Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
Webová stránka:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A8B31AAC
Anotace:
Předmět A8B31AAC je zaměřen na výklad, matematický popis, analýzu a návrh základních analogových aktivních obvodů a funkčních bloků elektronických systémů na bázi základních polovodičových elektronických součástí pracujících v lineárních i nelineárních režimech činnosti.
Cíle studia:
Cílem studia tohoto předmětu je dosažení solidních znalostí v oblasti aplikované elektroniky, systémového popisu, analýzy a syntézy základních analogových aktivních obvodů a funkčních bloků elektronických systémů na bázi základních polovodičových elektronických součástí pracujících v lineárních i nelineárních režimech činnosti.
Osnovy přednášek:
| 1. | | Rekapitulace metod analýzy lineárních obvodů. Zobecněná metoda uzlových napětí. |
| 2. | | Lineární neautonomní dvojbrany, charakteristiky, přenosové vlastnosti, metoda dělení obvodového řetězce. |
| 3. | | Analogové frekvenční filtry, vlastnosti, analýza v časové a frekvenční oblasti. Syntéza filtrů, filtry LC, kaskádní syntéza ARC filtrů, použití OA, prvků OTA, TIA, CCII, filtry se spínanými kapacitory (přeladitelnost). |
| 4. | | Nelineární obvody, Nelineární odporové obvody, VA-charakteristiky, aproximace charakteristik, pracovní bod, linearizace v pracovním bodě. Metody analýzy nelineárních odporových obvodů, metody analytické, grafické (metoda zatěžovací přímky), numerické (metoda Pickardova, regula-falsi, Newtonova). |
| 5. | | Obvody s polovodičovými diodami. |
| 6. | | Základní zesilovače s bipolárními tranzistory BJT (SE, SC, SB), klidový pracovní bod, RC vazba, "střídavé? parametry zesilovače v dolním, středním a horním kmitočtovém pásmu (DKP, SKP a HKP). |
| 7. | | Základní zesilovače s unipolárními tranzistory JFET, MOSFET (SS, SD, SG), klidový pracovní bod, RC vazba, "střídavé? parametry zesilovače v DKP, SKP a HKP. |
| 8. | | Dynamická zátěž, proudové zrcadlo, Darlingtonovo zapojení, třídy zesilovačů, dvojčinné zesilovače, koncové výkonové zesilovače, koncové zesilovače logických členů (dvojčinný stupeň TTL, komplementární stupeň CMOS). |
| 9. | | Diferenční zesilovač, kombinované zesilovače, kaskoda, operační zesilovač - struktura, parametry. |
| 10. | | Lineární operační site (rekapitulace), nelineární operační sítě (operační usměrňovač, komparátor s hysterezí, logaritmátor, exponenciátor, měřič maximální hodnoty). |
| 11. | | Harmonické oscilátory, klopné obvody, generátory funkcí, napěťově řízený oscilátor, fázový závěs PLL. |
| 12. | | Polovodičové spínače, aplikace (spínání induktivní zátěže, spínání obvodů s LED, analogový multiplexer, vzorkovací obvody (S/H), spínané kapacitory, struktury logických členů, spínané zdroje). |
| 13. | | Klasické napájecí zdroje (transformátor, usměrňovač, filtr, stabilizátor), princip spínaných zdrojů. |
| 14. | | Obvody s optoelektrickými součástkami (fotodioda, fototranzistor, LED). |
Osnovy cvičení:
Osnova cvičení je tématicky stejná jako osnova přednášek. Témata jednotlivých cvičení bezprostředně navazují na odpovídající témata přednášek.
