Elektronica
De minor Elektronica richt zich op het ontwerp van elektronische schakelingen door de kennis en vaardigheden opgedaan in de eerste anderhalf jaar van de studie verder uit te bouwen. De minor verdiept je kennis door in te gaan op het niet-ideale gedrag van componenten en de invloed van fysieke afmetingen op het gedrag van schakeling. Iets wat niet aanbod is gekomen tijdens de anderhalf jaar basisvorming.
Daarnaast wordt het thema actieve componenten uitgewerkt door vooral in te gaan op modelvorming en berekening van versterkerschakelingen met bipolaire en/of veldeffect transistoren. Ook komen halfgeleiders aan bod. Een belangrijk aspect binnen elektronica is de bestudering van verschillende strategieën voor het kunnen uitvoeren van snelle schakeltechniek. Daarmee wordt onze samenleving voorzien van belangrijke, onmisbare varianten van hele efficiënte en daardoor zeer duurzame vermogensconversies.
Ook ga je in deze minor in op behandeling en toepassing van concepten van elektronische transmissie en in de toepassing van EMC (Elektromagnetische Comptabiliteit).
Leerdoelen
Het leren analyseren, ontwerpen en realiseren van analoge elektronische schakelingen en/of systemen, die zelf niet storen of snel verstoord kunnen worden.
Ingangseisen
Als toelatingseis geldt dat je je propedeuse Elektrotechniek en voldoende vakken (minimaal 15 EC uit major 3) behaald hebt.
Als je een andere gerelateerde opleiding volgt, overleg dit dan voorafgaand aan je aanmelding met de docent.
Rooster
Tijdens de eerste periode van het semester worden lessen en practica over maximaal 4 dagen per week verdeeld, zodat tenminste één andere dag roostervrij gepland kan worden voor de opstartfase van het project.
In de tweede periode proberen we alle lessen en practica op maximaal 2 dagen per week te plannen, zodat er 3 roostervrije dagen in de week zijn waarop je tijd hebt voor je project, als het kan op locatie bij het bedrijf waar je het project uitvoert.
Toetsing
Tentamens, praktijk opdrachten, assessments en het minor project
Vakken
CIT Elektronica (EDCIT, 5 EC)
Je analyseert, ontwerpt, realiseert en simuleert een reeks schakelingen waarbij signaalbewerking op de fysische laag plaatsvindt, zoals AM- en FM-oscillatoren met antennes, vermenigvuldigers en PLL-schakelingen. Bij Communicatie en Informatietheorie (CIT) gaat het om de verklaring en toepassing van de principes achter draadloze communicatie. Je leert deze kennis en ervaring toe te passen om elektronische systemen op de juiste manier te voorzien van elektronisch communicatie interfaces. Onderwerpen die aanbod komen zijn:
- Vervorming, niet-lineariteit, Harmonische vervorming, intermodulatie vervorming
- Frequentieconversie en -menging
- Analoge modulatiemethoden: AM, DZM, EZB, FM, PM, QAM
- Pulsmodulatie: PAM, PFM, PPM, PWM
- Basisbandsignalering, lijn (NRZ, AMI, Manchester), multi-level (PAM), ethernet
- Digitale modulatie, ASK/OOK, FSK, DTMF, PSK, constellatie (I/Q) diagram, QAM
- Interferentie, overspraak, twisted pair, coax, afscherming, EMI, EMC, fading, multipath interference
- Ruis, thermische ruis (Nyquist, Boltzmann), ruisvermogen/bandbreedte, shotnoise, S/N, link budget, ruisgetal
- Transmissiekanalen zoals coax, UTP en de ether.
Analoge Systemen (EDAS, 5 EC)
Analoge Systemen gaat door op het punt waar EDLS periode 1 is gestopt: de verdere uitwerking van één van de invloedrijkste ontdekkingen van de mens, de transistor. De transistor is hèt basiscomponent voor de constructie van IC’s zoals opamps en processoren. Tijdens EDLS is de transistor vooral ingezet als schakelaar of als weerstand. Bij EDAS wordt juist die functie van transistoren bestudeerd die onze wereld zo ingrijpend veranderend heeft: versterking. Voor de bestudering hiervan wordt een zogenaamd klein-signaalmodel met bijbehorende analyse en rekenmethode geïntroduceerd. Onderwerpen tijdens de colleges zijn:
- Werking en gedrag van Bipolaire Junctie Transistoren (BJT)
- Werking en gedrag van Field Effect Transistoren, JFET en MOFET
- Verwerking van transistor karakteristieken in het zogenaamde klein-signaalmodel
- Biasing
- Toepassing van (ac) vervangingsschema’s inclusief inpassing van het klein-signaal model daarbinnen
- Het kunnen uitvoeren van netwerk-theoretische berekening op basis van vervangingsschema inclusief het kunnen maken van relevante vereenvoudigingen
- Bespreken en berekenen van diverse transistorconfiguraties
- Simulatie.
Tijdens de practica oefen je vaardigheden en schakelingen getest op hun werking en gedrag, op basis van theorie en simulatie.
Power Electronics (EDPES, 5 EC)
Je analyseert en ontwerpt diverse vormen van vermogensomzetting gebaseerd op halfgeleiderschakelaars zoals MOSFETS, BJTs, IGBT's, thyristoren en diodes. Je houdt hierbij rekening met de beperkingen van de gebruikte componenten, efficiency en beveiliging. Je kunt de juiste keuze onderbouwen van typen vermogensomzetters voor bepaalde toepassingen en hieraan eenvoudige berekeningen uitvoeren.
Netwerktheorie 3 (EDNT3, 5 EC)
Netwerktheorie 3 is het logische vervolg op Netwerktheorie 1 en 2 uit jaar 1. Netwerktheorie uit jaar 1 behandelt elektrotechnische basiskennis maar doet dat onder twee aannames:
1. Componenten zijn ideaal en omstandigheden ook.
2. Golflengte en afmetingen worden niet meegenomen. Deze aannames vereenvoudigen het rekenwerk, maar zijn al heel snel niet meer houdbaar buiten het theorielokaal. Daarom draagt Netwerktheorie 3 het thema “componenten hebben afmetingen en zijn zeker weten niet ideaal”, met als doel het opvullen van de lacunes ontstaan Netwerktheorie 1 en 2. Hierbij wordt zoveel mogelijk het lumped model van jaar 1 gebruikt, middels een uitbreiding van het model van ideale componenten zodat deze beter overeenkomen met de praktijk. Tijdens EDNT3 krijg je meer inzicht door toepassing. Daarom wordt er veel gewerkt met vuistregels die tijdens de meting gehanteerd moeten worden.
Project Elektronica (EDPEA, 10 EC)
Een belangrijk onderdeel van de minor is het project. Dit project doe je met twee personen bij een bedrijf of instituut. Projecten kunnen gaan over het ontwerpen of verbeteren van een (analoge) deelschakelingen of (sub)systemen, een herontwerp en/of realisatie van een bestaand PCB dat problemen vertoond, of de ontwikkeling van een allereerst prototype van een meetapparaat of meetprincipe, ter verbetering van pre-compliance testing.
Alle opdrachten worden voor de start gekeurd door de opleiding. Parallel aan het project zijn er lessen en opdrachten over mondeling en schriftelijk communicatie waarbij je kunt kiezen uit een aantal thema’s.
Aanvullende informatie
De leslocatie is in Zwolle en bij een bedrijf voor het minor project.
Eventuele hardware voor de diverse practica worden in bruikleen gegeven en hoeven daarom niet te worden aangepast. Wel dienen de studenten hun eigen breadboard en componenten uit E1 mee te nemen.