Stredná priemyselná škola Poprad Výkonové štandardy v predmete ELEKTRONIKA odbor elektrotechnika – 2.ročník Žiak vie:
Teória I. Základné pojmy 1. Obvodové veličiny • definovať pojem elektrický obvod a základné el. veličiny • uviesť spôsoby označovania napätí a prúdov /veľkosť písmen, šípky/ • znázorniť rôzne časové priebehy obvodových veličín • určiť smer obvodových veličín v jednoduchom obvode 2. Obvodové súčiastky • definovať obvodové súčiastky • uviesť základné rozdelenie obvodových súčiastok • definovať pojmy dvojpóly, viacpóly, jednobrány, dvojbrány • znázorniť graficky závislosť prúdu od napätia • charakterizovať zdroje a spotrebiče, lineárne a nelineárne súčiastky 3. Pracovný bod jednobrány • charakterizovať pracovný bod súčiastky • znázorniť polohu pracovného bodu na VACH • popísať na charakteristikách pojmy statický a vnútorný dynamický odpor súčiastky • vysvetliť princíp linearizácie VACH II. Nelineárne súčiastky elektronických obvodov 4. Polovodiče – fyzikálny princíp • popísať pásmový model látky • vysvetliť vlastnú vodivosť polovodiča – bez vonkajšieho zdroja a s vonkajším zdrojom • vysvetliť nevlastnú vodivosť polovodiča typu N a typu P • charakterizovať majoritné a minoritné nosiče náboja 5. Priechod PN • popísať priechod PN bez pôsobenia vonkajšieho zdroja • popísať priechod PN s pripojením zdroja v nepriepustnom smere • popísať priechod PN s pripojením zdroja v priepustnom smere • popísať priechod PN s pripojením zdroja striedavého napätia 6. Diódy a ich vlastnosti • charakterizovať Schottkyho kontakt • definovať polovodičovú diódu s uvedením schematickej značky • popísať VACH diódy • vysvetliť pojem kapacita diódy • vysvetliť pojem stratový výkon diódy 7. Druhy polovodičových diód • popísať Zenerovu diódu a Zenerov jav s použitím jej VACH
Stredná priemyselná škola Poprad • • •
popísať princíp kapacitných diód – varikapy, varaktory vysvetliť princíp diódy PIN vysvetliť princíp tunelovej diódy
8. Bipolárne tranzistory • vysvetliť činnosť tranzistora typu PNP • vysvetliť činnosť tranzistora typu NPN • porovnať základné zapojenia tranzistorov SE, SB, SC • načrtnúť schému pre meranie VACH tranzistora v zapojení so SE • zostrojiť sústavu js. VACH tranzistora • zhodnotiť vplyv teploty na vlastnosti tranzistora • uviesť hraničné hodnoty tranzistora 9. Unipolárne tranzistory • vysvetliť činnosť unipolárneho tranzistora FET • znázorniť priebehy výstupných charakteristík tranzistora FET • uviesť základné typy unipolárnych tranzistorov , ich schematické značky a rozdiely 10. Spínacie súčiastky • popísať spínaciu súčiastku tyristor • vysvetliť princíp činnosti tyristora na VACH s jej podrobným popisom • popísať spínaciu súčiastku triak • vysvetliť princíp činnosti triaku na VACH • popísať spínaciu súčiastku diak s uvedením VACH 11. Súčiastky riadené teplom, svetlom • popísať súčiastku termistor • vysvetliť pojem časovej konštanty termistora • znázorniť VACH termistora • uviesť všeobecné vlastnosti súčiastok ovládaných svetlom • definovať fotorezistor • znázorniť závislosť odporu fotorezistora od osvetlenia, VACH rezistora a prechodové charakteristiky rezistora • charakterizovať fotodiódu s uvedením VACH a jej zapojeniami • pripomenúť existenciu a základ činnosti fototyristora a fototranzistora 12. Chladenie polovodičových súčiastok • znázorniť VACH diódy pri rôznych teplotách • vyjadriť stratový výkon, Pa dov., tepelný odpor Rth • znázorniť graf závislosti Pa dov. od teploty okolia III. Lineárne súčiastky elektronických obvodov 13. Rezistory • charakterizovať rezistory • uviesť spôsoby delenia rezistorov • popísať charakteristické vlastnosti rezistorov – menovitý odpor, menovité zaťaženie, prevádzkové zaťaženie, najväčšie dov. napätie, teplotný súčiniteľ odporu 14. Kondenzátory • charakterizovať kondenzátory
Stredná priemyselná škola Poprad • •
uviesť spôsoby delenia kondenzátorov popísať charakteristické vlastnosti kondenzátorov – menovitá kapacita, tolerancia men, kapacity, menovité a prevádz. napätie, stratový činiteľ – náhradné schémy 15. Cievky • charakterizovať cievky • znázorniť sériovú a paralelnú náhradnú schému cievky a fázorové diagramy • vyjadriť stratový činiteľ a činiteľ akosti cievky • popísať vznik skin efektu 16. Transformátory • definovať pojem transformátor , aké plní funkcie a z čoho sa skladá • popísať princíp činnosti transformátora na obrázku • odvodiť vzťahy pre prevod transformátora • uviesť druhy strát v skutočnom transformátore IV. Napájacie zdroje 17. Rozdelenie, porovnanie základných koncepcií • uviesť druhy napájacích zdrojov • porovnať základné koncepcie 18. Jednocestný usmerňovač • charakterizovať jednocestný usmerňovač • vysvetliť činnosť na základe nakreslenej schémy a priebehov • vyjadriť vzťahy pre I 2m, I 2, U 2m 19. Dvojcestný usmerňovač • charakterizovať dvojcestný usmerňovač • vysvetliť činnosť na základe nakreslenej schémy a priebehov • vyjadriť vzťahy pre I 2m, I 2, U 2m 20. Mostíkový usmerňovač • charakterizovať mostíkový usmerňovač • vysvetliť činnosť na základe nakreslenej schémy a priebehov • vyjadriť vzťahy pre I 2m, R f 21. Trojfázové usmerňovače • charakterizovať trojfázové usmerňovače • uviesť spôsoby zapojenia • vysvetliť činnosť s nakreslením priebehov • vyjadriť vzťah pre U 2 v stave naprázdno 22. Vyhladzovacie filtre • popísať základné zapojenie s kondenzátorom • popísať základné zapojenia s filtrom • znázorniť dolnopriepustný filter článok T a článok PÍ • vymedziť dolnopriepustný a hornopriepustný filter • vyjadriť činiteľ zvlnenia a činiteľ filtrácie 23. Stabilizátor so Zenerovou diódou • znázorniť zapojenie najjednoduchšieho stabilizátora
Stredná priemyselná škola Poprad • •
zostrojiť VACH Zenerovej diódy s pracovným bodom zo zapojenia vysvetliť princíp stabilizácie napätia pri zapojenom zaťažovacom odpore
V. Dvojbrány 24. Delenie dvojbrán • definovať dvojbránu • uviesť delenie dvojbrán • vyjadriť impedančné rovnice dvojbrány 25. Admitančné sústavy dvojbrán • znázorniť súradnicovú sústavu pre charakteristické funkcie y • vyjadriť admitančné rovnice dvojbrány 26. Hybridné sústavy dvojbrán • znázorniť súradnicovú sústavu pre charakteristické funkcie h • vyjadriť hybridné rovnice dvojbrány VI. ZOSILŇOVAČE 27. Rozdelenie, zákl. parametre, vlastnosti • charakterizovať zosilňovač • uviesť základné rozdelenia zosilňovačov • popísať zosilňovače triedy A, AB, B, C • definovať základné parametre zosilňovača – zosilnenie, zisk, účinnosť, šum, ... 28. Pracovný bod tranzistora, stabilizácia • popísať polohu pracovného bodu na prevodovej charakteristike • popísať polohu pracovného bodu na výstupných charakteristikách • znázorniť schému zapojenia pre nastavenie pracovného bodu • uviesť výpočet prvkov R 1, Rc • popísať stav bez stabilizácie pracovného bodu • popísať stav so stabilizáciou pracovného bodu 29. Spätná väzba • definovať spätnú väzbu všeobecne, kladnú a zápornú spätnú väzbu • uviesť blokovú schému zosilňovača so spätnou väzbou • odvodiť zosilnenie bez spätnej väzby a so spätnou väzbou • popísať základné druhy spätnej väzby podľa zapojenia 30. Nízkofrekvenčné zosilňovače napätia • charakterizovať nf zosilňovače napätia • popísať základné zapojenia zosilňovačov so SE, SB, SC • vyjadriť činiteľa stabilizácie 31. Jednočinné výkonové zosilňovače • definovať jednočinné výkonové zosilňovače • načrtnúť schému zapojenia JVZ • popísať činnosť so zameraním na úlohu transformátora • uviesť výhody a nevýhody JVZ
