Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
Webová stránka:
http://amber.feld.cvut.cz/magnetgroup/index.php/vyuka/eop
Anotace:
Předmět uceleně seznamuje studenty se základními a nejdůležitějšími principy a metodami řešení elektrických obvodů. Definuje základní obvodové veličiny a prvky, seznamuje studenty se skutečnými součástmi elektrických zařízení a zabývá se základními metodami analýzy obvodů. Je orientován na základní tématické celky z oblasti analogové i digitální techniky, potřebné pro studium kybernetiky a řídicí techniky.
Výsledek studentské ankety předmětu je zde:
A3B31EOP
Cíle studia:
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními obvodovými prvky, principy a metodami řešení elektrických obvodů a jejich aplikacemi. Dále se studenti seznámí s principy elektronických prvků, tj. diod, tranzistorů, tyristorů i operačních zesilovačů a naučí se základním metodám analýzy těchto obvodů.
Osnovy přednášek:
| 1. | | Elementy elektrických obvodů |
| 2. | | Základní výpočty, Kirchhofovy zákony, elementární vztahy pro rezistory, kapacitory a induktory |
| 3. | | Výpočty ve stacinárním ustáleném stavu (SUS -obvody se stejnosměrným proudem) |
| 4. | | Výpočty ve stacinárním ustáleném stavu (SUS -obvody se stejnosměrným proudem) |
| 5. | | Výpočty v harmonickém ustáleném stavu (HUS) - výkon v HUS |
| 6. | | Výpočty v harmonickém ustáleném stavu (HUS) - frekvenční chrakteristiky |
| 7. | | Přechodné děje, výpočty v časové oblasti |
| 8. | | Přechodné děje, výpočty v časové oblasti |
| 9. | | Obvody druhého řádu, širokopásmový obvod, rezonance |
| 10. | | Nelineární nesetrvačný jednobran - polovodičová dioda. Řešení obvodů ve stacionárním ustáleném stavu |
| 11. | | Nelineární nesetrvačný dvojbran - bipolární a unipolární tranzistor, parametry pro řešení SUS |
| 12. | | Linearizace nelineárních obvodů |
| 13. | | Elektronické spínače a obvody s nimi |
| 14. | | Tranzistorový zesilovač s bipolárním a unipolárním tranzistorem |
| 15. | | Zesilovač - zesílení napětí, proudu, výkonu, zpětná vazba v zesilovači (paralelní, sériová, napěťová, proudová) |
| 16. | | Operační zesilovač - ideální obvodový element, zapojení základních struktur operačních sítí |
| 17. | | Reálný operační zesilovač - statické parametry: omezený rozkmit výstupního napětí, ofset, konečné zesílení, přenos souhlasné složky |
| 18. | | Napájecí zdroje stejnosměrného napětí - baterie, akumulátory, usměrňovače, měniče |
| 19. | | Komparátor - základní parametry, elektronický obvod komparátoru, komparátor s hysterezí, bistabilita |
| 20. | | Generátor tvarových kmitů, sinusový oscilátor LC a RC |
| 21. | | Logické funkce, zápis a realizace logickými členy, integrované logické funkce (dekodéry, paritní generátory, posuvné registry, čítače,.) |
| 22. | | Integrované polovodičové logické členy - integrované obvody (technologické rodiny), elektrické parametry |
| 23. | | Polovodičové paměti - formát uložených dat, kapacita čipu a paměťového bloku, princip uložení dat (permanentní, semipermanentni, volatilní) |
| 24. | | Řetězec pro číslicový přenos a zpracování analogových signálů |
| 25. | | Základní principy A/D a D/A převodu |
| 26. | | Studenty vyžádaná témata - opakování |
Osnovy cvičení:
| 1. | | Úvod. Elektrický obvod, elektrické napětí a proud, vztahy s výkonem na rezistoru a s energií. Řazení rezistorů, kapacitorů a induktorů, řazení ideálních zdrojů napětí a proudu. |
Kirchhoffovy zákony, napěťový a proudový dělič. Seznámení se simulátorem
elektrických obvodů MicroCap (MC), simulace děliče.
| 2. | | Výpočty ve stacionárním ustáleném stavu. Théveninův a Nortonův teorém. |
| 3. | | Pokročilé výpočty ve stacionárním ustáleném stavu, metoda uzlových napětí, metoda |
smyčkových proudů, princip superpozice, řízené zdroje.
| 4. | | 1. test - SUS. Výpočty v harmonickém ustáleném stavu, fázory, frekvenční |
charakteristiky, činný a jalový výkon.
| 5. | | Přechodné jevy v RC a RL obvodech při stejnosměrném buzení, výpočet a ověření |
počítačovou simulací.
| 6. | | Laboratorní měření - SUS, HUS, přechodné děje. |
| 7. | | Diody. Základní zapojení diody jako usměrňovače, dynamické vlastnosti, VA |
charakteristika, model diody a jeho linearizace, jednoduchý příklad přenosového článku s diodou. Jednocestný a dvoucestný usměrňovač.
| 8. | | Spínací obvody s tranzistory. Laboratorní měření - převodní charakteristika |
MOSFETu, MOSFET jako spínač.
| 9. | | Zesilovač se společným E a S, linearizace, výpočet součástek pro nastavení pracovního |
bodu, ověření simulací v MC.
| 10. | | Základní zapojení s operačním zesilovačem, lineární zesilovače, oscilátory a AKO s OZ, |
funkce, analýza a simulace v MC.
| 11. | | 2. test - diody, tranzistory, OZ. Laboratorní měření - OZ - základní parametry, Wienův |
oscilátor.
| 12. | | Logické členy, složitější dekodéry, oddělovače, funkce D registru a latche. Samostatný |
úkol - dekodér paměťového bloku sestavený ze zadaných obvodů.
| 13. | | Základní výklad, výpočty zpoždění a činitele odrazu na vedení, simulace dlouhých |
vedení.
Literatura:
Neumann, P. - Uhlíř, J.: Elektronické obvody a funkční bloky 1., Praha: Vydavatelství ČVUT, 2005, 279 s., ISBN 80-01-03281-7
| V. | | Havlíček, M. Pokorný, I. Zemánek: Elektrické obvody 1, Vydavatelství ČVUT, 2005. |
| V. | | Havlíček, I. Zemánek: Elektrické obvody 2, Vydavatelství ČVUT, 2008. |
Uhlíř, J.: Elektrotechnika pro informatiky, Praha: skriptum ČVUT, 2008, ISBN 978-80-01-03981-6
| R. | | Čmejla, V. Havlíček, I. Zemánek: Základy teorie elektrických obvodů 1 - cvičení, Vydavatelství ČVUT, 2009. |
| R. | | Čmejla, V. Havlíček, I. Zemánek: Základy teorie elektrických obvodů 2 - cvičení, Vydavatelství ČVUT, 2007. |
| J. | | Vobecký, V. Záhlava: Elektronika, Grada Publishing, 2001. |
| R. | | A. DeCarlo, Pen-Min Lin: Linear Circuit Analysis. Prentice Hall, 1995. |
J, D. Irwin, R. M. Nelms: Basic Engineering Circuit Analysis. 9th ed., Wiley, 2008.
| A. | | S. Sedra, K. C. Smith: Microelectronic Circuits. 3rd ed., Saunders College Publishing 1991 / Oxford University Press, 2007, 2011. |
| [18] | | Nilsson: Electric Circuits. Prentice Hall, 2004. |
Požadavky:
* Solidní znalosti z matematiky:
| a) | | analýza funkcí 1 proměnné |
| b) | | základy infinitezimálního počtu |
| c) | | diferenciální rovnice |
| d) | | řady |
| e) | | komplexní proměnná |
| f) | | transformace |
| g) | | základy lineární algebry |
* Solidní znalosti z fyziky:
| a) | | mechanika |
| b) | | základy elektřiny a magnetismu (Maxwellovy rovnice) |
* Základní znalosti z teorie signálů
Poznámka:
| Rozsah výuky v kombinované formě studia: 28p+6c |
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Plán |
Obor |
Role |
Dop. semestr |
| Stránka vytvořena 19.3.2025 17:50:54, semestry: Z/2025-6, L/2024-5, L/2025-6, Z/2024-5, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |