DM LEDA | OE

Osnovi Elektornike

Modul: UPS, EEN, ELK, EKM i KIT.
Microsoft Teams kanal (obaveštenja, rešeni blanketi)
Rezime: Diode i diodna kola. Bipolarni tranzistor, radna prava i radna tačka. Model bipolarnog tranzistora. MOSFET tranzistor, radna prava i radna tačka. Model MOSFET tranzistora. Osnovni pojačavački stepeni sa bipolarnim i MOSFET tranzistorom. Višestepeni pojačavači. Pojačavač sa direktnom spregom. Diferencijalni i operacioni pojačavač. Primena operacionih pojačavača. Negativna povratna sprega. Oscilatori. Pojačavači velikih signala. Izvori napona napajanja.
Literatura:
[1] Litovski, Vančo. Osnovi Elektronike - teorija, rešeni zadaci i ispitna pitanja. Akademska Misao, Beograd, 2006.

[2] Razavi, Behzad. Fundamentals of microelectronics. John Wiley & Sons, 2013.

[3] Sedra, Adel S., Kenneth Carless Smith, Tony Chan Carusone, and Vincent Gaudet. Microelectronic circuits. New York: Oxford University Press, 2016.
Dodatna literatura:
Raspored:
- Predavanja:
  - Uvod – primena elektronskih kola.
  - Diode – karakteristike silicijumske diode, grafički i numerički modeli, primeri.
  - Diode i diodna kola.
  - Modeli diode, primeri primene različitih modela dioda u diodnim kolima.
  - Konceptualna struktura ispravljača.
- Vežbe:
  - Ponavaljanje gradiva iz elektrotehnike/komponenti/matematike.
  - Omov zakon, Kirhofovi zakoni.
  - Pisanje i rešavanje sistema jednačina.
  - Metod potencijala čvorova, metod konturnih struja.
  - Linearna algebra.
  - Strujni/naponski razdelnik, superpozicija.
  - Tevenenova/Nortonova teorema.
  - Osnovne karakteristike/parametri, AC i DC signala (amplituda, perioda/frekvencija, srednja i efektivna vrednost).
  - Pasivne komponente (R, L, C) u vremenskom, AC i DC domenu.
  - Geometrijska interpretacija izvoda (nagib) i integrala (površina).
  - Hand-out
- Predavanja:
  - Tipovi karakteristika u diodnim kolima.
  - Regulator napona sa diodama.
  - Polutalasni usmerač – diodni most.
  - Punotalasni usmerač.
  - Zener dioda –karakteristike, funkcionisanje, modelovanje, primeri.
- Vežbe:
  - Diodna kola.
  - Strjuno-naponska karakteristika diodno-rezistivnih kola.
  - Analiza velikih signala.
  - Primena Zener diode.
- Predavanja:
  - Bipolarni tranzistori.
  - Pojam pojačavanja signala, uopštena struktura pojačavača, izrazi za pojačanje.
  - Struktura bipolarnog tranzistora, način fukncionisanja, simboli.
  - Režimi rada bipolarnih tranzistora (NPN i PNP), tabela uslova.
  - Aktivni režim rada NPN tranzistora, analiza jednosmernih usova, izrazi za kolektorsku struju tranzistora.
  - Izrazi za emitorsku i struju baze NPN tranzistora u jednosmernom režimu.
  - Veze. Primer, provere režima rada tranzistora.
  - Karakteristike bipolarnog PNP tranzistora.
  - Transkonduktansa bipolarnog NPN tranzistora.
  - Model bipolarnog PNP tranzistora za velike signale. Model bipolarnog NPN tranzistora za male signale.
- Vežbe:
  - Bipolarni tranzistor.
  - DC analiza.
  - Šeme za polarizaciju.
  - Izvori konstantne struje/napona.
  - Hand-out
Državni praznik: Dan primirja u Prvom svetskom ratu!
- Predavanja:
  - Primer modelovanja ekvivalentnog kola sa bipolarnim tranzistorima za male signale.
  - Early-ev efekat, modifikacija modela tranzistora za male signale. PNP tranzistor: struktura, simbol, modeli i Early-ev efekat.
  - Kola sa bipolarnim tranzistorima.
  - Najvažnije osobine pojačavača (uopšteno).
  - Ulazna i izlazna impedansa pojačavača, blok šema, vrednosti u idealnom i realnom slučaju.
  - Merenje ulazne i izlazne impedanse pojačavača, šeme i postupci.
  - Osnovna (jednostavna) polarizacija bipolarnog NPN tranzistora, osobine.
  - Polarizacija otpornim deliteljem napona, osobine.
  - Polarizacija degeneracijom emitora, osobine.
  - Samopolarišući stepen, osobine.
  - Polarizacija PNP tranzistora.
  - Pojačavač sa zajedničkim emitorom, šema, uloga elemenata, osobine.
  - Pojačavač sa zajedničkim emitorom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje ulazne impedanse.
  - Pojačavač sa zajedničkim emitorom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje izlazne impedanse.
  - Pojačavač sa zajedničkim emitorom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje naponskog pojačanja.
  - Pojačavač sa zajedničkim emitorom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje strujnog pojačanja.
- Vežbe:
  - Pojačavači sa bipolarnim tranzistorm.
  - Ekstrakcija parametara za male signale iz DC režima.
  - Analiza pojačavača sa bipolarnim tranzistorom.
  - Hand-out
- Predavanja:
  - Pojačavač sa zajedničkom bazom, šema, uloga elemenata, osobine.
  - Pojačavač sa zajedničkom bazom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje ulazne impedanse.
  - Pojačavač sa zajedničkom bazom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje izlazne impedanse.
  - Pojačavač sa zajedničkom bazom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje naponskog pojačanja.
  - Pojačavač sa zajedničkom bazom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje strujnog pojačanja.
  - Pojačavač sa zajedničkim kolektorom, šema, uloga elemenata, osobine.
  - Pojačavač sa zajedničkim kolektorom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje ulazne impedanse.
  - Pojačavač sa zajedničkim kolektorom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje izlazne impedanse.
  - Pojačavač sa zajedničkim kolektorom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje naponskog pojačanja.
  - Pojačavač sa zajedničkim kolektorom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje strujnog pojačanja.
  - MOSFET tranzistori.
  - MOSFET - struktura, simbol, funkcionisanje.
  - Režimi rada NMOS tranzistora, modulacija dužine kanala.
  - Transkonduktansa NMOS tranzistora.
  - Karakteristike NMOS tranzistora. Model NMOS za velike signale.
- Vežbe:
  - MOS-FET tranzistor. DC analiza.
  - Šeme za polarizaciju.
  - Izvori konstantne struje/napona.
  - Hand-out
- Predavanja:
  - Model NMOS za male signale.
  - PMOS tranzistor, struktura, polarizacija, oblasti rada, model za velike i male signale.
  - Primer: nacrtati model kola sa N/PMOS tranzistorima za male signale.
  - Pojačavači sa MOS tranzistorima.
  - Izbor radne tačke, kombinovanje prenosnih k-ka sa odzivom u vremenskom domenu.
  - Polarizacija otpornim deliteljem napona i degenerisanjem sorsa.
  - Samopolarišući stepen.
  - Polarizacija strujnim izvorom, strujno ogledalo.
  - Pojačavač sa zajedničkim sorsom, šema, uloga elemenata, osobine.
  - Pojačavač sa zajedničkim sorsom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje ulazne impedanse.
  - Pojačavač sa zajedničkim sorsom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje izlazne impedanse.
  - Pojačavač sa zajedničkim sorsom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje naponskog pojačanja.
  - Pojačavač sa zajedničkim gejtom, šema, uloga elemenata, osobine.
  - Pojačavač sa zajedničkim gejtom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje ulazne impedanse.
  - Pojačavač sa zajedničkim gejtom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje izlazne impedanse.
  - Pojačavač sa zajedničkim gejtom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje naponskog pojačanja.
  - Pojačavač sa zajedničkim gejtom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje strujnog pojačanja.
  - Pojačavač sa zajedničkim drejnom, šema, uloga elemenata, osobine.
  - Pojačavač sa zajedničkim drejnom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje ulazne impedanse.
  - Pojačavač sa zajedničkim drejnom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje izlazne impedanse.
  - Pojačavač sa zajedničkim drejnom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje naponskog pojačanja.
  - Pojačavač sa zajedničkim drejnom, šema, ekvivalentna šema za male signale, određivanje strujnog pojačanja.
- Vežbe:
  - Pojačavači sa MOS-FET tranzistorm.
  - Ekstrakcija parametara za male signale iz DC režima.
  - Analiza pojačavača sa MOS-FET tranzistorom.
  - Hand-out
- Predavanja:
  - Diferencijalni pojačavači.
  - Diferencijalni pojačavač sa bipolarnim tranzistorima, šema, elementi, izvođenje izraza za pojačanje srednje vrednosti signala i diferencijalno pojačanje.
