Předmět: Analogové elektronické systémy

« Zpět
Název předmětu Analogové elektronické systémy
Kód předmětu KEI/AELS
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia 2
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Dostupnost předmětu Předmět je nabízen přijíždějícím studentům
Vyučující
  • Hejlíková Kristýna, Ing. Ph.D.
  • Vondráček Tomáš, Ing. CSc.
  • Polák Zdeněk, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Maticový popis elektron. systémů, imitanční funkce, aktivní elektron. funkční bloky. Frekvenční charakteristiky elektron. s., 2. Zpětná vazba a její vliv na elektron. systémy. Stabilita elektron. systémů, Nyquistovo a Bodeho kriterium stability, imitační kritérium stability 3. Tranzistorové zesilovače bipolární, unipolární - nastavení a stabilizace pracovního bodu. Zapojení SE, SK, SB - zjednodušené výpočty. 4. Vazby zesilovacích stupňů, Darlingtonovo zapojení, proudové zrcadlo, diferenční zesilovač, výkonové zesilovače - třídy, účinnost, zapojení. 5. Operační zesilovače - jednoduché operační sítě - výpočty, měření statických parametrů OZ. 6. Chyby reálných operačních sítí a jejich korekce. Vnitřní struktura OZ, dynamické parametry OZ, kmitočtová korekce. Měření dynamických parametrů OZ. 7. 8. Komparátory, funkční generátory - realizace nelinearit, relaxační generátory, převodníky U/f, f/U, obvod NE 555. 9. Teorie oscilací, oscilátory RC, LC, krystalové oscilátory. Principy analogového násobení, směšovač, fázový závěs. 10. Usměrňovače, násobiče napětí. Spojité napájecí zdroje, nadproudová ochrana, integrované stabilizátory napětí, stabilizátory proudu, zdroje referenčního napětí, omezovače přepětí. 11. Impulsně regulované napájecí zdroje, zapojení DC-DC konvertorů bez transformátoru, měniče propustné a blokující, zapojení s transformátorem v měniči. 12. 13. Převodníky A/D, D/A, popis parametrů a chyb převodníků, rozlišení, SNR, efektivní počet bitů. Převodníky A/D principy a parametry - paralelní, s postupnou aproximací, sledovací, integrační, sigma-delta. Převodníky D/A - princip a parametry - rezistorové a kapacitorové sítě.

Studijní aktivity a metody výuky
  • Kontaktní výuka - 65 hodin za semestr
  • Příprava na souhrnný test [6-30] - 30 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 40 hodin za semestr
  • Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků [1-8] - 4 hodiny za semestr
  • Kontaktní výuka - 20 hodin za semestr
  • E-learning [dáno e-learningovým kurzem] - 45 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
vysvětlit funkci pasivních elektronických součástek
vysvětlit fungování diody, tyristoru, bipolárního a unipolárního tranzistoru
Odborné dovednosti
vypočítat základní úlohy v oblasti teoretické elektrotechniky a v teorie elektromagnetického pole
používat páječku a odsávačku
změřit základní parametry elektronických součástek
Obecné způsobilosti
bc. studium: používá s porozuměním odborný jazyk a symbolická a grafická vyjádření informací různého typu,
bc. studium: zvažuje možné klady a zápory jednotlivých variant řešení, včetně posouzení jejich rizik a důsledků,
bc. studium: efektivně využívá moderní informační technologie,
Výsledky učení
Odborné znalosti
popsat vlastnosti analogových elektronických systémů pomocí imitančních matic
vysvětlit fungování aktivních elektronických funkčních bloků
popsat typy zpětných vazeb a jejich vliv na vlastnosti analogových elektronických systémů
popsat vazby zesilovacích stupňů včetně Darlingtonova zapojení, proudového zrcadla a aktivní zátěže
popsat třídy výkonových zesilovačů včetně jejich zapojení a výpočtu účinnosti
popsat a porovnat vlastnosti ideálního operačního zesilovače a reálného operačního zesilovače
vysvětlit vztah vnitřní struktury a kmitočtové korekce operačního zesilovače
vysvětlit chyby reálných operačních sítí a metody jejich korekce
popsat fungování analogových komparátorů
vysvětlit pojem funkční generátor a principy generování nelinearit
vysvětlit fungování relaxačních generátorů a převodníků V/f a f/u
vysvětlit princip oscilátorů RC a LC včetně funkce krystalových rezonátorů
vysvětlit princip fungování analogové násobičky a fázového závěsu
vysvětlit fungování usměrňovačů, násobičů napětí, elektronických napájecích zdrojů spojitě i nespojitě regulovaných
vysvětlit fungování A/D a D/A převodníků včetně jejich parametrů
Odborné dovednosti
vypočítat parametry jednostupňových tranzistorových zesilovačů
analyzovat fungování relaxačních generátorů včetně výpočtů kmitočtu
odvodit přenosové funkce operačních sítí
vypočítat parametry spojitých stabilizátorů napětí
změřit parametry jednostupňových tranzistorových zesilovačů
Obecné způsobilosti
bc. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých,
bc. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru,
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška s diskusí,
Laboratorní praktika,
Odborné dovednosti
Laboratorní praktika,
Obecné způsobilosti
Přednáška s diskusí,
Laboratorní praktika,
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Test,
Kombinovaná zkouška,
Odborné dovednosti
Test,
Kombinovaná zkouška,
Obecné způsobilosti
Test,
Kombinovaná zkouška,
Doporučená literatura
  • Foit J., Hudec L. Základy elektroniky. Praha, 2009. ISBN 978-80-01-04236-6.
  • Horowitz P., Hill W. The Art of Electronics. University Press, 2015. ISBN 978-0521809269.
  • Pinker, Koucký. Analogové elektronické systémy. Plzeň, 2010. ISBN 978-80-7043-917-3.
  • Seifart. Polovodičové obvody. Bratislava, 1988.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr