Detail předmětu

Návrh a konstrukce elektronických přístrojů

FEKT-BNKPAk. rok: 2018/2019

Návrh a konstrukce elektronických přístrojů a jejich zavádění do výroby. Elektromagnetická kompatibilita. Elektrická konstrukce výběr součástek, aplikační zásady, obvodové řešení a jeho výpočet, problémy parazitních vazeb a přenosů, praktická doporučení pro elektrickou konstrukci. Mechanická konstrukce design přístroje, návrh plošných spojů, chlazení. Spolehlivost elektronických přístrojů. Technická diagnostika.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit postup při technické přípravě výroby,
- popsat základní vlastnosti aktivních a pasivních součástek,
- navrhovat elektronické obvody s diskrétními součástkami,
- navrhovat elektronické obvody s integrovanými obvody
- popsat používané metody elektromagnetické kompatibility (EMC),
- popsat způsoby zabezpečení signálových spojů,
- vyjmenovat parazitní jevy v elektronických obvodech,
- vysvětlit způsoby stínění,
- vysvětlit způsoby chlazení,
- popsat a vysvětlit metody pájení,
- diskutovat možnosti návrhu plošných spojů,
- diskutovat výhody a nevýhody povrchové montáže,
- kvalifikovaně odhadnout bezpečnostní požadavky na zařízení,
- popsat metody technické diagnostiky,
- diskutovat výhody a nevýhody metod řízení jakosti.
- popsat základní principy ochrany průmyslového vlastnictví.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Doporučená nebo povinná literatura

Fowler, K.R.: Electronic instrument design. Oxford University Press, 1996 (EN)
Williams, T.: EMC for product designers, Newnes. 1996 (EN)
Ward, T. Angus, J.: Electronic product design. Chapman and Hall, 1996 (EN)
MUSIL, V. a kol.: Návrh a konstrukce elektronických přístrojů. Elektronický text projektu KISP. Brno 2014 (CS)
MUSIL, V. a kol.: Návrh a konstrukce elektronických přístrojů. Cvičení. Elektronický text projektu KISP. Brno 2014 (CS)
MUSIL, V. a kol.: Návrh a konstrukce elektronických přístrojů. Prezentace projektu KISP. Brno 2014 (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a počítačová cvičení. Předmět využívá podkladů na webové stránce předmětu. Student odevzdává jeden samostatný projekt.

Obsah přednášek
1 - Návrh a konstrukce elektronických přístrojů. Elektrická a mechanická konstrukce
2 – Elektronické obvody (lineární, nelineární, parametrické) a signály
3 - Pasivní a aktivní součástky elektronických obvodů
4 - Elektrická konstrukce, výběr součástek, aplikační zásady
5 - Návrh funkčních bloků na elektrické úrovni (obvodové řešení a jeho výpočet)
6 - Napájecí zdroje a výkonová elektronika
7 - Elektromagnetická kompatibilita (EMC)
8 - Signálové spoje, rozvod napájení, parazitní jevy a stínění
9 - Mechanická konstrukce elektronických přístrojů, plošné spoje, pájení, povrchová montáž
10 - Odvod tepla z elektronických přístrojů (chlazení)
11 - Technická příprava výroby. Spolehlivost a řízení jakosti,
12 - Diagnostika, měření a oživování elektronických přístrojů. Metrologie a zkušebnictví. Bezpečnostní požadavky na elektronické přístroje
13 -Technická normalizace. Zákonné požadavky na výrobky. Ochrana průmyslového vlastnictví

Obsah cvičení
Součástky pro elektroniku, jejich vlastnosti a katalogové parametry
Pasivní elektronické součástky a jejich katalogové parametry, aplikace
Aktivní elektronické součástky a jejich katalogové parametry, aplikace
Zpětná vazba, příklady a využití
Elektronické obvody s diodami, bipolárními a unipolárními tranzistory - nastavení pracovního bodu, přenosové parametry
Vybrané funkční bloky – funkce a návrh
Návrh napájecích zdrojů
Návrh obvodů s operačními zesilovači
Chlazení elektronických prvků – příklady
Parazitní jevy, rušení, stínění – příklady
Oživování elektronických odvodů – příklady
Kontrolní písemná práce

Způsob a kritéria hodnocení

Cvičení - 30 bodů; minimum 20 bodů.
Závěrečná zkouška - 70 bodů; minimum 30 bodů.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1 - Návrh a konstrukce elektronických přístrojů. Elektrická a mechanická konstrukce
2 – Elektronické obvody (lineární, nelineární, parametrické) a signály
3 - Pasivní a aktivní součástky elektronických obvodů
4 - Elektrická konstrukce, výběr součástek, aplikační zásady
5 - Návrh funkčních bloků na elektrické úrovni (obvodové řešení a jeho výpočet)
6 - Napájecí zdroje a výkonová elektronika
7 - Elektromagnetická kompatibilita (EMC)
8 - Signálové spoje, rozvod napájení, parazitní jevy a stínění
9 - Mechanická konstrukce elektronických přístrojů, plošné spoje, pájení, povrchová montáž
10 - Odvod tepla z elektronických přístrojů (chlazení)
11 - Technická příprava výroby. Spolehlivost a řízení jakosti,
12 - Diagnostika, měření a oživování elektronických přístrojů. Metrologie a zkušebnictví. Bezpečnostní požadavky na elektronické přístroje
13 -Technická normalizace. Zákonné požadavky na výrobky. Ochrana průmyslového vlastnictví

Cíl

Seznámit se s postupem a s praktickými zásadami konstrukce elektronických přístrojů a zařízení jak po stránce elektrické, tak i mechanické - v podmínkách průmyslového podniku.
Zájemce získá konkrétní aplikační poznatky z konstrukce elektronických přístrojů, které se jinak získávají delší praxí ve vývoji. Přitom je kladen důraz na pochopení funkce obvodu a pochopení fyzikální podstaty parazitních jevů tak, aby poznatky bylo možné aplikovat i na jiné případy. Naučí se předvídat a odhalovat řadu problémů, které vznikají při vývoji nových přístrojů a to jak v části elektrické, tak i v oblasti mechanické konstrukce.

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 EEKR-B bakalářský

    obor B-MET , 3. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení odb. zák.

14 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

12 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor