Detail předmětu

Speciální elektronické součástky a jejich aplikace

FEKT-BSESAk. rok: 2009/2010

Elektronické součástky pro vysoké kmitočty. Mikrovlnné elektronky. Polovodičové hrotové, Schottkyho a inverzní diody. Diody PIN. Mikrovlnné varaktory. Gunnovy diody, průletové diody IMPATT a BARITT. Mikrovlnné bipolární a unipolární tranzistory (MESFET), heterostrukturní tranzistory (HBT, tranzistory s vysokou pohyblivostí elektronů HEMT). Parametry součástek a jejich obvodové aplikace, měření konkrétních obvodů. Předmět je pojat výrazně technicky a aplikačně, nikoli fyzikálně.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Tomáš Urbanec, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí se speciálními elektronickými součástkami pro velmi vysoké kmitočty, mikrovlnnými elektronkami, polovodičovými hrotovými, Schottkyho a inverzními diodami, diodami PIN, mikrovlnnými varaktory, Gunnovými diodami, průletovými a injekčními diodami, mikrovlnnými bipolárními, unipolárními a heterostrukturními tranzistory (HBT, HEMT).

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

> Elektronické součástky pro velmi vysoké kmitočty, základní kategorie, rozdělení a současný stav. Organizační otázky výuky.
> Mikrovlnné elektronky - reflexní klystrony a průletové klystrony. Elektronky se zpětnou vlnou (karcinotrony) a s postupnou vlnou (permaktrony).
> Polovodičové materiály pro mikrovlnné aplikace. Pouzdra mikrovlnných polovodičových součástek.
> Hrotové a Schottkyho mikrovlnné diody, obrácené (inverzní) diody. Mikrovlnné detektory a směšovače.
> Diody PIN a jejich vysokofrekvenční aplikace.
> Mikrovlnné kapacitní diody - varaktory. Ladicí varaktory, varaktory pro násobiče kmitočtu, step recovery diody.
> Gunnovy diody a jejich aplikace.
> Průletové diody. Lavinové průletové diody IMPATT a TRAPATT, injekční průletové diody BARITT.
> Mikrovlnné bipolární tranzistory. Nízkošumové tranzistory, výkonové tranzistory.
> Mikrovlnné unipolární tranzistory MES FET. Nízkošumové tranzistory, výkonové tranzistory.
> Heterostrukturní mikrovlnné tranzistory. Heterostrukturní bipolární tranzistory (HBT), tranzistory s vysokou pohyblivostí elektronů (HEMT).

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se speciálními elektronickými součástkami pro velmi vysoké kmitočty, mikrovlnnými elektronkami, polovodičovými hrotovými, Schottkyho a inverzními diodami, diodami PIN, mikrovlnnými varaktory, Gunnovými diodami, průletovými a injekčními diodami, mikrovlnnými bipolárními, unipolárními a heterostrukturními tranzistory (HBT, HEMT).

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

SVAČINA, J., JAKUBOVÁ, I. Speciální elektronické součástky a jejich aplikace - návody pro laboratorní experimenty. Elektronický učební text. http://www.feec.vutbr.cz/et/skripta/urel/Specialni_elektronicke_soucastky_L.pdf . Brno 2003
SVAČINA, J. Speciální elektronické součástky a jejich aplikace - sbírka příkladů. Skripta FEKT VUT v Brně. Brno: MJ Servis, 2002
SVAČINA, J. Speciální elektronické součástky a jejich aplikace - přednášky. Skripta FEKT VUT v Brně. Brno: MJ Servis, 2004

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-EST , 2. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

33 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Urbanec, Ph.D.

Osnova

Elektronické součástky pro velmi vysoké kmitočty, základní kategorie, rozdělení a současný stav.
Mikrovlnné elektronky: reflexní klystrony a průletové klystrony, elektronky se zpětnou vlnou (karcinotrony) a s postupnou vlnou (permaktrony).
Polovodičové materiály pro mikrovlnné aplikace. Pouzdra mikrovlnných polovodičových součástek.
Hrotové a Schottkyho mikrovlnné diody, obrácené (inverzní) diody. Mikrovlnné detektory a směšovače.
Diody PIN a jejich vysokofrekvenční aplikace.
Mikrovlnné kapacitní diody - varaktory. Ladicí varaktory. Varaktory pro násobiče kmitočtu. Step recovery diody.
Gunnovy diody a jejich aplikace.
Průletové diody. Lavinové diody IMPATT a TRAPATT, injekční diody BARITT.
Mikrovlnné bipolární tranzistory. Mezní kmitočty. Nízkošumové tranzistory, výkonové tranzistory.
Mikrovlnné unipolární tranzistory, konstrukční typy. Tranzistory MESFET. Nízkošumové a výkonové unipolární tranzistory.
Heterostrukturní mikrovlnné tranzistory. Heterostrukturní bipolární tranzistory (HBT), tranzistory s vysokou pohyblivostí elektronů (HEMT).

Cvičení odborného základu

9 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Urbanec, Ph.D.

Osnova

Mikrovlnné elektronky: reflexní klystron, elektronka se zpětnou vlnou.
Hrotové a Schottkyho mikrovlnné diody. Mikrovlnné detektory a směšovače.
Diody PIN a jejich vysokofrekvenční aplikace.
Mikrovlnné varaktory. Ladicí varaktory, varaktory pro násobiče kmitočtu.
Oscilátory a zesilovače s Gunnovými a průletovými diodami.

Laboratorní cvičení

10 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Urbanec, Ph.D.

Osnova

Reflexní klystron a měření jeho vlastností.
Elektronka se zpětnou vlnou jako kmitočtově rozmítaný generátor.
Měření na oscilátoru s Gunnovou diodou.
Vlastnosti mikrovlnných detektorů s hrotovými a Schottkyho diodami.
Amplitudový modulátor a zeslabovač s diodou PIN.