  - Diferencijalni pojačavač sa bipolarnim tranzistorima, šema, definicija faktora potiskivanja srednje vrednosti signala, statičke prenosne karakteristike, pojačanje malih signala.
  - Diferencijalni pojačavač sa bipolarnim tranzistorima, šema, analiza kola za velike signale, granični slučajevi.
  - Diferencijalni pojačavač sa bipolarnim tranzistorima, transkonduktansa pojačavača, grafički predstaviti zavisnost promene kolektorske struje od promene ulaznog napona, i zavisnost transkonduktanse pojačavača od promene ulaznog napona, označiti G_m,max i odrediti njenu vrednosti.
  - Diferencijalni pojačavač sa MOS tranzistorima, šema, elementi, izvođenje izraza za pojačanje srednje vrednosti.
  - Diferencijalni pojačavač sa MOS tranzistorima, šema, izvođenje izraza za diferencijalno pojačanje, skicirati i objasniti statičke prenosne karakteristike pojačavača.
  - Diferencijalni pojačavač sa MOS tranzistorima, analiza kola za velike signale, granični slučajevi. Diferencijalni pojačavač sa MOS tranzistorima, transkonduktansa pojačavača, grafički predstaviti zavisnost promene struje drejna od promene ulaznog napona, i zavisnost transkonduktanse pojačavača od promene ulaznog napona, označiti G_m,max i odrediti njenu vrednosti.
- Vežbe:
  - Diferencijalni pojačavač.
  - Metodi za analizu simetričnog kola.
  - Određivanje difrencijalnog poajačanja, pojačanja srednje vrednosti i faktora potiskivanja srednje vrednosti.
  - Hand-out
- Predavanja:
  - Frekvencijski odziv pojačavača.
  - Ponašanje pojačavača sa zajedničkim sorsom u fekvencijskom domenu, šema, izraz za zavisnost pojačanja pojačavača od kružne učestanosti, grafički predstaviti amplitudsku karakteristiku pojačavača i označiti i definisati najznačajnije tačke na njoj.
  - Proizvod pojačanja i propusnog opsega, dobrota pojačavača, definicije; primer određivanja dobrodte pojačavača sa zajedničkim sorsom, poboljšavanje performansi pojačavača.
  - Prenosna funkcija pojačavača u opštem obliku, karakteristične tačke, izrazi za asimptotsku aproksimaciju amplitudske i fazne karakteristike pojačavača u opštem obliku.
  - Određivnje polova prenosa, nekog pojačavača, primer.
  - Milerova teorema i vrste sprega višestepenih pojačavača.
  - Primer primene Milerove teoreme. Modeli bipolarnih i MOS tranzistora za visoke frekvencije.
- Vežbe:
  - Frekvencijske karakteristike pojačavača.
  - Određivanje prenosne funkcije kola pojačavača.
  - Sistem prvog i drugog reda.
  - Bodeovi dijagrami.
  - Hand-out
- Predavanja:
  - Primer: Bodeovi dijagrami.
  - Operacioni pojačavači.
  - Operacioni pojačavač, symbol, poređenje karakteristika idealno i realnog op. pojačavača, upotreba.
  - Operaciono pojačavači u integrisanoj tehnici, prenosna karakteristika pojačavača.
  - Virtuelni kratak spoj kod operacionog pojačavača.
  - Komparator napona sa operacionim pojačavačem, poređenje sa nultim i referentnim naponom.
  - Ivertujući pojačavač, šema, izvođenje izraza za pojačanj u idealnom i realnom slučaju.
- Vežbe:
  - Operacioni pojačavač.
  - Analiza kola sa idealnim oprecionim pojačavačem.
  - Analiza kola sa realnim operacionim pojačavačem (konačna ulazna/izlazna otpornost i konačno pojačanje).
  - Hand-out
- Predavanja:
  - Neinvertujući pojačavač, šema, izvođenje izraza za pojačanj u idealnom i realnom slučaju.
  - Granični slučajevi kod neinvertujućeg pojačavača, bufferi - izvođenja, osobine, upotreba.
  - Sabirač i diferencijalni pojačavač sa operacionim pojačavačima.
  - Instrumentacioni pojačavač, izraz za izlazni napon, izvođenje, osobine, upotreba.
  - Kolo za integraljenje, prenosne. karakteristike, ponašanje u frekvencijskom domenu, odziv na step funkciju.
  - Kolo za diferenciranje, izraz za pojačanje, ponašanje u frekvencijskom domenu, ponašanje u vremenskom domenu.
  - Precizni usmerač, šema, karakteristike, ponašanje u vremenskom domenu, prednosti u odnosu na realizaciju diodama.