Stredná priemyselná škola Poprad 32. Dvojčinné výkonové zosilňovače • načrtnúť schému zapojenia DVZ • popísať činnosť DVZ 33. Vysokofrekvenčné zosilňovače • charakterizovať vf zosilňovače • načrtnúť schému zapojenia VFZ s jednoduchým ladeným obvodom • načrtnúť amplitúdovo frekvenčnú charakteristiku • vyjadriť šírku prenášaného pásma B 34. Jednosmerné zosilňovače • charakterizovať jednosmerné zosilňovače a ich použitie • načrtnúť schému zapojenia • popísať činnosť JZ • vysvetliť tzv. drift nuly • uviesť Darlingtonovo zapojenie 35. Operačné zosilňovače • charakterizovať OZ • porovnať ideálny OZ a reálny OZ • uviesť základné zapojenia s OZ VII. Generátory harmonických a neharmonických signálov 36. Rozdelenie generátorov • definovať pojmy generátor, oscilátor • uviesť základné delenie oscilátorov • uviesť základné technické parametre 37. Podmienky vzniku oscilácií • porovnať vznik oscilácií v PRO ak činný odpor R sa rovná nule a ak sa nerovná nule • vyjadriť veľkosť tlmenia, frekvenciu tlmených kmitov • uviesť spôsob náhrady straty energie v PRO 38. LC oscilátory • popísať vplyv kladnej spätnej väzby na výstupný signál • popísať základné zapojenie oscilátora s induktívnou väzbou • uviesť ďalšie typy LC oscilátorov 39. RC oscilátory • charakterizovať RC oscilátory • popísať zapojenie jednoduchého oscilátora RC • vyjadriť vzťah pre frekvenciu výstupného signálu a vektorový diagram 40. Oscilátory riadené kryštálom • vysvetliť princíp priameho a reciprokého piezoelektrického javu • načrtnúť náhradnú schému piezoelektrického rezonátora • vyjadriť vzťahy pre rezonančné frekvencie a činiteľ akosti • popísať základné zapojenie kryštálového oscilátora 41. Generátory neharmonických signálov
Stredná priemyselná škola Poprad •
Charakterizovať generátory neharm. signálov s uvedením základných druhov
42. Integračný článok • definovať integračný článok • vysvetliť činnosť integračného článku s uvedením schémy zapojenia a priebehmi • vyjadriť vzťahy pre výstupné napätie • uviesť priebehy výstupného napätia pre rôzne hodnoty časovej konštanty 43. Derivačný článok • definovať derivačný článok • vysvetliť činnosť derivačného článku s uvedením schémy zapojenia a priebehmi • vyjadriť vzťahy pre výstupné napätie • uviesť priebehy výstupného napätia pre rôzne hodnoty časovej konštanty 44. Tranzistor v spínacom režime • znázorniť polohu pracovného bodu vo výstupných charakteristikách tranzistora v stavoch zopnutého a rozopnutého spínača • analyzovať stavy tranzistora v zopnutom a rozopnutom stave 45. Astabilný klopný obvod • charakterizovať astabilný klopný obvod • vysvetliť činnosť AKO na základe nakreslenej schémy zapojenia, časových priebehov napätí • uviesť použitie AKO 46. Bistabilný klopný obvod • charakterizovať bistabilný klopný obvod • vysvetliť činnosť BKO na základe nakreslenej schémy zapojenia, časových priebehov napätí • uviesť použitie BKO 47. Monostabilný klopný obvod • charakterizovať monostabilný klopný obvod • vysvetliť činnosť MKO na základe