Detail předmětu

Návrh elektronických obvodů

FEKT-BPC-NEOAk. rok: 2023/2024

Předmět se věnuje základním pasivním i aktivním součástkám pro elektronické obvody. Popisuje principy, vlastnosti a aplikace reálných součástek a seznamuje s jejich základním portfoliem. V předmětu jsou uvedeny základní zapojení analogových obvodů s bipolárními i unipolárními tranzistory a s operačními zesilovači. U těchto zapojení jsou uváděny jejich parametry, vlastnosti i oblasti využití. Důraz je kladen na způsob výběru vhodných typů součástek. V předmětu jsou dále popisovány zásady konstrukce elektronických obvodů z hlediska problematiky jejich napájení, minimalizace parazitních jevů a chlazení jednotlivých součástek. Jsou popsány i základy konstruování obvodů, jako návrh DPS, problematika chlazení součástek, ochrana proti přepětí a přetížení.
Cvičení jsou zaměřena na procvičení praktických návrhů základních typů obvodů a výběru vhodných součástek.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav teoretické a experimentální elektrotechniky (UTEE)

Vstupní znalosti

Korevizity:  Praktickou část doplňuje paralelní předmět BPC-PNE, který si studenti musí také registrovat.

Student musí pro úspěšné zvládnutí předmětu ovládat obsah předmětu Elektrotechnika 1 a 2. Vhodná je i základní znalost fyziky polovodičů.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Celkové hodnocení předmětu max. 100 bodů. Z toho celkem 30 b. za písemné testy ve cvičeních a 70 b. za závěrečnou písemnou zkoušku. Podmínkou udělení zápočtu je zisk minimálně 15 b. z testů. Podmínkou úspěšného ukončení předmětu je získání zápočtu a vykonání závěrečné zkoušky. Celkový dosažený počet bodů pro absolvování předmětu musí být minimálně 50.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s portfoliem základních reálných elektronických součástek, s jejich vlastnostmi a použitím, dále se základními analogovými obvody s tranzistory a operačními zesilovači a s řešením napájení elektronických zařízení. Studenti se seznámí s praktickými zásadami konstrukce elektronických obvodů a zařízení.
Absolvent získá znalosti základního portfolia pasivních a aktivních součástek pro analogové elektronické obvody. Bude umět vybrat konkrétní vhodné typy součástek pro navrhovanou aplikaci podle katalogových údajů a bude znát aplikační zásady pro různé obvodové prvky. Student bude umět aplikovat typická obvodová zapojení s bipolárními i unipolárními tranzistory a s operačními zesilovači. Naučí se navrhovat jednodušší elektronické analogové obvody včetně jejich napájecích zdrojů, verifikovat vlastnosti navrženého obvodu pomocí obvodového simulátoru a případně optimalizovat požadované parametry. Naučí se vyhledávat a eliminovat možné problémy v návrhu obvodů i desek plošných spojů. Absolvent bude schopen navrhnout vhodné řešení signálových a napájecí rozvodů, vhodný způsob odvodu tepla z výkonových součástek.

Základní literatura

HOROWITS, P., WINFIELD, H. The Art of Electronics. Cambridge University Press, 2016. ISBN 978-0-521-80926-9 (EN)
MALVINO, A., BATES, D. Electronic Principles. McGraw-Hill Education, 2016. ISBN 978-0-07-337388-1 (EN)

Doporučená literatura

VRBA, K. Konstrukce elektronických zařízení. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2013. s. 1-251. ISBN: 978-80-214-4719- 6. (CS)
Boušek J., Kosina P., Mojrová B. Elektronické součástky. BRNO: VUT v Brně, 2015. (CS)

eLearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AUD bakalářský

    specializace AUDB-TECH , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program BPC-EKT bakalářský, libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
  • Program BPC-MET bakalářský, libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
  • Program BPC-SEE bakalářský, libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
  • Program BPC-TLI bakalářský, libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
  • Program BPC-AMT bakalářský, 2. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D.

Osnova

1. Pasivní elektronické součástky
2. Předchod PN. Diody
3. Bipolární tranzistory
4. Unipolární tranzistory
5. Obvody s tranzistory
6. Operační zesilovače
7. Obvody s operačními zesilovači
8. Stabilizátory napětí a proudu
9. Aplikační zásady při návrhu analogových elektronických obvodů
10. Konstrukce  plošných spojů
11. Optoelektronické součástky
12. Oscilátory a generátory signálů
13. Speciální elektronické součástky  

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Hejtmánek
Ing. Josef Pokorný
doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D.
Ing. Zoltán Szabó, Ph.D.

Osnova

Pasivní obvody.
Chlazení elektronických součástek
Obvody s diodami
Zapojení usměrňovačů a napájecích filtrů
Obvody s bipolárními tranzistory
Obvody s unipolárními tranzistory
Základní zapojení s OZ
Převodníky s OZ
Stabilizátory napětí a proudu
Kmitočtové filtry   

eLearning

eLearning: aktuální otevřený kurz