Detail předmětu

Analogová elektronika 2

FEKT-BKC-AE2Ak. rok: 2019/2020

Kurz prohlubuje a rozšiřuje znalosti získané v rámci Analogové elektroniky 1 především v oblasti praktického návrhu analogových obvodů a přináší celou řadu nových oblastí, které jsou ve znalostech návrháře a konstruktéra analogových obvodů nezbytné. Sem patří např. tvarovače signálu, základní tranzistorové stavební bloky (proudová zrcadla, diferenční páry), návrh tranzistorových zesilovacích stupňů a pracovního bodu, spínací obvody, zásady praktické práce s operačními zesilovači a jejich specifické nestandardní aplikace, komparátory, klopné obvody, generátory signálů, atd. Návrh a analýza těchto analogových obvodů náleží k základním dovednostem studentů bakalářského studia zaměřených na slaboproudou elektroniku. Řešené situace na přednáškách jsou doprovázeny počítačovým (OrCAD PSpice, Snap, Matlab) i laboratorním cvičením.

Výsledky učení předmětu

Absolvent (1) rozumí vybraným především prakticky orientovaným oblastem (s důrazem na návrh) pokročilejší analogové elektroniky. Záběr získaných dovedností se pohybuje od znalosti principů základních tvarovacích a spínacích obvodů, jednoduchým stupňů s tranzistory, komparátorů až po zdroje neharmonických signálů. Absolvent (2) dokáže posoudit vhodnost aktivních součástek, (3) zvolit optimální přístup, topologii, koncept, (4) navrhnout/vypočítat hodnoty obvodových prvků pro specifikaci požadovaných provozních parametrů a (5) ověřit činnost obvodu počítačovou simulací i laboratorně.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti základů elektrotechniky, elektronických součástek, středoškolské matematiky, základů měření a práce v laboratoři a základů počítačové simulace (OrCAD PSpice, Snap, Matlab). Předmět využívá znalostí získaných v rámci kurzů Elektrotechnika I a II, Elektronické součástky, Měření v elektrotechnice, Elektronické praktikum a Analogová elektronika 1. 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.; HÁJEK, K.; KRTIČKA, A.; ZAPLATÍLEK, K.; DOŇAR, B. Elektronické obvody I. Brno: Univerzita obrany, 2006. (CS)
PUNČOCHÁŘ, J. Operační zesilovače v elektronice. Praha: BEN – technická literatura, 2002. (CS)
VOBECKÝ, J.; ZÁHLAVA, V. Elektronika - součástky a obvody, principy a příklady. Praha: Grada, 2005. (CS)
SENANI, R.; BHASKAR, D. R.; SINGH, V. K.; SHARMA, R. K. Sinusoidal Oscillators and Waveform Generators using Modern Electronic Circuit Building Blocks. Switzerland: Springer, 2016. (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači i laboratoře. V předmětu je využíván e-learning.

Způsob a kritéria hodnocení

Počítačová cvičení (16 bodů), laboratorní cvičení (16 bodů), průběžný semestrální test (8 bodů), závěrečná zkouška (60 bodů).

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Průchod signálu lineární a nelineární soustavou (dvojbrany, časové konstanty, přechodné děje, parametry pravoúhlého signálu)
2. Diodové tvarovače, omezovače a jejich aplikace
3. Praktické vlastnosti základních bipolárních a unipolárních stavebních bloků (proudové zrcadlo, diferenční pár, operační zesilovač)
4. Návrh jednoduchých zesilovacích stupňů s bipolárním a unipolárním tranzistorem (parametry a výpočet pracovního bodu)
5. Bipolární a unipolárních tranzistorové spínače
6. Zásady pro praktickou práci s operačními zesilovači (parazitní jevy a ochranná opatření)
7. Analogové komparátory (vhodné aktivní prvky, typické topologie a návrh)
8. Operační zesilovače ve vybraných aplikačních situacích
9. Diskrétní a integrované klopné obvody (bistabilní, monostabilní a astabilní klopný obvod s tranzistory, NE555, další aktivní prvky)
10. Návrh laditelných jedno a vícefázových oscilátorů
11. Návrh laditelných generátorů neharmonických kmitů
12. Další principy generování signálů (šum, zázněj, nekoherentní a koherentní syntéza - fázový závěs)
13. Moderní aktivní součástky pro návrh analogových obvodů a příklady aplikací

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty se specifickými oblastmi analogových obvodů se zaměřením na impulzní, spínací, porovnávací a další lineární a nelineární aplikace tranzistorů, operačních zesilovačů a moderních aktivních prvků a směřovat jejich práci především k praktickému využití získaných poznatků.

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 BKC-EKT bakalářský, 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení odb. zák.

6 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor