SREDNJE POKLICNO IZOBRAŽEVANJE

Izobraževalni program: ELEKTRIKAR ELEKTRONIK (š)

KATALOG ZNANJ

Sprejeto na 50. seji Strokovnega sveta za poklicno in strokovno izobraževanje, dne 17. 7. 2001

1.   IME PREDMETA

ELEKTRONSKA VEZJA IN NAPRAVE

2.   ŠTEVILO UR

Po posameznih letnikih in oblikah izobraževalnega dela.

Letnik

Oblike izobraževalnega dela

 

Teorija (ur)

Vaje (ur)

Skupaj (ur)

1.

 

2.

105

0

105

3.

102

34

136

skupaj

207

34

241

* T - teoretični pouk, seminarji, projektno delo;

** V - vaje, individualno projektno delo oziroma projektno delo v skupinah, storitev.

3.   USMERJEVALNI CILJI

Pri predmetu dijak:

°     spozna in razume delovanje aktivnih elektronskih elementov

°     zna poiskati podatke v katalogih in upoštevati omejitve elektronskih elementov

°     je seznanjen z osnovnimi izračuni pri izbiri elementov in dimenzioniranju enostavnih vezij

°     pozna principe delovanja osnovnih elektronskih vezij in naprav ter njihovo uporabo

°     zna in razume osnovne načine preizkušanja elektronskih elementov

°     razloči funkcije posameznih elektronskih elementov v enostavnih vezjih

°     prepozna močnostne elemente v vezju in razume potrebo in dimenzioniranje hlajenja

°     se usposobi za prepoznavanje tipov vezij, njihovo ločevanje in predvidevanje obnašanja

°     pozna in pravilno uporablja strokovno terminologijo

°     razvije delovne navade (sistematičnost, natančnost in doslednost)

°     razvija interes za poklicno izpopolnjevanje in spremljanje novosti

°     pridobi pozitiven odnos do čistega okolja (ustrezno deponiranje in reciklaža iztrošenih elektronskih naprav).


4.   OPERATIVNI CILJI

2. letnik

INFORMATIVNI CILJI

FORMATIVNI CILJI

SOCIALIZACIJSKI CILJI

POSEBNOSTI V IZVEDBI

Polprevodniki

Dijak

Dijak

Diode

  • loči med prevodno in zaporno smerjo pri diodi,

  • pozna in razume nap. tok. karakteristiko diode,

  • z merilnikom upornosti zna določiti anodo in katodo

  • pozna značilne parametre diode

  • razume potrebo po hlajenju in zna izbrati iz kataloga hladilno telo za diodo

    • Se navaja za spretno rabo katalogov in strokovne literature.

    Uporaba katalogov in strokovne literature.

    Uporaba diod

  • zna narisati vezja in pojasniti delovanje polvalnega in polnovalnega usmernika

  • loči pojma glajenje in valovitost napetosti

  • pozna enosmerna in dvosmerna vezja diodnih omejevalnikov za različne napetosti

  • pozna princip delovanja in loči med diodnimi množilniki za nizke in visoke napetosti

    • Zaznava pristop pri analizi elektronskega elementa in delovanja vezja od manj zahtevnega dela k celoti.

    Predstavitev uporabe v usmerniku z razlago konkretne izvedbe in demonstracijo in merjenjem tipičnih veličin.

    Ostale izvedbe diod

  • zna narisati simbole, napetostne tokovne karakteristike in pozna osnovne funkcije Zenerjeve diode, kapacitivne diode, tunelske diode, svetleče diode, fotodiode, sončne celice

  • zna izbrati diodo iz kataloga

    • Zaveda se povezanosti različnosti elementov preko osnovnega elementa in principa delovanja.

    Bipolarni tranzistor

  • zna pojasniti pomen simbola in elektrod

  • pozna kombinacijo N- in P-tipa polprevodnika

  • iz katere je zgrajen tranzistor

  • razume in zna razložiti delovanje tranzistorja kot stikala na statični karakteristiki tranzistorja

  • razume pomen aktivnega območja, zapornega območja in območja nasičenja na karakteristiki

  • zna narisati vhodno in izhodno karakteristiko

  • zna z merilnikom upornosti določiti tip tranzistorja

    • Razvija sposobnost logičnega razmišljanja in povezovanja znanja v zaključeno in povezano celoto.

    Demonstracijska vaja: preizkus tranzistorja z ohmmetrom, ugotavljanje tipa in priključkov.

    Stikalno delovanje

  • zna narisati in pojasniti stikalno delovanje tranzistorja

  • zna izbrati tranzistor iz kataloga

  • pozna uporabo in posebnosti delovanja, tranzistorja kot logično stikalo in kot močnostno stikalo

  • našteje nekaj najpogostejših naprav, pri katerih deluje tranzistor kot stikalo

    • Povezuje temeljna teoretična znanja praktičnimi aplikacijami in s prejšnjimi vedenji in informacijami iz vsakdanjega življenja na področju informacijske in industrijske elektronike.

    Uporaba tranzistorja kot stikalo, demonstracija nivojev in preklopne hitrosti.

    Omejitve tranzistorja

  • pozna napetostno, tokovno omejitev v povezavi z močnostno

  • razume potrebo po hlajenju tranzistorja

    • Se zaveda vedno prisotnih omejitev, spozna pomen kakovosti sodobnih polprevodniških.

    Elementov in razvija taktično previdnost pri rokovanju in poseganju v občutljiva elektronska vezja.

    Uporaba priročnikov in strokovne literature.

    Delovna premica in delovna točka

  • razloči in zna razložiti pojma enosmerne delovne premice in delovne točke

    • Uporaba tranzistorja

     

     

     

    Ojačevalniki

  • pozna razliko med postavitvijo statične delovne; točke tranzistorja in orientacijo v vezavi ojačevalnika

  • razume potrebo po stabilizaciji delovne točke tranzistorskega ojačevalnika in zna narisati osnovna vezja za stabilizacijo delovne točke enostopenjskega tranzistorskega ojačevalnika v orientaciji s skupnim emitorjem

  • pozna značilnosti orientacij tranzistorja s skupnim kolektorjem in s skupno bazo

    • Se navaja povezovati simbolne predstavitve vezij in sistemov s fizikalnim delovanjem.

    Osvaja in sprejema tehniško natančnost pri uporabi standardov in predpisov na področju tehniškega dokumentiranja in osvoji ustrezen odnos do tehniške dokumentacije.

    Demonstracijska vaja: Analiza enostopenjskega ojačevalnika v orientaciji s skupnim emitorjem s poudarkom na postavitvi delovne točke in snemanjem signalov z voltmetrom in osciloskopom.

    Frekvenčne karakteristike ojačevalnikov (Bode)

    Popačenja ojačevalnikov

  • zna narisati frekvenčni potek ojačenja (in faznega kota med vhodnimi in izhodnimi veličinami)

  • pozna pojem (definicijo) mejne frekvence,

  • razume vzroke za zmanjšanje ojačenja na spodnji in zgornji frekvenčni meji

  • pozna značilnosti in vzroke nelinearnega popačenja ojačevalnikov

  • razlikuje med linearnim in nelinearnim popačenjem

    • Se zaveda vedno prisotnih omejitev sodobne tehnike in kritično sprejema tehnično težko verjetne rezultate.

    Povezuje teoretična znanja z informacijami iz vsakdanjega življenja na področju av-tehnike.

    Demonstracijska vaja: Harmonsko popačenje,opazovanje izhodnega signala pri različni nastavitvi delovne točke.

    Povratna vezava

  • prepozna negativno povratno vezavo

  • razume pomen NPV pri ojačevalnikih

    • Sprejema principe logičnega mišljenja glede na osvojena temeljnima znanja.

    Močnostni ojačevalniki

  • razume pomen močnostnih ojačevalnikov za krmiljenje bremena

  • razume in pozna način ugotavljanja položaja delovne točke ojačevalnika in poimenovanje v razrede delovanja

  • razume in zna opisati vpliv delovnega razreda ojačevalnika glede izkoristka in popačenja

  • zna narisati osnutek vezave posameznih razredov ojačevalnikov

  • pozna integrirane močnostne ojačevalnike in glavne nastavitve delovnih pogojev;

    • Sprejema pomembnost kriterija energetskega izkoristka naprave in razvija sposobnost za oblikovanje meril za določanje optimalnih razmerij glede vnaprej; postavljenih zahtev.

    Unipolarni tranzistorji, FET, MOSFET in CMOS

  • pozna simbole in razume poimenovanje in funkcijo elektrod

  • loči med načinom krmiljenja unipolarnega in bipolarnega tranzistorja

  • zna z merilnikom upornosti določiti elektrode in tip kanala

  • pozna izhodne karakteristike vseh vrst tranzistorjev

  • razume pomen antistatične zaščite

    • Oblikuje rutine praktičnega dela za ravnanje z občutljivimi elementi in uporabo predpisov previdnosti.

    Razvija odgovornost za neprevidno in nepremišljeno delo.

    Ojačevalniki z unipolarnimi tranzistorji

  • zna narisati in stabilizirati delovno točko enostopenjskega ojačevalnika v orientaciji s skupnim ponorom

  • zna približno oceniti vhodno in izhodno impedanco ter napetostno ojačenje

  • pozna primere uporabe ojačevalnika na različnih frekvencah

  • zna izbrati tranzistor iz kataloga

    • Razvije občutek za posploševanje in previdnost pri indukciji znanja.

    Se navaja povezovati električne simbole v električno shemo in osvoji ustrezen odnos do tehniške dokumentacije.

    Analiza primerov iz strokovne literature.

    Krmilni polprevodniški elementi (diac, tiristor, triac)

  • pozna simbole in vrste močnostnih elementov

  • pozna U-I karakteristike in iz karakteristike razložiti delovanje elementa

  • zna z merilnikom upornosti določiti posamezne elektrode elementa

  • pozna primere uporabe

  • iz kataloga zna poiskati in primerjati elemente glede vrednosti parametrov

    • Povezuje različnosti elementov enotno organizacijsko shemo, oblikuje kriterije za oblikovanje in razvrščanje.

    Oblikuje sposobnosti za hitro prepoznavanje in ločevanje po izbranih kriterijih.

    Vakuumski elementi

  • zna narisati simbole osnovnih tipov elektronk in razume funkcijo posameznih elektrod

  • razume principe termične in hladne emisije

  • zna narisati triodo v vezju enostopenjskega ojačevalnika s skupno katodo

  • pozna primerjavo med bipolarnim tranzistorjem, FET-om in elektronko

    • Zna poiskati in uporabiti analogijo z osvojenim znanjem in informacijami, logično sklepati in posploševati.

    Operacijski ojačevalnik

  • pozna simbol in funkcijo posamezne priključne sponke

  • pozna značilne parametre operacijskega ojačevalnika

  • razume, zna narisati in pojasniti zgradbo diferencialnega ojačevalnika

  • pozna načine napajanja in zna poiskati ojačevalnik iz kataloga

    • Povečuje zahteve glede natančnih definicij ali formul za strokovno uporabo tehničnih podatkov in tehnoloških informacij.

    Oblikuje in usmerja strokovnost za profesionalni pristop pri delu z najbolj razširjenimi in pogosto zastopanimi elementi in vezji na področju splošne elektronike.

    Pregled priročnikov , podatkov na WWW straneh, primerjava in vrednotenje.

    Uporaba operacijskega ojačevalnika

  • zna narisati in razložiti delovanje osnovnih vezij z operacijskim ojačevalnikom:

    °        invertirajoč ojačevalnik

    °        neinvertirajoč ojačevalnik

    °        primerjalnik

    °        seštevalnik

    • Uporaba operacijskega ojačevalnika s kombiniranjem zunanjih elementov za spreminjaje prenosne karakteristike.

    Ostale elektronske komponente (senzorji)

  • pozna simbole, princip delovanja in razume karakteristične tehnične podatke električnih pretvornikov

  • zna izbrati komponento iz kataloga za določen namen

    • Dokončno sprejema principe transformacije temeljnih znanj v strokovna in uporabna znanja za popolno in pravilno razumevanje praktične praktičnih aplikacij in reševanje tehniških problemov.

    STABILIZATORJI NAPETOSTI IN TOKA

  • zna razložiti delovanje enostavnega nap.stabilizatorja z Zener diodo ter zaporednega nap.stabilizatorja s tranzistorjem

  • razume in zna razložiti razliko med napetostnimi in tokovnimi stabilizatorji

  • pozna načine zaščite stabiliziranih izvorov

  • pozna izvedbe integriranih stabilizatorjev

  • razume in zna razložiti glavne tehnične podatke v katalogu

  • pozna prednosti stikalnih napajalnikov

    • Razume zahtevo po kvalitetnem napajanju za različne porabnike.

    3. letnik

    INFORMATIVNI CILJI

    FORMATIVNI CILJI

    SOCIALIZACIJSKI CILJI

    POSEBNOSTI V IZVEDBI

    Dijak

    Dijak

    Večstopenjski ojačevalniki

  • spozna pravila za ojačenje večstopenjskih ojačevalnikov

  • zna izraziti ojačenje v dB

  • pozna vrste in lastnosti povezav med stopnjami (transformatorske, kapacitivne, direktne, ...)

  • pozna pomen in načine impedančnih prilagoditev

  • pozna značilnosti in uporabnost selektivnega ojačevalnika

    • Sprejema in organizira svoj način izražanja in opisovanja s pomočjo simbolov in shem ter osvaja pravi pomen novih pojmov.

    Vaja 1: Merjenje stabilizacijskega faktorja in primerjanje različnih izvedb stabiliziranih usmernikov, primerjava med tokovnim in napetostnim stabilizatorjem.

    Ojačenje dvostopenjskega ojačevalnika Empirični izračun ojačenje in načini izražanje.

    OSCILATORJI

     

     

     

    Harmonični oscilatorji

  • razume pomen pozitivne povratne vezave in pogoje za realizacijo oscilatorjev

  • zna narisati in razložiti delovanje enostavnih RC- in LC-oscilatorjev

  • loči pojma točnost in stabilnost frekvence in zna iskati vzroke za drsenje frekvence oscilatorja

  • zna narisati princip uporabe kristala v oscilatorju

    • Razume zvezo povratnega delovanja na sistem in učinke na splošno v poljubnem sistemu.

    Vaja 2: Analiza razmer v mostičnem RC-oscilatorju, preverjanje pogoja za delovanje oscilatorja, analiza oblike izhodnega signala in vpliv bremena na amplitudo in obliko signala.

    Multivibratorji

  • razlikuje bistabilni, monostabilni in astabilni multivibrator in zna našteti primere uporabe

    • Multivibratorji

    VEZJA ZA PREOBLIKOVANJE SIGNALOV

     

     

     

  • filtri

  • integratorji

  • diferenciatorji

  • zna razložiti in grafično dokazati harmonsko sestavo nesinusnih napetosti

  • zna razložiti pomen in uporabno vrednost, značilnosti in izvedbe električnih filtrov (pasivni, aktivni, kristalni)

  • razume in zna razložiti razliko pri prehodu sinusnih in nesinusnih signalov preko RC-vezij

  • pozna enostavno definicijo integratorja in diferenciatorja ter zna razložiti preoblikovanje enostavnih oblik signalov

  • zna narisati in razložiti delovanje integratorja in diferenciatorja z operacijskim ojačevalnikom

  • pozna delovanje in uporabo Schmittovega prožilnika

    • Povezuje temeljna znanja v uporabne celote.

    Vaja 3: Merjenje frekvenčne karakteristike filtra, določanje kvalitete, prepustnega pasu in poizkus uglaševanja.

    Vaja 4: Generiranje trikotne in pravokotne napetosti in uporaba vezij za preoblikovanje z operacijskim ojačevalnikom.

    AKUSTIKA

     

     

     

  • zvok

  • elektroakustični pretvorniki

  • zna razložiti, da je zvok nihanje delcev in pozna njegove osnovne značilnosti,

  • zna razložiti razloge za opisovanje jakosti zvoka v dB in zna razvrstiti jakost zvoka v dB za praktične primere

  • pozna osnovne izvedbe in karakteristike zvočnikov

  • razume potrebo po vgraditvi zvočnikov v zvočne omarice in spozna vrste le-teh

    • Povezuje teoretična znanja z informacijami iz vsakdanjega življenja na področju AV-tehnike.

    S praktičnimi izkušnjami pri delu v skupini razvija komunikativnost in samozavest.

    Vaja 5: Snemanje mikrofonskega signala iz različnih izvorov in spektralna analiza. Zvočni pojavi v časovnem in frekvenčnem prostoru.

    akustika prostora

  • razume pojem in zahteve stereofonije zna opisati dejavnike, ki vplivajo na kvaliteto zvoka v prostoru

    • Zapisi zvočnih signalov

  • magnetofon, kasetofon

  • CD, DVD, MP3

  • zna našteti in razložiti vrste zvočnega zapisa na spominski medij

  • pozna sestavo magnetnega traku

  • razlikuje brisalno in snemalno (reprodukcijsko) magnetno glavo

  • zna našteti prednosti digitalnega zapisa

    • Oblikuje interes za spremljanje novosti na področju zabavne elektronike.

    PRENOS INFORMACIJ

     

     

     

    Amplitudna modulacija

    Frekvenčna modulacija

  • zna razložiti potrebo po modulaciji signalov

  • loči nosilni, modulacijski in modulirani signal

  • razlikuje osnovne značilnosti in uporabnost AM in FM

  • pozna osnovni princip delovanja modulatorjev in demodulatorjev

  • zna opisati prednosti FM-prenosa signala

    • Odkriva področje tehničnega reševanja varnosti in zanesljivosti obdelave in prenosa informacij.

    Vaja 6: Spektralna analiza amplitudnega modulatorja.

    Elektromagnetno valovanje

  • zna opisati nastanek EMV

  • pozna hitrost razširjanja EMV in značilne pojave (uklon, odboj, fading, ...)

  • spozna značilnosti razširjanja EMV na različnih frekvenčnih področjih

    • Sprejema abstraktni način razmišljanja,

    Se zaveda ekoloških posledic elektromagnetnega sevanja.

    Pregled tabele razdelitve EMV.

    Vaja 7: VF meritve s spektralnim analizatorjem, prepoznavanje znanih oddajnikov v frekvenčnem spektru sprejemnika.

    VF-vodi

  • pozna zgradbo in lastnosti:

    °        koaksialnega kabla

    °        valovoda

    °        optičnih vodnikov

    • Vrednoti zmožnosti sodobnih komunikacij.

    Vaja 8: Merjenje karakteristične impedance in dolžine koaksialnega kabla (iskanje napake v kablu in prilagoditve),

    PRENOS SLIKE

     

     

     

    Televizija

  • zna opisati osnovni princip snemanja in reprodukcije slike (CCD, katodna cev)

  • pozna princip sestavljanja televizijske slike (vrstice, polslika, sinhronizacija, ...)

  • loči signale, ki sestavljajo televizijski program

  • zna narisati in razložiti delovanje po blokovni shemi TV

  • zna razložiti sestavo barvne slike iz treh osnovnih barv (RGB)

  • seznani se z različnimi načini kodiranja barv

    • Razvija pozitiven odnos do delovnih sredstev

    Sprejema novosti in dobre tehniške rešitve kot interesno področje za poklicno delo in motivacijo za strokovno rast.

    Pregled električne sheme konkretnega TV- sprejemnika.

    Vaja 9: Snemanje TV-signalov (test generator,osciloskop).

    Telefon

  • pozna osnovni princip delovanja telefona

  • loči signale v telefonski liniji

  • pozna značilnosti mobilne telefonije


    • 5.   OBVEZNE OBLIKE PREVERJANJA IN OCENJEVANJA ZNANJA

    V posameznem ocenjevalnem obdobju se znanje preverja in ocenjuje:

    Pri ustnem preverjanju in ocenjevanju je poudarek na preverjanju razumevanja temeljnih znanj in razumevanju principov delovanja elektronskih vezij in naprav.

    Po zaključku vaj dijak izdela poročila, ki vsebujejo predvsem potrditev doseganja z vajami postavljenih ciljev: razumevanje delovanja vezja ali naprave, delovnih postopkov, merilnih metod, izbire instrumentov in vrednotenja izmerjenih rezultatov.

    Preverjanje in ocenjevanje znanja temelji na dosledni uporabi priročnikov, katalogov elektronskih elementov in tehniške dokumentacije, na razumevanju in vrednotenju tehniških podatkov elementov in naprav.

    6. POVEZANOST Z DRUGIMI PREDMETI

    Znanja

    Povezava s predmetom

     

    Predmet

    Znanja

  • večstopenjski ojačevalniki

  • frekvenčne karakteristike ojačevalnikov, modulacije

    • Matematika

  • logaritmi - dB, risanje grafov, potenciranje, sinusna funkcija, kotne funkcije

  • oscilatorji

  • vezja za preoblikovanje signalov, filtri

  • napetostni in tokovnistabilizatorji

  • elektromagnetno valovanje

  • antene

    • Elektrotehnika

  • Ohmov zakon

  • električno polje

  • magnetno polje

  • izmenični tokokrogi

  • fazni zamik, resonanca

  • prehodni pojavi

  • polprevodniki, elektronke in ostale elektronske komponente

  • PN-spoj, nastanek zaporne plasti, značilnosti diode in tranzistor, FET, MOS FET in CMOS, Krmilni polprevodniški elementi (diac, tiristor, tiac)

  • operacijski ojačevalnik

  • oddajniki, sprejemniki

    • Tehnologija

  • polprevodniški materiali in materiali za električne pretvornike, tehnologija integriranih elementov (vezij)

  • risanje kompleksnejših električnih shem in blok shem

  • močnostni ojačevalniki

  • akustika

    • Praktični pouk

  • sestavljanje ojačevalnikov, opazovanje popačenja

  • uporaba RLC-merilnika, sestava in analiza osnovnega vezja, izbira elementov iz kataloga

  • uporaba integriranih stabilizatorje

  • spoznavanje sklopov akustičnega sistema

  • spoznavanje posameznih sklopov v sistemih za prenos zvoka in slike