Pracownia
Fizyczna i
Elektroniczna (w tym komputerowa)
dla Inżynierii Nanostruktur oraz Energetyki i Chemii Jądrowej
semestr letni 2015/16
USOS:
PFiE Inżynieria Nanostruktur
PFiE
Energetyka i Chemia Jądrowa
Koordynator: dr Tomasz Słupiński,
e-mail:
tomslu@fuw.edu.pl, tel. (22) 55-32-854,
www
konsultacje:
poniedziałek, godz.
16.00-18.00,
budynek
CeNT-1, pok. 1.231 (skrzydło B1 budynku
CeNT-1 od strony cyklotronu,
1-sze piętro, wejście na
pietro za recepcją z hallu głównego w prawo,
Laboratorium MBE
Zakładu Fizyki Ciała Stałego, Wydz. Fizyki UW)
Osoby prowadzące zajęcia:
Grupa 3 wg USOS
wtorek
8.00-11.00 dr
Barbara Piętka, dr Magdalena Posiadała-Zezula
Grupa 1
wtorek
11.15-14.15 dr hab. Krzysztof Korona,
dr
Barbara Piętka, dr
Tomasz
Słupiński,
mgr Dominika Świtlik
Grupa 2
czwartek 9.00-12.00 dr Krzysztof Wiśniewski
Regulamin
PFiE IN-EChJ w sem.
2015/16L: pdf - !!! ważne - zasady pracy i zaliczenia laboratorium
Semestralny plan zajęć 2015/16L: pdf
- !!! - Terminy i sale wykładów W2, W3 i W4 - zmiana planu z dn. 31.03.2016
Kalendarz zajęć
pdf
Strona Pracowni Elektronicznej (budynek Wydz. Fizyki, ul.
Pasteura 7, 4 pietro): www
- instrukcje do kolejnych ćwiczeń oraz wykłady będą
aktualizowane na stronie koordynatora (niniejszej) i na
stronie Pracowni
Elektronicznej (zakładka
Prac. Fiz i Elektron. dla IN-EChJ) na co najmniej 1
tydzień przed terminem ćwiczenia
Wykłady:
W1: pdf
Obwody prądu stałego i zmiennego
Z1: pdf
doc Zadania
domowe dot. obwodów prądu (do oddania na ocenę,
termin
oddania rozwiązań: 15 / 17
marca 2016 - wg terminów zajęc w pracowni)
W2:
pdf Elementy elektroniki
półprzewodnikowej - dioda, tranzystor
W3: pdf
Układy cyfrowe - elementarz
zip
plik z symulacjami układów cyfrowych z wykładu W3
(symulacje do programu GPL Logisim - patrz literatura poniżej)
(zawiera pliki symulacji
przykładów układów cyfrowych z wykładu W3: bramek, dekodera
liczby 7,
dekodera
liczb 7 lub 9, sterownika wyświetlacza cyfr 7-elementowego,
sumatora 3-bitowego,
sumatora 4-bitowego, przerzutników T i D,
licznika 4-bitowego zbudowanego z przerzutników).
W4:
pdf Wzmacniacz
operacyjny. Podstawy sterowania aparaturą.
Trendy elektroniki.
Instrukcje do ćwiczeń:
C1: pdf
Prawo Ohma, graficzna prezentacja
wyników pomiarów.
Instrukcja
zawiera opis podstaw programu Scidavis
(freeware) do graficznej prezentacji i analizy wyników
pomiarów,
który jest
proponowany do używania na PFiE IN-EChJ.
C2: pdf
Obwody prądu stałego, prawa Kirchhoffa.
arkusz obliczeniowy
(do programu Calc w Open Office)
C3: pdf
Filtry RC i RL - obwody prądu zmiennego
C4: pdf
Filtr rezonansowy RLC - obwody prądu zmiennego
C5:
pdf Dioda półprzewodnikowa
C6: pdf
Testowanie hipotez, propagacja błędów, histogram 100 diod
C8: pdf
Cyfrowe układy scalone.
Plan na 3 kolejne zajęcia:
(1) wykonanie punktów I do IV cwiczenia
(lub
dalej)
(2)
wykonanie punktów V do VIIIb oraz IX i X, wybór zadania
projektowego na zajecia (3).
(3)
wykonanie jednego zadania projektowego z punktu VIIId lub
VIIIe z poniższego pliku zadań,
układ należy zaprojektować przed zajęciami
3 i przyjść z gotowym projektem układu bramek.
pdf - plik z zadaniami
projektowymi.
Jako zadanie projektowe
może być wybrane jedno z zadań VIIIde z tego pliku. Lub można wybrać zadanie
1-5 z punktu XI instrukcji
"Cyfrowe układy
scalone" - jesli zespół
studentów chciaby wykonać
trudniejsze zadanie.
