TLT-1200 Tietoliikenne-elektroniikan työkurssi 4-6 op Syksy 2011 / Kevät 2012

Aloitusluennot pidettiin syyskuussa 2011 alkavalle kurssille seuraavasti:

13.00-14.00 Tiistai TB220 07.09.2011

10.00-11.00 Torstai TB215 08.09.2011

Luentokertoja on kaksi ja ne ovat samansisältöisiä. Lisäksi aloitusluennoista pyritään ilmoittamaan erikseen sähköpostilla yli 2. vuoden Signaalinkäsittelyn ja tietoliikenteen koulutusohjelman opiskelijoille (siis entinen Tietoliikenne-elektroniikka). Koska osa aineopintopaketeista vaatii tämän kurssin suorituksen, tulee opiskelijan itse tarkistaa kurssin mahdollinen pakollisuus. Kurssi on kuitenkin suositeltava kaikille laajempaa näkemystä haluaville opiskelijoille.

Aloitusluennoilla esitellään kurssin assarit ja kerrotaan kunkin työn yleiset ohjeet ja toteutustavat. Aloitusluennoilla kiertää myös nimilista kurssille ilmoittautumiseksi.

Työt ovat helpohkoja, tyypillisesti paljon vähemmän teoreettista taustaa vaativia kuin varsinaisten ammattiaineiden työkurssien työt. Näin osatyöt antavat käsitystä siitä, millaisten asioiden parissa eri laitoksilla työskennellään. Tarkoitus on siis sekä tutustua erilaisiin osa-alueisiin, että arvioida eri laitosten tarjoamien pää-ainevaihtoehtojen kiinnostavuutta.

Työkurssin toisena tarkoituksena on antaa teoreettiselle opetukselle kytkentä käytännön tilanteisiin erilaisten osatöiden avulla. Tyypillisesti osatyössä tutkitaan jotakin pienehköä elektronista lohkoa ja sen mittausten avulla pyritään selvittämään erilaisten ilmiöiden ja menetelmien luonnetta.

Työkurssi sisältää neljä pakollista osatyötä. Näiden lisäksi on valittava kaksi valinnaista osatyötä, oman kiinnostuksen mukaan. Työt on tarkoitus tehdä pareittain. Yksin tekeminen on mahdollista, mutta se teettää luonnollisesti enemmän työtä sekä oppilaalle että assistenteille. Pakolliset työt ovat:

1. Antennin viritystyö

2. Äänitaajuusjakosuodintyö

3. RF –ja modulaatiotyö

4. logiikka-analysaattorityö

Valinnaisia töitä, joista siis on valittava kaksi, ovat seuraavat:

· elektroniikkakortin häiriömittaustyö

· elektroniikan rakentelutyö

· PSPICE –suunnittelutyö

· Jänniteohjattu oskillaattori

Näillä kuudella työllä saa siis 4 opintopistettä. Mikäli suorittaa kurssille erikseen neuvoteltavasta aiheesta jonkin laajemman ja paremmat perustaidot vaativan työn, on mahdollista saada kaksi lisäpistettä.

Osatöitä varten on Tietotalon 2. kerroksen G –käytävää vastapäätä olevalla ilmoitustaululla ilmoittautumislistat. Näissä listoissa on työn suorittamiseen varatut ajat, joista kukin ryhmä varaa itselleen sopivan. Omaa aikataulua suunniteltaessa on syytä muistaa, että jokaista työtä ei ole mahdollista tehdä mielivaltaisena aikana vuodesta, vaan assistenttien omien aikataulujen vuoksi työt ovat jakautuneet pääsääntöisesti kummallekin lukukaudelle.

Kaikki kurssin työt on kuitenkin tehtävä yhden lukuvuoden aikana.

Töiden työohjeet tulevat ensivaiheessaan samaan paikkaan ilmoittautumislistojen kanssa. Suurin osa töistä edellyttää työohjeessa olevan esiselostuksen tekemistä ennen varsinaisen työosuuden suorittamista. Mikäli assistentti havaitsee ryhmän jäsenten olevan täysin tietämättömiä työn sisällöstä työn alkaessa, työ peruuntuu siltä kerralta.

Pääsääntöisesti esiselostuksista ja mittaustuloksista koostuva lopullinen työselostus palautetaan työtä valvoneelle assistentille.

Ari Aspin valvomat työt tehdään pääsääntöisesti tietoliikennetekniikan laboratoriossa TG 205. Ovessa lukee RF-järjestelmät, opetus. Selostukset palautetaan ilmoittautumislistojen alapuolella olevaan lokeroon nro 255, jossa teksti Tietoliikenne-elektroniikka työkurssi. Muiden assareiden valvomat työt palautetaan ensisijaisesti heille.

Seuraavassa on lyhyt kuvaus kustakin työstä:

Pakolliset työt:

1. Antennin viritystyö

Työssä tutustutaan sähkömagneettisten aaltojen teoreettiseen esitystapaan ja sähköisen puoliaaltodipolin perusteisiin. Työn teoriaosuudessa pohditaan antennin säteityä ja työosuudessa yritetään saada esimerkkiantenni viritettyä halutulle taajuudelle. Työ tehtävissä syksyllä ja keväällä. Työtä valvoo ari.asp@tut.fi

2. Äänitaajuusjakosuodintyö

Työssä tutustutaan äänikaista-kaiuttimen esimerkillä suodatukseen. Ensin perehdytään yleisiin suodatintyyppeihin ja toteutetaan niistä yksi. Suodatus tehdään sekä analogisesti että digitaalisesti ja lopuksi vertaillaan eri suodatustapojen ominaisuuksia. Työssä on eduksi Signaalinkäsittelyn menetelmät -kurssin asioiden tuntemus. Laboratorio sijaitsee Tietotalossa, huone TF 304. Työ on tehtävissä pääsääntöisesti syyslukukauden aikana. Työtä valvoo antti.larjo@tut.fi.

