Detail předmětu

Special Electronic Devices and their Applications

FEKT-CSESAk. rok: 2010/2011

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

Jazyk výuky

angličtina

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.

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 - přednášky. Skripta FEKT VUT v Brně. Brno: MJ Servis, 2004
SVAČINA, J. Speciální elektronické součástky a jejich aplikace - sbírka příkladů. Skripta FEKT VUT v Brně. Brno: MJ Servis, 2002

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BC bakalářský

    obor BC-EST , 2 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.