W sprawozdaniu należy
opisać tylko część
projektową ćwiczenia, w tym sformułowanie zadania, opis
rozwiązania,
tabelkę prawdy,
wyznaczenie zminimalizowanej funkcji logicznej, schemat układu na
bramkach i przerzutnikach.
C9: pdf
Wzmacniacz operacyjny.
Literatura do przedmiotu:
Materiały z poprzednich lat (podawane tylko dla orientacji w
zakresie przedmiotu)
- NIE SĄ TO materiały aktualne do ćwiczeń w r. 2015/16
PFiE
z roku 2014/15L
PFiE z roku 2013/14L
0) Poradnik "Jak pisać raport końcowy" pdf
(materiały z Pracowni
Wstępnej Wydziału Fizyki UW ) !!!!!
1) D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki,
PWN 2005
tom 3 -
rozdziały 26, 27, 28, 31, 33 - elementy i obwody
prądu
stałego i zmiennego
tom 5 -
rozdział 42 - przewodnictwo elektryczne ciał
stałych
2) R. Śledziewski, Elektronika
dla fizyków, PWN 1982
- m.in. dioda
półprzewodnikowa, tranzystor, układy scalone, układy cyfrowe,
wzmacniacz operacyjny
3) A. Majhofer, Analiza
niepewności pomiarowych i pracownia wstępna,
skrypt FUW,
pdf (wersja 2011)
- m.in.
rozkład Gaussa, test 3-sigma, propagacja małych błędów, metoda
najmniejszych kwadratów
4) oprac. A. Korgul, Analiza
danych pomiarowych, wyd. 3 uzup., materiały
pomocnicze dla
studentów
Wydz. Chemii
UW, pdf (2.6MB)
Materiały do C1-C2:
5) instrukcja do programu Scidavis
do robienia wykresów i analizy matematycznej danych:
- wersja
online podręcznika do programu Scidavis: http://scidavis.sourceforge.net/manual/
- angielski
podręcznik do programu Scidavis: pdf (8.5MB)
- polskie
tłumaczenie podręcznika: pdf (3MB)
(tłum. R.
Wiśniewski; udostępnione darmowo przez tłumacza)
6) Instrukcja obsługi miernika uniwersalnego Brymen seria
800 pdf
- pełna wersja producenta
- m.in.
zawiera sposób wyznaczania dokładności pomiarów na zakresach
pomiarowych miernika (str. 14-16)
pdf - instrukcja krótka (wersja Prac. Elektronicznej)
pdf - karta katalogowa (wer. ang.), zawiera dokładnosci zakresów miernika
Materiały do C3-C9:
7) Instrukcje oscyloskopu cyfrowego
Tektronix typ 1002 lub 210:
- podstawowe funkcje oscyloskopu
pdf
- niepewności w pomiarach oscyloskopem
pdf
- instukcja obsługi (pełna
wersja producenta) pdf
8) Instrukcja obsługi generatora funkcyjnego
(pełna wersja producenta) pdf
Materiały uzupełniające
do W2:
9) Karta katalogowa tranzystora npn typu BC211 (podobnego do
BC141 z instrukcji C7) pdf
Należy zwrócić uwagę na
wykres charakterystyki wyjściowej IC=f(UCE)
dla różnych wartości prądu bazy IB
oraz na
dopuszczalne parametry eksploatacyjne
(tzn.
maksymalne, powyżej których tranzystor może ulec uszkodzeniu).
Materiały do C8 + W3:
10) program Logisim do projektowania
i symulacji działania układów cyfrowych : http://www.cburch.com/logisim/
(licencja GNU
General Public Licence, program typu freeware, autor i
właściciel
praw autorskich: dr Carl Burch)
Logisim korzysta z bibliotek
języka Java RE (Runtime Environment), które muszą być zainstalowane
w komputerze.
Można je pobrać ze strony: https://www.java.com/pl/download/
Wykonywalna wersja Logisim dla Windows może być
pobrana z Sourceforge.net (przycisk Download):
https://sourceforge.net/projects/circuit/?source=typ_redirect
Program
Logisim zawiera bardzo
przydatny Help (angielski) m.in. na temat elementów układów cyfrowych.
11) pdf
Artyluł " The History of the Microprocessor" M.R.
Betker i in. opublikowany w Bell System Techn. Journal (1997)
- opisuje interesującą historię
powstania wczesnych mikroprocesorów (lit. uzupełnniająca dla
zainteresowanych).
Materiały do C9:
12) Karta katalogowa wzmacniacza operacyjnego uA741
pdf
13) program Tina-TI do projektowania i symulacji
układów elektronicznych firmy Texas Instruments:
http://www.ti.com/tool/tina-ti
(wymaga darmowej rejestracji).