  - Logaritamski pojačavač. Kolo za korenovanje i eksponencijalni pojačavač.
- Vežbe:
  - Kola sa opreacionim pojačavačem.
  - Analiza kola za sabiranje, oduzimanje, integraljenje i difrenciranje.
  - Instrumentacioni pojačavač.
  - Aktivni RC filtri i konvertori impedansi.
  - Hand-out
- Predavanja:
  - Pojačavači snage.
  - Pojačavači snage, definicija i upotreba, izrazi za efektivnu vrednost snage i sinusnog napona, izraz za srednju vrednost snage, distorzija i THD – izvođenja, definicija i izraz za faktor iskorišćenja.
  - Kriva maksimalne disipacije, analiza i izrazi.
  - Klase rada pojačavača, grafički prikaz podele u zavisnosti od ugla provođenja pojčavača.
  - Pojačavač snage u klasi A, šema, analiza, karakteristike, izvođenje izraza za faktor iskorišćenja.
  - Pojačavač snage u klasi B, šema, analiza, karakteristike, izvođenje izraza za faktor iskorišćenja, izobličenja.
  - Push-pull sprega pojačavača u klasi B ,šema, princip rada, izvođenje izraza za faktor iskorišćenja, prednosti i nedostaci.
  - Klasa AB u Push-Pull sprezi, šema, grafička analiza rada, prednosti i nedostaci.
- Vežbe:
  - Pojačavači snage.
  - Analiza velikih signala.
  - Pojačavač klase AB.
  - BJT i MOS-FET push-pull topolgija.
  - Hand-out
- Predavanja:
  - Negativna povratna sprega.
  - Blok šema sistema sa povratnom spregom, vrste povratne sprege, rezultujuće pojačanje sistema sa povratnom spregom, osobine i primena.
  - Povećanje stabilnosti pojačanja i proširenje propusnog opsega pojačavača primenom negativne povratne sprege.
  - O šumovima i uticaju negativne povratne sprege na šumove;
  - Analiza uticaja kada je izvor šuma prisutan na ulazu pojačavača i analiza uticaja šumova kod višestepenih pojačavača.
  - Paralelno-naponska povratna sprega, blok šema, ekvivalentna kola, karakteristike i izrazi.
  - Paralelno-strujna povratna sprega, blok šema, ekvivalentna kola, karakteristike i izrazi.
  - Redno-naponska povratna sprega, blok šema, ekvivalentna kola, karakteristike i izrazi.
  - Redno-strujna povratna sprega, blok šema, ekvivalentna kola, karakteristike i izrazi.
  - Oscilatori.
  - Definicija oscilatora, podela po vrsti signala, uslovi oscilovanja sa primerima, podela po realizaciji, o izboru vrednosti pojačanja A.
- Vežbe:
  - Povratna sprega.
  - Analiza kola sa povratnom spregom.
  - Modifikovani metod četvoropola.
  - Određivanje kružnog pojačanja i ulazne/izlazne impedanse kola sa povratnom spregom.
  - Oscilatori.
  - Analiza LC i RC oscilatora.
  - Određivanje uslova i frekvencije osicilaovanja.
  - Barkhausenov uslov stabilnosti.
  - Nula determinante sistema.
  - Hand-out
- Predavanja:
  - Kolpicov oscilator, šema, izraz za frekvenciju oscilovanja, primena, osobine.
  - Hartlijev oscilator, šema, izraz za frekvenciju oscilovanja, primena, osobine.
  - Pirsov oscilator; šema; o kristalu kvarca, simbol, ekv. kolo i ponašanje u frekvencijskom domenu.
  - RC oscilatori: oscilator sa Wien-ovim mostom, oscilator sa faznim pomerajem, oscilator sa dvostrukim T mostom, šeme, principi rada, osobine, izrazi za frekvenciju oscilovanja.
  - Stabilizatori/regulatori napona.
  - Dobijanje stabilnog jednosmernog napona iz napona mreže, blok šema, postupak, definicija faktora talasnosti.
  - Definicija faktora stabilnosti, redni stabilizator napona.
  - Integrisani redni stabilizator napona, blok šema, realizacija , uloga elemenata i način rada. Integrisani paralelni stabilizator napona, blok šema, realizacija , uloga elemenata i način rada.
- Vežbe:
  - Linearni regulatori/stabilizatori napona.
  - Analiza velikih i malih signala.
  - Stabilizator sa rednim tarnzistorom.
  - Stabilizator sa Operacionm pojčavačem.
  - Određivanje izlazne otpornosti i osetljivosti.
  - Hand-out