Detail předmětu

Analogové elektronické obvody

FEKT-BPC-AEYAk. rok: 2018/2019

Základní obvody moderní analogové techniky s důrazem na kombinaci intuitivní a počítačové analýzy a návrhu.
Lineární, nelineární a parametrické obvody, změna spektra signálu.
Zesilovače na bázi tranzistorů a operačních zesilovačů.
Zpětná vazba a stabilita.
Kmitočtové filtry.
Oscilátory RC.
Nelineární aplikace.
Vybrané analogové integrované obvody.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit co je to lineární a nelineární elektrický obvod
- vyjmenovat příčiny lineárního a nelineárního zkreslení signálu obvodem
- popsat základní vlastnosti bipolárních a unipolárních tranzistorů a jak ovlivňují parametry zesilovačů signálů
- popsat základní lineární a nelineární charakteristiky operačních zesilovačů
- nakreslit schémata základních zesilovačích struktur s operačními zesilovači a vysvětlit jejich funkci
- diskutovat výhody a nevýhody moderních aktivních prvků VFA, CFA, TIA, CCII, OTA
- vysvětlit možné strategie syntézy kmitočtových filtrů vyšších řádů
- popsat charakteristické rysy používaných typů aproximací amplitudových charakteristik filtrů
- nakreslit schémata zapojení univerzálních aktivních filtrů 2. řádu a vysvětlit jejich účel a funkci
- vysvětlit funkci základních zpětnovazebních RC oscilátorů
- vysvětlit účel a obvodovou realizaci hystereze v integrovaných komparátorech
- popsat hlavní myšlenku generování tvarových kmitů pomocí komparátorů a setrvačných bloků
- vysvětlit metody fungování moderních napěťových referencí

Prerekvizity

Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen: - analyzovat jednoduché lineární odporové obvody s využitím Ohmova zákona, Kirchhoffových rovnic a základních teorémů - používat fázorovou metodu pro výpočty v obvodech v harmonickém ustáleném stavu - řešit stejnosměrné stavy v jednoduchých nelineárních obvodech s diodami a tranzistory - popsat definiční charakteristiky rezistoru, kapacitoru a induktoru - vysvětlit obecné vztahy mezi napětím a proudem rezistoru, kapacitoru a induktoru Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka poučeného“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Doporučená nebo povinná literatura

BIOLEK, D. Analogové elektronické obvody - P. Elektronické učební texty, UMEL FEKT VUT Brno, 2007. (CS)
BIOLEK, D. Analogové elektronické obvody -L. Elektronické učební texty, UMEL FEKT VUT Brno, 2003. (CS)
BIOLEK, D. Analogové elektronické obvody. Hybridní studijní texty. Nesetrvačné obvody s operačními zesilovači. VUT Brno, 2015. (CS)
HOROWITZ, P., HILL,W. The Art of Electronics. Cambridge University Press, Second edition, 1989. (EN)
BIOLEK, D. Řešíme elektronické obvody aneb kniha o jejich analýze. BEN, 2004. (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a vzájemně provázané experimentální formy, zahrnující numerická cvičení, cvičení na počítači a laboratoře.

Způsob a kritéria hodnocení

Do 30 bodů za práci v semestru.
Do 70 bodů za zkoušku.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Úvod do analogových obvodů a jejich vlastností v časové a kmitočtové oblasti.
2. Zesilovače a zpětná vazba.
3. Tranzistorové obvody.
4. Operační zesilovače (OZ) VFA.
5. Lineární aplikace OZ.
6. Nelineární aplikace OZ.
7. Moderní aktivní integrované obvody pro analogové zpracování signálů a práce s nimi.
8. Kmitočtové filtry.
9. Oscilátory.
10. Referenční obvody.

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty se současným stavem analogového zpracování signálů vhodnou kombinací teorie, intuitivniho přístupu a počítačové simulace. Předmět respektuje koexistenci diskrétních obvodů a stále více převažujících speciálních integrovaných obvodů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-MET bakalářský, 2. ročník, zimní semestr, 7 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení odb. zák.

12 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor