Dr. Pap László jegyzete - BME Hálózati Rendszerek és ...

1. fejezet
Bevezetés
A XX. századot a fizika századaként könyveli el a tudománytörténet. Ebben a században születtek
a modern fizika legismertebb és legnagyszerűbb alkotásai. A múlt század első felében fedezték fel
többek között a radioaktív sugárzást, a foton létezését, ekkor jött létre a speciális és általános relativitáselmélet,
az atomok felépítésére vonatkozó elmélet, az elemi részecskék fizikája, a kvantumelmélet,
és ekkor hajtották végre az első maghasadási kísérletet is. Emellett a század közepén indult meg az
elektronikai és információtechnológiai rendszerek máig tartó forradalmi fejlődése, amely ma döntő
mértékben befolyásolja a társadalom és a gazdaság minden folyamatát, amely átalakította az emberek
közötti kommunikáció rendszerét, és amely nap mint nap beleszól a mindennapi ember hivatali életébe
és magánszférájába is. Az elektronikai rendszerek és az azokra épülő szolgáltatások, például a számítástechnika,
az infokommunikáció, az elektronikus média, az ipari elektronika, az irányítástechnika
és az energetika, fejlődési sebessége minden korábbi jóslatot felülmúlt, ma ezek nélkül a fejlett országokban
nehezen tudjuk elképzelni mindennapi életünket. Új igények születtek, új szokások alakultak
ki, egy egészen új technológiai és társadalmi kultúra jött létre.
Az Elektronika I. tantárgy feladata az elektronikai áramkörökre vonatkozó azon alapismeretek
megadása, amelyek minden villamosmérnök számára nélkülözhetetlenek. Közelebbről: az elektronikai
alkatrészek és aktív eszközök működésének, elektromos jellemzőinek fenomenológiai ismertetése,
az analóg és digitális alapáramkörök felépítésének, működésének megismertetése, összetettebb elektronikai
egységek ( mint pl. műveleti erősítők, A/D és D/A konverterek, stb.) felépítésének, működésének,
tulajdonságaik számításának a bemutatása.
A tantárgy jártasságot ad az elektronikai alkatrészek paramétereinek kezelésében, az ezen alkatrészekből
felépített alapáramkörök, valamint összetettebb egységek elektromos tulajdonságai számításának
módjában (erősítés, frekvenciamenet, impedanciák, sebesség, stb.) és tervezésük alapvető kérdéseiben.
A tantárgy megfelelő bázist nyújt az adott területen ahhoz, hogy a későbbi, specializálódó képzés
tantárgyai az elektronikai alapfogalmak és módszerek biztos ismeretére támaszkodhassanak. A
tantárgyhoz az egész évfolyamnak közösen tartott gyakorlatok tartoznak.
A tantárgy módszertani célkitűzése az, hogy olyan mérnöki gyakorlati szemléletet alakítson ki az
elektronikus áramkörök témájában, amely segíti az elemi tervezési feladatok megoldását és az elektronikus
áramkörök működésének megértését. Ennek érdekében a tantárgy a valóságos rendszerek
bonyolult leírása helyett elsősorban arra koncentrál, hogy az áramkörök mőködésének fizikai alapjaira
építve a lényeget már jól leíró egyszerű modelleket analizáljon. Az elektronikus áramkörök
legfontosabb jellemzője, hogy egyszerű elemekből (áramköri fokozatokból) áll, és ugyanakkor igen
bonyolult funkcionális feladatok megoldására képes. A tantárgynak éppen ez a legnehezebben elsajátítható
eleme, hogy hogyan lehet a meglévő egyszerű elemekből adott célokat szolgáló bonyolult
rendszereket kialakítani. Az elektronikus eszközök kapcsolástechnikája ugyanis igen változatos, arra
kell felkészülni, hogy lényegében minden áramkör különbözik egymástól. Erre a változatosságra csak
nagyszámú gyakorló feladat megoldásával lehet megfelelően felkészülni.