Popis předmětu - QB-ANO

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
QB-ANO Analogové obvody
Role:  Rozsah výuky:2P+2C
Katedra:13131 Jazyk výuky:
Garanti:  Zakončení:Z,ZK
Přednášející:  Kreditů:5
Cvičící:  Semestr:Z

Anotace:

Předmět má za úkol seznámit studenty se základy analogových elektronických obvodů. První část je věnována principiálním zapojením tranzistorových zesilovačů a elementárním strukturám analogových integrovaných obvodů. Dále jsou probrány typické aplikace operačních zesilovačů včetně nelineárních sítí, základy kmitočtových filtrů a jejich realizace. V závěru je diskutována problematika oscilátorů.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: QB-ANO

Cíle studia:

Předmět má za úkol seznámit studenty se základy analogových elektronických obvodů. Předmět je zakončen závěrečnou zkouškou ve zkouškovém období. Ta se skládá z povinného písemného testu a volitelné části s písemnou přípravou a ústní částí. Pokud student nepožaduje lepší hodnocení než D (uspokojivě), nemusí volitelnou část zkoušky absolvovat. Ústní část zkoušky může student absolvovat pouze v případě, že součet jeho bodů ze semestru a povinného testu je větší než 60. Pokud se u ústní zkoušky prokáží základní neznalosti, student dostává hodnocení F, bez ohledu na získané body. Podkladem pro zkoušku je součet bodů ze semestru a ze zkouškového testu. Další informace jsou na stránkách předmětu http://moodle.kme.fel.cvut.cz/moodle/mod/resource/view.php?id=1303

Osnovy přednášek:

1. Nelineární prvky pro zesilovače, jejich modely, metoda linearizace, nastavení a stabilizace pracovního bodu tranzistorových zesilovačů.
2. Základní zesilovací stupně s bipolárním tranzistorem (SE, SB, SC), princip funkce, analýza základních vlastností (zesílení, vstupní a výstupní odpor, ?), kmitočtové vlastnosti, Millerův efekt.
3. Základní zesilovací stupně s unipolárním tranzistorem (SS, SG, SD) Porovnání vlastností, zhodnocení.
4. Dynamická zátěž, proudová zrcadla, darlingtonovo zapojení, koncový stupeň, rozdělení zesilovačů podle tříd.
5. Kombinované stejnosměrně vázané stupně, kaskoda - kmitočtové vlastnosti, rozdílový stupeň (nelineární převodní charakteristika, vlastnosti linearizovaného zapojení, souhlasné a rozdílové buzení).
6. Operační zesilovač, základní zapojení pro idealizovaný OZ (invertující a neinvertující zesilovač, rozdílový zesilovač, sumátor, integrátor), reálné vlastnosti.
7. Nelineární obvody s OZ: komparátor s hysterezí, operační usměrňovač, detektor maximální hodnoty, exponenciátor, logaritmátor.
8. Zpětná vazba, vliv na vlastnosti přenosových soustav, stabilita ZV soustav, kmitočtová kompenzace.
9. Kmitočtové filtry, základní informace, typy aproximací, filtry 1. řádu - přenos, vlastnosti v kmitočtové a časové oblasti, pojem dvojbran.
10. Syntéza filtrů, problematika realizace (LC, kaskádní syntéza - ARC filtry), využití moderních prvků (OTA, TIA, CCII), princip obvodů se spínanými kapacitory - přeladitelné filtry.
11. Princip oscilátoru - podmínky vzniku oscilací, typy oscilátorů a jejich obvodová řešení, regenerativní obvody - astabilní klopný obvod.
12. Generátory funkcí, napěťově řízený oscilátor, princip fázového závěsu.
13. Tranzistor jako spínač, analogové spínače - konstrukce a použití, spínání indukční zátěže - princip spínaných zdrojů.

Osnovy cvičení:

1. Diodový článek, linearizace. Seznámení se simulačním programem.
2. Zesilovač s bipolárním tranzistorem, nastavení a stabilizace pracovního bodu, linearizace. Ověření pomocí simulace.
3. Jednostupňové zesilovače s bipolárním tranzistorem, výpočet linearizovaných parametrů pro různá zapojení.
4. Zesilovače s unipolárním tranzistorem. Zadání samostatných prací..
5. Zapojení s více tranzistory  diferenční stupeň, kaskoda.
6. Základní zapojení s operačními zesilovači, určení vlastností a simulace.
7. Operační usměrňovač, komparátor s hysterezí, princip činnosti a simulace.
8. Měření v laboratoři na vybrané úloze, konzultace k samostatné práci.
9. Měření v laboratoři na vybrané úloze, konzultace k samostatné práci.
10. Měření v laboratoři na vybrané úloze, konzultace k samostatné práci.
11. Prezentace samostatných prací.
12. Prezentace samostatných prací.
13. Konzultace ke zkoušce. Zápočet.

Literatura:

[1] Kenneth R. Laker, Willy M. C. Sansen: Design of Analog Integrated Circuits and Systems, McGraw-Hill Companies; McGraw-Hill Companies, 1994, ISBN 007036060X.
[2] Adel S. Sedra, Kenneth C. Smith: Microelectronic Circuits, Oxford University Press, 5. vydání, 2003, ISBN 0195142519.
[3] Robert L. Boylestad, Louis Nashelsky: Electronic Devices and Circuit Theory, Prentice Hall, 9. vydání, 2005, ISBN- 0131189050.
[4] Neumann Přemek, Uhlíř Jan: Elektronické obvody a funkční bloky 1, ČVUT Praha 1999, ISBN 80-01-01981-0.
[5] Neumann Přemek, Uhlíř Jan: Elektronické obvody a funkční bloky 2, ČVUT Praha 2001, ISBN 80-01-02394-X.

Požadavky:

Základní znalosti elektrických obvodů a prvků.

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr

Stránka vytvořena 26.3.2025 07:50:56, semestry: Z,L/2024-5, Z,L/2025-6, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. RNDr. Veronika Sobotíková, CSc.