Функціональна електроніка
Спеціальність: Електроніка
Код дисципліни: 6.171.00.O.033
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Електронна інженерія
Лектор: Д.т.н., проф. Яремчук Ірина Ярославівна
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Загальні компетентності:
ЗК2. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності.
ЗК6. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями.
ЗК7. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
Спеціальні (фахові, предметні) компетентності:
СК3. Здатність інтегрувати знання фундаментальних розділів фізики та хімії для розуміння процесів твердотільної, функціональної та енергетичної електроніки, електротехніки.
СК6. Здатність ідентифікувати, класифікувати, оцінювати і описувати процеси у приладах, пристроях та системах електроніки за допомогою аналітичних методів, засобів моделювання, дослідних зразків та результатів експериментальних досліджень.
СК9. Здатність визначати та оцінювати характеристики та параметри матеріалів електронної техніки, аналогових та цифрових електронних пристроїв для проектування мікропроцесорних та електронних систем, пристроїв функціональної, квантової та лазерної електроніки.
Результати навчання: Програмні результати навчання:
Р1. Описувати принцип дії за допомогою наукових концепцій, теорій та методів та перевіряти результати при проектуванні та застосуванні приладів, пристроїв та систем електроніки.
Р2. Застосовувати знання і розуміння диференційного та інтегрального числення, алгебри, функціонального аналізу дійсних і комплексних змінних, векторів та матриць, векторного числення, диференційних рівнянь в звичайних та часткових похідних, ряду Фур’є, статистичного аналізу, теорії інформації, чисельних методів для вирішення теоретичних і прикладних задач електроніки.
Р4. Оцінювати характеристики та параметри матеріалів електронної техніки, розуміти основи твердотільної електроніки, електротехніки, аналогової та цифрової схемотехніки, перетворювальної та мікропроцесорної техніки.
Р11. Аргументувати нормативно-правові засади при впровадженні електронних пристроїв та систем; оцінювати переваги інженерних розробок, їх екологічність та безпечність; захищати власні світоглядні позиції та переконання у виробничій або соціальній діяльності.
Комунікація:
К2. Використання комунікативної компетентності для ефективної взаємодії в різних сферах спілкування; відбір і систематизація інформаційних матеріалів з метою спілкування у професійній сфері.
Автономія і відповідальність:
АВ3. Самостійність при опрацюванні, інтерпретації та узагальненні даних, відповідальність за оперативність, точність і достовірність подачі інформації.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити: Фізика напівпровідників і діелектриків, Квантова електроніка, Елементна база твердотільної електроніки, Технологічні основи електроніки, Фізичні основи електронної техніки.
Кореквізити: Функціональна електроніка, частина 2, Основи моделювання для електронної техніки.
Короткий зміст навчальної програми: Навчальна дисципліна присвячена вивченню фундаментальних фізичних процесів, що лежать в основі сучасної оптоелектроніки, і тим самим, визначити її можливості і шляхи подальшого розвитку, принципу дії, особливостям конструкції та технічних характеристик приладів і пристроїв оптоелектроніки; вивченню функціональної електроніки та її місця в розвитку сучасної електронної техніки. Проаналізовані основні типи функціональних пристроїв та особливості застосування при створенні сучасних електронних пристроїв.
Опис: Предмет дисципліни та її завдання. Загальні характеристики галузі. Класифікація оптоелектронних пристроїв та фізичні процеси в них.
Фотоприймальні пристрої. Фоторезистори. Фотодіоди. Фототранзистори. Фототиристори. Світловипромінювальні діоди. Оптопари.
Інтегральна оптика. Оптоелектронні інтегральні мікросхеми. Модель діелектричного хвилеводу. Оптичні відгалужувачі.
Фотоприймальні пристрої оптоелектронних інтегральних мікросхем. Тонкоплівкові модулятори. Акустичнооптичні керуючі пристрої.
Оптоелектронні запам’ятовуючі пристристрої. Електрооптичні дефлектори. Акустичні дефлектори.
Застосування структур метал-діелектрик-напівпровідник в інтегральні оптиці.
Функціональна мікроелектроніка та її місце в розвитку сучасної електронної техніки.
Акустоелектроніка.
Оптоелектроніка
Функціональна діелектрична електроніка.
Функціональна напівпровідникова електроніка.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль: контрольні та практичні роботи, виконання індивідуальних домашніх завдань.
Підсумковий контроль: екзамен.
Критерії оцінювання результатів навчання: Розподіл балів у 100-бальній шкалі.
Поточний контроль: практичні роботи – 15 балів; лабораторні роботи – 15 балів; виконання тестів у ВНС – 10 балів.
Екзаменаційний контроль – 60 балів (письмова компонента – 55 балів, усна компонента – 5 балів).
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1.Функціональна електроніка: навчальний посібник / Т. М. Мустецов. – Харків: ХНУ імені В. Н. Каразіна, 2018. – 164 с.
2. Елементна база електронних апаратів. Частина 5. Оптоелектронні компоненти / Філинюк М. А., Лазарєв О. О., Войцеховська О. В. та ін.: під загальною редакцією М. А. Філинюка, О. О. Лазарєва. – Вінниця: ВНТУ, 2018. – 116 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).
Функціональна електроніка (курсова робота)
Спеціальність: Електроніка
Код дисципліни: 6.171.00.O.034
Кількість кредитів: 2.00
Кафедра: Електронна інженерія
Лектор: Д.т.н., проф. Яремчук Ірина Ярославівна
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Загальні компетентності:
ЗК2. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності.
ЗК6. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями.
ЗК7. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
Спеціальні (фахові, предметні) компетентності:
СК3. Здатність інтегрувати знання фундаментальних розділів фізики та хімії для розуміння процесів твердотільної, функціональної та енергетичної електроніки, електротехніки.
СК6. Здатність ідентифікувати, класифікувати, оцінювати і описувати процеси у приладах, пристроях та системах електроніки за допомогою аналітичних методів, засобів моделювання, дослідних зразків та результатів експериментальних досліджень.
СК9. Здатність визначати та оцінювати характеристики та параметри матеріалів електронної техніки, аналогових та цифрових електронних пристроїв для проектування мікропроцесорних та електронних систем, пристроїв функціональної, квантової та лазерної електроніки.
Результати навчання: Програмні результати навчання:
Р1. Описувати принцип дії за допомогою наукових концепцій, теорій та методів та перевіряти результати при проектуванні та застосуванні приладів, пристроїв та систем електроніки.
Р2. Застосовувати знання і розуміння диференційного та інтегрального числення, алгебри, функціонального аналізу дійсних і комплексних змінних, векторів та матриць, векторного числення, диференційних рівнянь в звичайних та часткових похідних, ряду Фур’є, статистичного аналізу, теорії інформації, чисельних методів для вирішення теоретичних і прикладних задач електроніки.
Р4. Оцінювати характеристики та параметри матеріалів електронної техніки, розуміти основи твердотільної електроніки, електротехніки, аналогової та цифрової схемотехніки, перетворювальної та мікропроцесорної техніки.
Р11. Аргументувати нормативно-правові засади при впровадженні електронних пристроїв та систем; оцінювати переваги інженерних розробок, їх екологічність та безпечність; захищати власні світоглядні позиції та переконання у виробничій або соціальній діяльності.
Комунікація:
К2. Використання комунікативної компетентності для ефективної взаємодії в різних сферах спілкування; відбір і систематизація інформаційних матеріалів з метою спілкування у професійній сфері.
Автономія і відповідальність:
АВ3. Самостійність при опрацюванні, інтерпретації та узагальненні даних, відповідальність за оперативність, точність і достовірність подачі інформації.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити: Фізика напівпровідників і діелектриків, Квантова електроніка, Елементна база твердотільної електроніки, Технологічні основи електроніки, Фізичні основи електронної техніки.
Кореквізити: Функціональна електроніка, частина 2, Основи моделювання для електронної техніки.
Короткий зміст навчальної програми: Курсова робота покликана сформувати і розвинути вміння та навички розрахунку конструктивних, технологічних та фізичних параметрів фотодіода, які впливають на його вольт-амперні характеристики. Для розв’язання поставлених задач курсової роботи рекомендовано програмне середовище Mathcad. Пояснювальна записка до курсової роботи повинна містити текстовий та ілюстративний матеріал. Результатом роботи є розраховані параметри фотодіода.
Опис: Етапи виконання курсової роботи:
1. Ознайомлення з завданням, методологією виконання курсового проекту (курсової роботи) та уточнення варіанту завдання.
2. Літературний огляд та аналіз фізичних процесів в оптоелектронних приладах.
3. Розрахунок конструктивних і технологічних параметрів переходу на вольт-амперної характеристики фотодіода.
4. Розрахунок фізичних параметрів на вольт-амперної характеристики фотодіода.
5. Оформлення курсової роботи з представленням результатів розрахунку параметрів ВАХ фотодіода.
6. Захист курсової роботи.
Методи та критерії оцінювання: 1. Поточний контроль у формі перевірки викладачем частин курсової роботи згідно з описом етапів виконання курсової роботи.
2. Підсумковий контроль у формі захисту курсової роботи.
Критерії оцінювання результатів навчання: Максимальна оцінка в балах - 100 балів.
• Поточний контроль - 50 балів.
• Перевірка тексту і графічної частини курсової роботи – 10 балів.
• Захист курсової роботи – 40 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Розрахунок фотодіода з метою отримання заданих параметрів вольтамперних характеристик: Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни «Функціональна електроніка» для студентів спеціальності 171 Електроніка / Укл.: М.С. Івах, І.П. Кремер, – Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2018. – 23 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).