A tantárgy adatlapja
1.	A képzési program adatai
1.1 Felsőoktatási intézmény	Babeș-Bolyai Tudományegyetem	
1.2 Kar 	Matematika és Informatika	
1.3  Intézet	Magyar Matematika és Informatika	
1.4 Szakterület	Informatika	
1.5 Képzési szint	Alap	
1.6 Szak / Képesítés	Informatika 	

2.	A tantárgy adatai
2.1 A tantárgy neve	Elektronika	
2.2 Az előadásért felelős tanár neve	Libál András	
2.3 A szemináriumért felelős tanár neve	Libál András	
2.4 Tanulmányi év	2	2.5 Félév	2	2.6 Értékelés módja	Évközi tevékenység + Vizsga	2.7 Tantárgy típusa	Opcionális	

3.	Teljes becsült idő (az oktatási tevékenység féléves óraszáma)
3.1 Heti óraszám	4	melyből: 3.2 előadás	2	3.3 szeminárium/labor	2	
3.4 Tantervben szereplő össz-óraszám	56	melyből: 3.5 előadás	28	3.6 szeminárium/labor	28	
A tanulmányi idő elosztása:	óra	
A tankönyv, a jegyzet, a szakirodalom vagy saját jegyzetek tanulmányozása	14	
Könyvtárban, elektronikus adatbázisokban vagy terepen való további tájékozódás	14	
Szemináriumok / laborok, házi feladatok, portofóliók, referátumok, esszék kidolgozása	28	
Egyéni készségfejlesztés (tutorálás)	7	
Vizsgák	8	
Más tevékenységek: ..................		
3.7 Egyéni munka össz-óraszáma	71	
3.8 A félév össz-óraszáma	125	
3.9 Kreditszám	5(I)	

4.	Előfeltételek (ha vannak)
4.1 Tantervi	•	Nincsen	
4.2 Kompetenciabeli	•	Alapvető líceumi szintű elektromosságtan ismeretek, Boolean logika és logikai áramkörök alapjainak ismerete	

5.	Feltételek (ha vannak)
5.1 Az előadás lebonyolításának feltételei	•	Táblával és videoprojektorral felszerelt előadó, wireless/wired internet hozzáféréssel	
5.2 A szeminárium / labor lebonyolításának feltételei	•	Labor terem, feszültségforrások, breadboard-ok, elektronikai építőelemek minden diák számára az egyéni munkához 	

6.	Elsajátítandó jellemző kompetenciák
Szakmai kompetenciák	
•	Az analóg és digitális elektronika alapfogalmainak ismerete és használata
•	Alapvető egyszerű áramkörök és elektronikai feladatok ismerete
•	Gyakorlati ismeretek áramkörök építésében
•	Áramkörök helyességének ellenőrzése, alapvető hibák felismerése
•	Áramkörök tervezése és építése
	
Transzverzális kompetenciák 	•	Gyakorlati készség fejlesztése hardware alapú probémák megoldásához
•	Feladatmegoldó készség, kreatív gondolkozás fejlesztése
•	A digitális elektronika alapjainak megértése elősegíti a hardware közeli programozás jobb megértését és hatékonyabb, gyorsabb, a hardware-t jobban kihasználó kódok írását (assembly vagy C nyelven) amely releváns szimulációk, illetve real time applikációk írásakor (úgy fejlett processzorok mind embedded architektúrák esetén) valamint akkor amikor a kód sebessége az elsődleges szempont (például digitális jelfeldolgozásban)
•	 a későbbi, magasabb szinten történő hardware alapú feladatok megoldásában alapokat ad ezek megközelítéséhez (mikrokontrollerek programozása, virtuális instrumentáció, robotikai feladatok) 	

7.	A tantárgy célkitűzései (az elsajátítandó jellemző kompetenciák alapján)
7.1 A tantárgy általános célkitűzése	•	Az elektronika alapjainak megismertetése, gyakorlati készség fejlesztése az elektronikai áramkörök építésében	
7.2 A tantárgy sajátos célkitűzései

	•	Az analóg és digitális elektronika építőköveinek megismerése, egyszerű alap áramkörök építése, standard megoldások ismertetése alapvető probémákra 
•	Breadboardon való áramkör építés megismertetése és gyakorlati tapasztalata egyéni munka folyamán
•	Áramkörök tervezése, megépítése, ellenőrzése és kipróbálása	

8.	A tantárgy tartalma
8.1 Előadás	Didaktikai módszerek	Megjegyzések	
1.	Elektromosságtan alapjai, töltés, feszültség, elektromos energia, áram, vezetők, félvezetők, szigetelők, alapvető szilárdtestfizikai ismeretek az anyagok vezetőképességének megértéséhez, Ohm törvénye, linearitás és nemlinaritás áramkörökben, elektromos mérőeszközök 	Előadás		
2.	Ellenállások építésének technikája, kïlönböző ellenállás típusok ismertetése, ellenállások kódolása (színkód, alfanumerikus kódolás nyomtatott áramkörökön), miniaturizálási probémák. Kirchoff törvényei. Lineáris egyenáramú hálózatok számolása, szuperpozició alkalmazása, csomópontok feszültségének módszere, hurokáramok módszere, Norton és Thevenin ekvivalenciák. Millmann tétele és alkalmazásai. 	Előadás		
3.	Feszültség és áramforrások, transzformátorok, egyenirányítás, generátorok illetve különböző típusú áram- és feszültégforrásokkal való ismerkedés a galvani elemtől a fuel cell-ig. Akkumulátorok technológiája, mai tudományos kihívások akkumulátor technológiában, mai elektronikai cikkekben használt feszültségforrások ismertetése	Előadás		
4.	Elektromos és mágneses terek. A kapacitás és az induktancia. Kapacitor technológia és mai áramkörökben használt kapacitások tervezésekor megoldott problémák ismertetése. RC és RL tranziensek. Transzformátorok, mágneses és elektromos csatolás (induktív illetve kapacitív érzékelés). Mágneses csatoláson alapuló szálnélküli enegiaátvitel (például RFID chipekben). Touch screen technológia, kapacitív érzékelés. 	Előadás		
5.	Elektromos motorok, egyenáramú és váltakozó áramú motorok. Léptetőmotorok fajtái, előnyei és hátrányai. Léptetőmotorok vezérlési modjai. Szervomotorok. Mechatronikai és robotikai feladatok megközelítése elektronikai szempontból.	Előadás		
6.	Váltóáram. Komplex számok használata elektromos váltó áramú áramkörökben. RLC soros és párhuzamos áramkörök. Rezonancia és ennek kihasználása. Rádió adó és vevők, AM és FM rádiójel kódolás. Különböző frekvenciákon megvalósuló telekommunikáció előnyei, hátrányai és felahasználási területei. 	Előadás		
7.	Elektronikai jelek. Analóg és digitális jelek. Jelfeldolgozás alapjai. Szűrők, különböző feladatokat teljesítő passzív szűrők és különböző megvalósítása ezeknek. Oszcilloszkóp, oszcilloszkóp kezelése.	Előadás		
8.	Félvezetők fizikájának alapjai. p-n átmenet. Diódák, különböző diodak típusai. Zener és Schottky diódák. Egyenirányítás. LEDek. LED technológia, fényérzékelők, fotodiódák, fotoreszisztorok. Napelem technológia.	Előadás		
9.	Tranzisztorok. Bipoláris npn és pnp tranzisztorok. A tranzisztor működési elve. Egyszerű tranzisztorkapcsolások, emitter, kollektor és báziskövető kapcsolások. Astabil, monostabil és bistabil áramkörök tranzisztorokkal. Egyszerű logikai kapuk megépítése bipoláris tranzisztorokkal (not, and, or). 	Előadás		
10.	Műveleti erősítők, ezek felhasználása. Negatív visszacsatolás. Erősítők építése. Összeadó, kivonó, integráló és deriváló áramkörök. Analóg számítástechnika, és jelenlegi alkalmazása, analóg keverőpultok.  Komparátor áramkör. Oszcillátor és áramforrás valamint szuperdióda építése. Pozitív visszacsatolás, zajszűrés, négyszögjelgenerátor. VU méter és Flash ADC (analóg digitális átalakító) műveleti erősítőkkel.	Előadás		
11.	Digitális elektronika. JFET, IGFET, MOSFET technológia. az IGFET előnyei a bipoláris tranzisztorokkal szemben. nMOS és CMOS technológia. Processzorgyártási technológiak. Logikai kapuk nMOS és CMOS technológiákkal.	Előadás		
12.	S-R flip-flop. J-K flip-flop. Regiszterek, Latching. Memóriatechnológia, információ tárolása digitális elektronikában. Mágneses (HDD) és elektromos (SSD, flash) tárolók.  	Előadás		
13.	Oszcillátorok, Számlálók. J-K flipfloppoktól a szinkron és aszinkron számlálókig. Órajel vezérelt digitális elektronika. ADC áramkörök számláló áramkörök segítségével. 	Előadás		
14.	Multiplexelés és demultiplexelés. Digitális kommunikációs protokollok. Egyszerű soros kommunikáció megvalósítása. Alapok a TWI, SPI, 1W, USART és más kommunikációs mechanizmusok megértéséhez.	Előadás		
Könyvészet
1)	 Tony R. Kuphaldt: Lessons in Electric Circuits 
2)	 John Bird: Electrical Circuit Theory and Technology
3)	Bezhad Razavi: Fundamentals of Microelectronics
4)	 Buzás Gábor, Simon Alpár: Az analóg és digitális elektronika alapai	
8.2 Szeminárium / Labor	Didaktikai módszerek	Megjegyzések	
1.	Ismerkedés a breadboarddal. Ismerkedés a feszültségforrással. Feszültség, áram és ellenállás mérése multiméterrel. Egyszerű áramkörök ellenállásokkal. Ellenállások értékének leolvasása és megmérése. 	Bemutatás es laborgyakorlat		
2.	Különböző feszültségforrások, elemek emf-jének a mérése. Több különböző elem (laptop, mobiltelefon, ceruzaelem vizsgálata). Lineáris DC networkokon Kirchoff törvényeinek a kimérése illetve a szuperpozició bemutatása.  	Bemutatás es laborgyakorlat		
3.	Kapacitások feltöltése és lemerítése. RC és RL tranziensek bemutatása. Különböző kapacitások vizsgálata. Kapacitív kapcsolóval megvalósított áramkör. Egy egyszerű induktív csatolással meghajtott áramkör készítése.	Bemutatás es laborgyakorlat		
4.	Félvezetők. Egy dióda kapcsolása, nyitó és zárófeszültégek. LEDek kapcsolása. Fotorezisztor kapcsolása. Napelem bemutatása. 	Bemutatás es laborgyakorlat		
5.	Kapcsolás tranzisztorral. Nem, és, vagy kapuk bipoláris tranzisztorokkal. Astabil, monostabil és bistabil áramkörök bipoláris tranzisztorokkal.	Bemutatás es laborgyakorlat		
6.	Műveleti erősítők: egy műveleti erősítő működése. Több műveleti erősítő VU méter kapcsolásban. Ennek továbbfejlesztése Flash ADC áramkörré. 7 szegmens dekóder, 7 szegmens kijelző és ennek használata.	Bemutatás es laborgyakorlat		
7.	Hőmérő áramkör készítése műveleti erősítővel. PT100as ellenállás, műveleti erősítő, mint áramforrás, műveleti erősítővel végzett kivonás. 7 szegmens kijelzővel ellátott hőmérő.	Bemutatás es laborgyakorlat		
8.	Oszcillátor készítése műveleti erősítővel. Állítható on/off idők oszcillátornál. Potenciométerrel állítható sebességű és duty cycle-jú oszcillátor. Oszcilloszkóppal kimért töltődés és lemerülés a kapacitív elemen és a végső négyszögjel bemutatása oszcilloszkópon.	Bemutatás es laborgyakorlat		
9.	SR bistabil NAND kapukkal. J-K flip-flop NAND kapukkal. 4027es áramkör: JK flip-floppok. Aszinkron számláló JK flip-floppokból. Szinkron számláló JK flip-floppokból. 	Bemutatás es laborgyakorlat		
10.	C4020as áramkör. Oszcillátor és C4020as áramkör a négyszögjel bináris számolásához, illetve 7 szegmens számolashoz. Több számjegyen számolás (multiplexing nélkül, BCD kódolásban)	Bemutatás es laborgyakorlat		
11.	Számlálókkal meghajtott léptetőmotor amelyet különböző sebességeken hajtunk meg, illetve menetközben kiírjuk 7 szegmens kijelzőn az aktuális szöget. 	Bemutatás es laborgyakorlat		
12.	Számlálókkal megtervezett stoplámpa ledekkel amely képes egy többsávos, többirányú útkereszteződést irányítani. Logikai áramkörök (and, not, xor, ... használata) 	Bemutatás es laborgyakorlat		
13.	CD4051es áramkör, multiplexelés. Adatküldés egyetlen vonalon címzéssel két CD4051-es chip között. 7 szegmensen kiírjuk a címet illetve ledeken mutatjuk az elküldött bit értékét. Latching és non-latching változat.	Bemutatás es laborgyakorlat		
14.	Összeadás, alapműveletek végzések nibble-ken és byte-okon. Egy egyszerű számológép készítése.	Bemutatás es laborgyakorlat		
Könyvészet	
1)	 Adott a laborgyakorlatok részletes leírása minden laboron		

9.	A tantárgy tartalmának összhangba hozása az episztemikus közösségek képviselői, a szakmai egyesületek és a szakterület reprezentatív munkáltatói elvárásaival.
•	 A tantárgy tartalma megegyezik az egyetemi oktatásban a fontosabb egyetemeken oktatott elméleti mechanika bevezető tárgy hagyományos tartalmával.
•	A tárgy keretében figyelembe vesszük a számítógép használata nyújtotta lehetőségeket a mechanikai problémák vizsgálatában. 	

10.	Értékelés
Tevékenység típusa	10.1 Értékelési kritériumok	10.2 Értékelési módszerek	10.3 Aránya a végső jegyben	
10.4 Előadás 	Alapfogalmak és alaptételek ismerete, a kurzus anyagának ismerete	Írásbeli vizsga	40 %	
				
10.5 Szeminárium / Labor	Az egyéni laborgyakorlatok bemutatása	Évközi ellenőrzés, laboronkénti határidőkkel	45 %	
	Kurzusonkénti rövid felmérő (quiz) az előző óra anyagából 	Évközi ellenőrzés, minden kurzuson megírt quiz-el	15%	
10.6 A teljesítmény minimumkövetelményei	
•	 Egy egyszerű áramkör megépítésének a képessége
•	Az elektronika alapfogalmainak ismerete 
•	A mai elektronikai alkalmazások és eszközök működési alapelvének ismerete	

Kitöltés dátuma			Előadás felelőse			Szeminárium felelőse
2012. szept. 8. 			...............................			...................................

Az intézeti jóváhagyás dátuma				Intézetigazgató,	
2012. szept. 28.						Dr. Szenkovits Ferenc, egyet. docens
..........................