Sovellettu elektroniikka (5 op)

Tavoitteet

Opiskelija osaa operaatiovahvistimien perustopologiat ja niiden perusominaisuudet sekä osaa käyttää niitä analogisen anturin sovittamiseen mikrokontrollerille ja analogisen signaalin muokkaamiseen älykkäissä mittaussovelluksissa (esim. esineiden internetsovellukset, älykkäiden järjestelmien sovellukset). Opiskelija osaa spesifioida, suunnitella ja toteuttaa analogisen anturin sovituskytkennän ja osaa myös käyttää tarvittavia simulointi- ja web-työkaluja. Opiskelija osaa hyödyntää matematiikkaa (mm.lineaarisia funktioita) sovellusten mallintamisessa, analogisten antureiden sovituksissa sekä mitattavan fysikaalisen suureen ohjelmistollisessa käsittelyssä. Opiskelija osaa myös suunnitella ja toteuttaa yksinkertaisen mittausohjelmiston.

Sisältö

Elektroniikkasuunnitteluun liittyvät perusasiat, elektroniikansuunnitteluprosessi ja sen keskeiset vaiheet. Operaatiovahvistimet ja niiden soveltaminen mittaussovelluksissa. Analogisen anturin sovittaminen mikrokontrollerille/analogia-digitaalimuuntimelle ja tähän liittyviä eritasoisia itsenäisesti/pienryhmissä toteutettavia harjoitus- ja suunnittelutehtäviä. Kytkentöjen simulointi. Tarvittavien mittausohjelmistojen suunnittelun, toteutuksen ja testauksen periaatteet.

Aika ja paikka

KAMK

Oppimateriaalit

Oppimateriaali REPPU:ssa
Komponenttivalmistajien datasivut

Opetusmenetelmät

Luennot, laboraatioharjoitukset ja välikokeet ( 2 kpl )

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Välikokeet loka- ja joulukuussa. Uusinnat keväällä

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Lähiopetus, harjoitustyöt ja laboraatiot: : 61 h
Tentit: 4 h
Itsenäinen opiskelu: 70 h

Sisällön jaksotus

Opintojakson sisältö
- Elektroniikkasuunnitteluun liittyvät perusasiat, elektroniikansuunnitteluprosessi ja sen keskeiset vaiheet.
- Operaatiovahvistimet ja niiden soveltaminen mittaussovelluksissa.
- Analogisen anturin sovittaminen mikrokontrollerille/analogia-digitaalimuuntimelle
- Teholähdesuunnittelu
- Aiheisiin liittyviä eritasoisia itsenäisesti/pienryhmissä toteutettavia harjoitus- ja suunnittelutehtäviä.
Kytkentöjen simulointi.
- Tarvittavien mittausohjelmistojen suunnittelu, toteutus ja testaus esim. Arduino-alustalla.

Arviointiasteikko

0 - 5

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Osaa kiitettävällä tavalla spesifioida, suunnitella, toteuttaa ja testata aiheeseen liittyviä vaativia suunnittelutehtäviä, jotka sisältävät myös ohjelmistosuunnittelua. Osaa kiitettävällä tavalla käyttää matemaattisia työkaluja ja simulointityökaluja suunnittelun apuvälineinä.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Osaa kohtalaisen hyvin spesifioida, suunnitella, toteuttaa ja testata aiheeseen liittyviä vaativia suunnittelutehtäviä, jotka sisältävät myös ohjelmistosuunnittelua. Osaa kohtalaisen hyvin käyttää matemaattisia työkaluja ja simulointityökaluja suunnittelun apuvälineinä.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Osaa tyydyttävästi spesifioida, suunnitella, toteuttaa ja testata aiheeseen liittyviä vaativia suunnittelutehtäviä, jotka sisältävät myös ohjelmistosuunnittelua. Osaa tyydyttävästi käyttää matemaattisia työkaluja ja simulointityökaluja suunnittelun apuvälineinä.

Toteutuksen arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Osaa suunitella ja simuloida vaativia elektroniikkatoteutuksia

Toteutuksen arviointikriteerit, hyvä (3-4)

Osaa suunitella ja simuloida perustason elektroniikkatoteutuksia

Toteutuksen arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2)

Osaa suunitella ja simuloida pienehköjä elektroniikkatoteutuksia