Alla olevan linkin takaa löytyy työohje ja mahdollisia tiedotuksia työn tekemisestä:

http://www.cs.tut.fi/~larjoa/TLT-1200/sgn_ohje.pdf

3. RF –ja modulaatiotyö

Tässä työssä lähinnä tutustutaan suurtaajuisten signaalien mittaukseen ja siinä tarvittaviin mittalaitteisiin. Työssä selvitellään eri modulaatiotapoja ja niiden ominaisuuksia sekä aika- että taajuustasossa. Työ tehtävissä syksyllä ja keväällä. Työtä valvoo ari.asp@tut.fi

4. Logiikka-analysaattorityö

Tämän työn ensisijainen tavoite on antaa opiskelijalle perustiedot digitaalisignaaleiden sekä -signaaliryhmien mittauksesta ja tulosten analysoinnista. Parhaiten tämän tyyppisiin mittauksiin soveltuu mittalaite nimeltään logiikka-analysaattori. Se on suunniteltu ensisijaisesti mittauksiin, joissa signaali on jaksoton ja sillä on ainoastaan kaksi jännitetasoa, ja joissa tulee mitata useaa signaalia yhtaikaa. Lisäksi työssä perehdytään tarkastelemaan mittaustulosten käytettävyyttä sekä niistä saatavaa tietoa. Työ on vaihtoehtoinen logiikka-analysaattorin kanssa. Assistentti on Matti Haavisto, TC446, päivystys on keskiviikkona klo 11-12. Työohje: http://www.cs.tut.fi/~haavist6/vaylatyo/vayla2.pdf. Työ on tehtävissä 2-3 periodilla.

Valinnaiset työt:

· Elektronisen kortin häiriömittaus

Tässä työssä tarkoituksena on tutustua EMC-mittauksiin, standardeihin, ja luotettavaan elektroniikkaan. Työssä tutkitaan piirilevysuunnittelun
vaikutusta häiriösäteilyyn tekemällä radiokaiuttomassa huoneessa säteilevän emission mittaukset erilaisia suunnitteluvirheitä sisältäville
piirilevyille. Työ tehtävissä pääsääntöisesti kevätlukukauden aikana. Assari selviää piakkoin.

· Elektroniikan rakentelutyö

Tässä osatyössä suunnitellaan PADS –ohjelman Demoversiota käyttäen piirilevy pienelle audiovahvistimelle. Piirilevy myös valmistetaan ja siihen liitetään komponentit. Valmiista vahvistinkortista mitataan audiovahvistimelle tyypilliset suoritusarvot.

Tämän työn suorittamisessa tulee huomioida, että lähes samansisältöinen työ on elektroniikan laitoksen työkurssilla. Molemmilla kursseilla tätä työtä ei voi suorittaa, joten on parempi valita tällä kurssilla valinnaisista joku muu työ, jos aikoo molemmat kurssit suorittaa.

Työselostusosuudessa tutkitaan vahvistimen komponenttien toimintaa ja arvioidaan suorituskykyyn vaikuttavia tekijöitä. Työ tehtävissä syksyllä ja keväällä. Työtä valvoo ari.asp@tut.fi. Työhön liittyvää piirilevyn syövytystä organisoi katja.laine@tut.fi

· PSPICE työ

Tässä työssä suunnitellaan määrittelyjen pohjalta vahvistin, jota simuloidaan elektronisten piirien suunnitteluun tarkoitetulla PSpice-ohjelmalla.

Työn tarkoituksena on oppia hyödyntämään PSpice-ohjelman tarjoamia simulointimahdollisuuksia sekä oppia hahmottamaan PSpice osana elektronisen laitteen suunnitteluprosessia.

Työstä palautetaan kirjallinen raportti simulointikuvineen. Työ on tehtävissä kaikilla periodeilla. Työtä valvoo katja.laine@tut.fi

· GSM-VCO työ

GSM-VCO laboratorio työ keskittyy GSM-vastaanottimissa käytetyn jänniteohjatun oskillaattorin mittaamiseen.

Oskillaattori on rakennettu n. A4-paperin kokoiselle piirilevylle muutamien ohjauslohkojen ympäröimänä. Taajuutta on laskettu alas dimensioiden kasvamisen myötä. Laboratoriotyössä selvitetään ja mitataan oskillaattoreiden tärkeimmät suoritusarvot, esim. vaihekohina ja taajuusalue. Työn tukena on labramanuaali, josta löytyy lyhyt paketti teoriaa ja varsinaiset mittaukset. Perustiedot elektroniikasta ja piiriteoriasta ovat suositeltavia.

Työ on tehtävissä koko lukuvuoden ajan maanantaisin klo 14.15 - 17.00. Työtä valvoo svetozar@cs.tut.fi. Työohjeen löytää ilmoitustaulun luona olevasta laatikosta.

Opintopisteet kurssista tulevat kesäkuun aikana. Tulokset perustuvat listoihin, joita kukin osatyön vastuuhenkilö kerää omista töistään. Listat kootaan toukokuun aikana. Mikäli toukokuussa paljastuu ryhmiä, joilla on yli kolme osatyötä tehtynä, mutta vaadittavista kuudesta puuttuu joitakin, heihin otetaan sähköpostilla erikseen yhteyttä ja tilanteen syy yritetään selvittää. Pelkoa töiden ja pisteiden katoamisesta ei siis ole.

Kurssin käytännön asioiden vastuuhenkilönä on Ari Asp, huone TG 212, ari.asp@tut.fi

Jos epäselvyyksiä ilmenee, kannattaa pistäytyä kyselemässä tai lähettää sähköposti.