nakreslenej schémy zapojenia, časových priebehov napätí • uviesť použitie MKO 48. Blokovacie oscilátory • charakterizovať blokovací oscilátor • vysvetliť činnosť blokovacieho oscilátora na základe nakreslenej schémy zapojenia, časových priebehov napätí • uviesť použitie blokovacieho oscilátora VIII. Optoelektronické súčiastky 49. Svetelné diódy • charakterizovať LED diódu • definovať pojem luminiscencia • porovnať obyčajnú polovodičovú diódu s LED diódou • popísať spontánnu emisiu 50. Lasery • charakterizovať laser • popísať princíp činnosti rubínového lasera
Stredná priemyselná škola Poprad •
popísať stimulovanú emisiu
51. Optické vlákna • uviesť výhody optického prenosu signálov • vysvetliť odraz a lom svetelných lúčov, Snellov zákon • popísať prenos svetelného lúča vláknovým svetlovodom na základe nákresu • definovať základné veličiny svetlovodov : numerická apertúra, disperzia, útlm 52. Optické káble • uviesť materiály na výrobu svetlovodov • uviesť spôsoby výroby svetlovodov – optických káblov IX. Vedenie elektrického prúdu vo vákuu a v plyne 53. Fyzikálny princíp • popísať vedenie el. prúdu vo vákuu a v plyne • charakterizovať základné druhy emisií 54. Tlejivky • vysvetliť princíp výbojky • znázorniť VACH tlejivky • znázorniť ochranné zapojenie tlejivky 55. Obrazovky • vysvetliť princíp činnosť čiernobielej obrazovky • popísať obrazovku LCD • popísať plazmovú obrazovku
Cvičenia 1. Zopakovať základné jednotky, veličiny, značky 2. Popísať zdroje napätia a prúdu v zapojení naprázdno, nakrátko, so záťažou Vysvetliť rozdiel medzi zdrojmi napätia a prúdu 3. Popísať prenos výkonu zo zdroja do záťaže Uviesť podmienky prispôsobenia zdroja a spotrebiča 4. Riešiť príklady aplikovaním Theveninovej a Nortonovej vety 5. Riešiť nelineárne obvody za účelom určenia obvodových veličín 6. Vybrať príslušné katalógové hodnoty pre konkrétne polovodičové súčiastky 7. Nakresliť schému, tabuľku, VACH Zenerovej diódy Popísať postup pri meraní 8. Nakresliť schému, tabuľku, VACH bipolárneho tranzistora Popísať postup pri meraní
Stredná priemyselná škola Poprad 9. Nakresliť schému, tabuľku, VACH tyristora Popísať postup pri meraní 10. Riešiť výpočtami teplotnú stabilizáciu tranzistora a chladenie tranzistora 11. Vysvetliť stabilizáciu pracovného bodu tranzistora 12. Navrhnúť výpočtom jednovrstvovú a viacvrstvovú cievku, cievku s jadrom 13. Zopakovať katalógové údaje o vodičoch a rezistoroch 14. Zopakovať katalógoví údaje o rezistoroch a kondenzátoroch 15. Navrhnúť sieťový transformátor 16. Navrhnúť mostíkový usmerňovač 17. Riešiť stabilizáciu usmerňovačov so Zenerovou diódou 18. Vykonať zapojenia zdroja stabilizovaného napätia s tranzistorom 19. Vykonať zapojenia zdroja stabilizovaného napätia s tranzistorom 20. Navrhnúť nf zosilňovač 21. Vykonať zapojenie nf zosilňovača 22. Demonštrovať funkciu nf zosilňovača 23. Riešiť stabilitu zosilňovačov 24. Navrhnúť generátor – oscilátor 25. Vykonať zapojenie astabilného klopného obvodu 26. Vykonať zapojenie bistabilného klopného obvodu 27. Vykonať zapojenie monostabilného klopného obvodu 28. Vykonať meranie priebehov AKO, BKO, MKO na osciloskope 29. Vykonať zapojenie generátora obdĺžnikového napätia 30. Vysvetliť funkciu korektorov, vlastnosti, zapojenia 31. Vykonať overenie činnosti optoelektronických súčiastok 32. Zopakovať katalógové údaje elektrónok, obrazoviek 33. Zopakovať vedomosti o galvanických článkoch, akumulátoroch, porovnanie 34. Uviesť druhy stabilizátorov s tranzistormi