| 1. | | Rekapitulace metod analýzy lineárních obvodů. Zobecněná metoda uzlových napětí. |
| 2. | | Lineární neautonomní dvojbrany, charakteristiky, přenosové vlastnosti, metoda dělení obvodového řetězce. |
| 3. | | Analogové frekvenční filtry, vlastnosti, analýza v časové a frekvenční oblasti. Syntéza filtrů, filtry LC, kaskádní syntéza ARC filtrů, použití OA, prvků OTA, TIA, CCII, filtry se spínanými kapacitory (přeladitelnost). |
| 4. | | Nelineární obvody, Nelineární odporové obvody, VA-charakteristiky, aproximace charakteristik, pracovní bod, linearizace v pracovním bodě. Metody analýzy nelineárních odporových obvodů, metody analytické, grafické (metoda zatěžovací přímky), numerické (metoda Pickardova, regula-falsi, Newtonova). |
| 5. | | Obvody s polovodičovými diodami. |
| 6. | | Základní zesilovače s bipolárními tranzistory BJT (SE, SC, SB), klidový pracovní bod, RC vazba, "střídavé? parametry zesilovače v dolním, středním a horním kmitočtovém pásmu (DKP, SKP a HKP). |
| 7. | | Základní zesilovače s unipolárními tranzistory JFET, MOSFET (SS, SD, SG), klidový pracovní bod, RC vazba, "střídavé? parametry zesilovače v DKP, SKP a HKP. |
| 8. | | Dynamická zátěž, proudové zrcadlo, Darlingtonovo zapojení, třídy zesilovačů, dvojčinné zesilovače, koncové výkonové zesilovače, koncové zesilovače logických členů (dvojčinný stupeň TTL, komplementární stupeň CMOS). |
| 9. | | Diferenční zesilovač, kombinované zesilovače, kaskoda, operační zesilovač - struktura, parametry. |
| 10. | | Lineární operační site (rekapitulace), nelineární operační sítě (operační usměrňovač, komparátor s hysterezí, logaritmátor, exponenciátor, měřič maximální hodnoty). |
| 11. | | Harmonické oscilátory, klopné obvody, generátory funkcí, napěťově řízený oscilátor, fázový závěs PLL. |
| 12. | | Polovodičové spínače, aplikace (spínání induktivní zátěže, spínání obvodů s LED, analogový multiplexer, vzorkovací obvody (S/H), spínané kapacitory, struktury logických členů, spínané zdroje). |
| 13. | | Klasické napájecí zdroje (transformátor, usměrňovač, filtr, stabilizátor), princip spínaných zdrojů. |
| 14. | | Obvody s optoelektrickými součástkami (fotodioda, fototranzistor, LED). |
Literatura:
| [1] | | J. Bičák, M. Laipert, M. Vlček: Lineární obvody a systémy, Česká technika - nakladatelství ČVUT, Praha 2007 |
| [2] | | Sedra, Smith: Microelectronic Circuits. Oxford University Press 2007. |
| [3] | | J. Vedral, J. Fischer: Elektronické obvody pro měřicí techniku, Vyd. ČVUT, 1999. |
| [4] | | J. Vobecký, V. Záhlava: Elektronika, Grada Publishing, 2001. |
| [5] | | M. Husák: Návrh napájecích zdrojů pro elektroniku, Vydavatelství ČVUT, 2006. |
| [6] | | J. Punčochář: Operační zesilovače v elektronice. Nakladatelství BEN - technická literatura, Praha 1996. |
| [7] | | T. L. Floyd,: Principles of Electric Circuits. Conventional Current Version, 8th ed. Pearsen |
Požadavky:
Solidní znalosti z matematiky, fyziky, teorie elektromagnetického pole, teorie elektrických obvodů, fyziky polovodičů a principů polovodičových elektronických prvků, specifikované v předmětech A8B01LAG, A8B01MC1, A8B01MCM, A8B01DEN, A8B01MCT, A8B02PH1, A8B02PH2, A8B17EMT, A8B31CIR, A8B34SST, A8B34EODT.
Klíčová slova:
Zobecněná metoda uzlových napětí, Lineární neautonomní dvojbrany, analogové filtry, Nelineární odporové obvody. Dioda, BJT, JFET, MOSFET, tranzistorový zesilovač. Třídy zesilovačů, speciální a kombinované zesilovače, operační sítě. Oscilátory, klopné obvody, generátory funkcí, fázový závěs PLL. Polovodičové spínače. Napájecí zdroje. Obvody s optoelektrickými prvky.
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Stránka vytvořena 21.11.2024 11:51:17, semestry: Z/2025-6, L/2023-4, Z,L/2024-5, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |