Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
Webová stránka:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A8M31AAS
Anotace:
Předmět je zaměřen na nové směry a principy řešení analogových obvodů s důrazem na aplikace v periferiích digitálních
systémů pro přenos a zpracování dat. Hlavní doménou jsou analogové a diskrétní funkční bloky pro realizaci zesilovačů,
filtrů, převodníků A/D a D/A, včetně jejich modelování a simulace. Jsou diskutovány soudobé návrhové trendy, včetně
otázky testování analogových a smíšených obvodů. Předmět obsahuje základ znalostí pro vývoj a návrh elektronických
systémů, se zohledněním aspektů současných technologií a využitím profesionálního software pro návrh integrovaných
obvodů.
Cíle studia:
Cílem předmětu je seznámit studenty s principy řešení analogových obvodů s důrazem na aplikace v periferiích digitálních
systémů pro přenos a zpracování dat. Studenti porozumí analogovým a diskrétním funkčním blokům pro realizaci zesilovačů,
filtrů, převodníků A/D a D/A, včetně jejich modelování, simulace i testování. Seznámí se se současnými technologiemi a profesionálním software pro návrh integrovaných obvodů.
Obsah:
Předmět je zaměřen na nové směry a principy řešení analogových obvodů s důrazem na aplikace v periferiích digitálních
systémů pro přenos a zpracování dat. Hlavní doménou jsou analogové a diskrétní funkční bloky pro realizaci zesilovačů,
filtrů, převodníků A/D a D/A, včetně jejich modelování a simulace. Jsou diskutovány soudobé návrhové trendy, včetně
otázky testování analogových a smíšených obvodů. Předmět obsahuje základ znalostí pro vývoj a návrh elektronických
systémů, se zohledněním aspektů současných technologií a využitím profesionálního software pro návrh integrovaných
obvodů.
Osnovy přednášek:
| 1. | | Nové principy v řešení spojitě i diskrétně pracujících analogových systémů. |
| 2. | | Standardní a speciální zesilovače (OZ, OTA, TIA). Základní funkční bloky pro realizaci a jejich modelování. |
| 3. | | Zesilovače a aktivní prvky v proudovém režimu, translineární princip. |
| 4. | | Spojitě pracující analogové filtry; kmitočtové transformace, aproximace, syntéza a základní realizace. |
| 5. | | Implementace aktivních filtrů; bikvady, filtry vyšších řádů. Simulace LC prototypu. Filtry s OTA-C a dalšími |
prvky.
| 6. | | Implementace aktivních filtrů ve strukturách ASIC. Obvody automatického ladění, symetrické signálové cesty. |
| 7. | | Filtry se spínanými kapacitory (SC) - úvod, princip, srovnání spojitého a SC filtru. Technologické a obvodové |
požadavky na SC filtry.
| 8. | | Transformace p-z pro syntézu SC filtrů. SC integrátor jako základní stavební bloky, jeho přenosová funkce v zrovině. |
SC filtry vyššího řádu - kaskádní filtry složené z bikvadratických sekcí.
| 9. | | Filtry se spínanými proudy - úvod a princip. Proudová paměťová buňka, integrátor a derivátor. Porovnání SC a SI. |
| 10. | | Obvody SC a SI - reálné vlastnosti, zdokonalené struktury pro minimalizaci chyb. Návrh a simulace ve |
strukturách ASIC.
| 11. | | Mikropříkonové obvody - principy řešení, vlastnosti. Návrh napěťových a proudových referenčních zdrojů |
pro struktury ASIC.
| 12. | | D/A a A/D převodníky ve strukturách ASIC - základy modelování, simulace a testování parametrů. |
| 13. | | Obvody pro pulsní modulaci. Modulátory Sigma-Delta, zesilovače třídy D. |
| 14. | | Diskrétní soustavy jako spínané zdroje. Nábojové pumpy, DC-DC převodníky; obvodové řešení, možnosti |
analýzy a simulace.
Osnovy cvičení:
Cvičení tématicky navazují na přednášky:
| 1. | | Nové principy v řešení spojitě i diskrétně pracujících analogových systémů. |
| 2. | | Standardní a speciální zesilovače (OZ, OTA, TIA). Základní funkční bloky pro realizaci a jejich modelování. |
| 3. | | Zesilovače a aktivní prvky v proudovém režimu, translineární princip. |
| 4. | | Spojitě pracující analogové filtry; kmitočtové transformace, aproximace, syntéza a základní realizace. |
| 5. | | Implementace aktivních filtrů; bikvady, filtry vyšších řádů. Simulace LC prototypu. Filtry s OTA-C a dalšími |
prvky.
| 6. | | Implementace aktivních filtrů ve strukturách ASIC. Obvody automatického ladění, symetrické signálové cesty. |
| 7. | | Filtry se spínanými kapacitory (SC) - úvod, princip, srovnání spojitého a SC filtru. Technologické a obvodové |
požadavky na SC filtry.
| 8. | | Transformace p-z pro syntézu SC filtrů. SC integrátor jako základní stavební bloky, jeho přenosová funkce v zrovině. |
SC filtry vyššího řádu - kaskádní filtry složené z bikvadratických sekcí.
| 9. | | Filtry se spínanými proudy - úvod a princip. Proudová paměťová buňka, integrátor a derivátor. Porovnání SC a SI. |
| 10. | | Obvody SC a SI - reálné vlastnosti, zdokonalené struktury pro minimalizaci chyb. Návrh a simulace ve |
strukturách ASIC.
| 11. | | Mikropříkonové obvody - principy řešení, vlastnosti. Návrh napěťových a proudových referenčních zdrojů |
pro struktury ASIC.
| 12. | | D/A a A/D převodníky ve strukturách ASIC - základy modelování, simulace a testování parametrů. |
| 13. | | Obvody pro pulsní modulaci. Modulátory Sigma-Delta, zesilovače třídy D. |
| 14. | | Diskrétní soustavy jako spínané zdroje. Nábojové pumpy, DC-DC převodníky; obvodové řešení, možnosti |
analýzy a simulace.
Literatura:
| 1. | | Sanssen, W.M.C.: Analog Design Essentials. Springer, U. S., 2006. |
Požadavky:
Znalosti analogových elektronických obvodů - analýza obvodů s tranzistory a operačními zesilovači. Znalosti popisu lineárních obvodů a systémů v časové i obrazové oblasti, základní znalosti vlastností analogových filtrů.
Klíčová slova:
OTA, TIA, D/A a A/D převodníky, spínané analogové filtry
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Stránka vytvořena 17.3.2025 17:50:37, 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) |