva komponenter:
Op-Amps, transistorer…
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
31
ELFA-kit lab
E:3315:
Bamse & De Visa Stenarna
E:3316:
Alice i Lundalandet & Team Flygande Traktorn
E:3318:
Ghostbusters, E-nhörningarna & Bumbibjörna
E:3319:
Dumbledores Armé, Elektro Patronum & Elvorna
2015-09-01
Föreläsning 0, Elektronik 2015
32