Wprowadzenie do zagadnień związanych z metodami pomiarów i analizy zjawisk fizycznych oraz ich modelowania matematycznego. Metody projektowania układów elektrycznych i elektronicznych, implementacji oraz testowania prototypów . Wykorzystanie symulacji komputerowej do analizy i projektowania układów technicznych. Zrozumienie przez studentów pow iązań informatyki z innymi obszarami nauk technicznych oraz przenoszenie dobrych praktyk wypracowanych w innych dziedzinach techniki na grunt informatyki. Analiza przykładowych rozwiązań technicznych dotyczących zastosowań techniki i informatyki.
Treści programowe wykładu:
1. Modelowanie zachowania się świata rzeczywistego z wykorzystaniem praw i wzorów matematycznych na przykładzie elektryczności i elektroniki. Analiza zachowania się modeli układów rzeczywistych, optymalizacja modeli dla określonych celów oraz identyfikacja układów rzeczywistych. Projektowanie, implementacja i testowanie układów rzeczywistych. Symulacja komputerowa modeli matematycznych z wykorzystaniem oprogramowania wykorzystującego metody numeryczne.
Odniesienie metod projektowych stosowanych w elektronice do inżynierii oprogramowania.
2. Metrologia jako nauka zajmująca się sposobami dokonywania pomiarów oraz zasadami interpretacji uzyskanych wyników. Podstawowe pojęcia: pomiar, jednostki miar, narzędzia pomiarowe, wzorce i ich charakterystyki, przetworniki pomiarowe, wzorce pomiarowe oraz metody i przyrządy pomiarowe. Przyrządy do rejestracji ziemnych fizycznych, czujniki i rejestratory. Analiza wyników pomiarowych, szacownie błędów oraz opracowywanie wyników pomiarowych i określanie końcowego wyniku pomiaru. Komputerowe środowiska i metody wspomagania technik pomiarowych.
3. Podstawy z zakresu elektrotechniki teoretycznej. Podstawowe prawa dotyczące obwodów elektrycznych. Analiza obwodów elektrycznych w stanach ustalonych przy wymuszeniu sinusoidalnym z wykorzystaniem metody symbolicznej liczb zespolonych. Zagadnienia mocy w obwodach RLC. Zagadnienia dotyczące energetyki jako dostawcy energii elektrycznej. Podstawowe pojęcia dotyczące obwodów trójfazowych. Zasilanie i stabilizacja napięcia. Funkcje zasilaczy komputerowych.
4. Elektronika. Podstawy fizyczne działania urządzeń półprzewodnikowych. Modelowanie i symulacja układów elektronicznych oraz ich komputerowe wspomaganie. Podstawowe topologie połączeń układów elektronicznych, punkt i stan pracy. Układy cyfrowe, analogowe i hybrydowe.