Předmět: Elektronické systémy

« Zpět
Název předmětu Elektronické systémy
Kód předmětu KEI/ELNS
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Havlík Martin, Ing. Ph.D.
  • Polák Zdeněk, Ing. Ph.D.
  • Vondráček Tomáš, Ing. CSc.
  • Hejlíková Kristýna, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Maticový popis el. systémů, aktivní el. funkční bloky, frekvenční charakteristiky el. s., zpětná vazba a její vliv na el. systémy, stabilita el. systémů. 2. Tranzistorové zesilovače - zapojení, vstupní a výstupní impedance zesílení - výpočty, vazby zesil. stupňů, diferenciální zesilovače. 3. Operační zesilovače - ideální OZ, reálný OZ a rozbor jeho parametrů, vnitřní struktura OZ, dynamické parametry OZ, operační sítě, chyby reálných oper. sítí. Měření dynamických parametrů OZ. 4. Komparátory, funkční generátory, relaxační generátory - obvod NE 555, převodníky U/f a f/U, teorie oscilací, oscilátory. Principy analogového násobení, směšovač, fázový závěs, frekvenční syntéza. 5. Usměrňovače, násobiče napětí, stabilizátory - spojité, impulzní, DC-DC měniče. 6. Spínací vlastnosti tranzistorů, způsoby zlepšování parametrů tranzistorových spínačů, typy logik (DTL, TTL, CMOS, HCMOS). 7. Logika TTL, logika CMOS (4000, HC, HCT), zásady práce s log. obvody, vzájemná kompatibilita, odolnost proti rušení. Kombinační obvody (hradla, multiplexory, dekodéry, čísl. komparátory, sčítačky), obvody s otevřeným kolektorem, s třístavovým log. výstupem a vstupem. 8. Sekvenční logické obvody (klopné obvody, registry, čítače) mikroprogramové automaty, generování impulzů, programovatelné logické obvody (PLD) - přehled, obvody GAL a PAL. 9. Polovodičové paměťové prvky - RWM, ROM, EPROM, EEPROM, parametry statických a dynamických pamětí. 10. Mikroprocesorové systémy - základní přehled, systém sběrnic, přerušení, speciální obvody pro mikroprocesor systémy, jednočipové mikropočítače. 11. Vstupní /výstupní obvody mikroprocesorových systémů, standardní paralelní a sériové rozhraní, galvanické oddělení číslicových signálů. 12. A/D převodníky, principy převodu, chyby. Paralelní převodník, převodník s postupnou aproximací, integrační převodník, sigma-delta převodník. DA převodníky, principy převodu, chyby

Studijní aktivity a metody výuky
  • Kontaktní výuka - 65 hodin za semestr
  • Příprava na souhrnný test [6-30] - 30 hodin za semestr
  • Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků [1-8] - 4 hodiny za semestr
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 40 hodin za semestr
  • E-learning [dáno e-learningovým kurzem] - 36 hodin za semestr
  • Kontaktní výuka - 16 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
používat základní zákony elektrických obvodů - zejména Ohmův zákon, Kirchhoffovy zákony, Théveninův/Nortonův teorém, princip superpozice, princip duality, princip reciprocity
vysvětlit fyzikální podstatu polovodičových součástek - dioda, tranzistor, tyristor, optoelektronický vazební člen
Odborné dovednosti
změřit základní parametry elektronických součástek
použít pasivní a aktivní elektronické součástky v jednoduchých zapojeních
vypočítat parametry elektrických obvodů metodami smyčkových proudů a uzlových napětí
řešit přechodné děje v jednoduchých elektrických obvodech
Obecné způsobilosti
bc. studium: používá s porozuměním odborný jazyk a symbolická a grafická vyjádření informací různého typu,
bc. studium: efektivně využívá moderní informační technologie,
Výsledky učení
Odborné znalosti
popsat vlastnosti analogových elektronických systémů
vysvětlit fungování aktivních elektronických funkčních bloků
popsat vliv zpětné vazby na vlastnosti analogových elektronických systémů
popsat a vysvětlit vazby zesilovacích stupňů včetně Darlingtonova zapojení, proudového zrcadla a aktivní zátěže
popsat třídy výkonových zesilovačů
popsat a porovnat vlastnosti ideálního operačního zesilovače a reálného operačního zesilovače
popsat základní parametry reálných operačních zesilovačů včetně vnitřní struktury a kmitočtové korekce
vysvětlit chyby reálných operačních sítí a metody jejich korekce
vysvětlit pojem analogový komparátor, funkční generátor a metody vytváření nelinearit
vysvětlit fungování relaxačních generátorů a převodníků U/f včetně výpočtů
vysvětlit princip oscilátorů RC a LC včetně funkce krystalových rezonátorů
vysvětlit fungování analogové násobičky a fázového závěsu
vysvětlit fungování usměrňovačů a násobičů napětí, elektronických napájecích zdojů spojitě i nespojitě regulovaných
vysvětlit spínací vlastnosti tranzistorů
vysvětlit pojem kombinační logický obvod a funkci jednoduchých kombinačních obvodů
vysvětlit pojem sekvenční logický obvod
popsat funkci a typy klopných obvodů
popsat typy polovodičových pamětí
popsat architektury mikroprocesorových systémů
vysvětlit principy, funkci a parametry analogově číslicových a číslicově analogových převodníků
Odborné dovednosti
ověřit funkci základních elektronických obvodů
vypočítat parametry jednotranzistorových zesilovačů
řešit jednoduché operační sítě
vypočítat parametry relaxačních generátorů
navrhnout kombinační logickou funkci
Obecné způsobilosti
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,
bc. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i laikům informace o povaze odborných problémů a vlastním názoru na jejich řešení,
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška založená na výkladu,
Přednáška s diskusí,
Odborné dovednosti
Laboratorní praktika,
Přednáška s diskusí,
Obecné způsobilosti
Přednáška s diskusí,
Laboratorní praktika,
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Test,
Kombinovaná zkouška,
Odborné dovednosti
Demonstrace dovedností (praktická činnost),
Kombinovaná zkouška,
Obecné způsobilosti
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. Cambridge University Press, 2015. ISBN 978-0521809269.
  • Pinker, Koucký. Analogové elektronické systémy. Plzeň, 2010. ISBN 978-80-7043-917-3.
  • Pinker, Poupa. Číslicové systémy a jazyk VHDL. Praha, 2006. ISBN 80-7300-198-5.


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