Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
Webová stránka:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B2B31EO1
Anotace:
Předmět seznamuje studenty se základními obvody s operačními zesilovači, navazuje systémovým popisem lineárních soustav, analýzy jejich vlastností a základy syntézy kmitočtových filtrů. Zabývá se principy a vlastnostmi obvodů pro generování signálů a řízených oscilátorů včetně fázového závěsu a jeho použitím. Poslední část předmětu je věnována základním zesilovacím stupňům s tranzistory.
Cíle studia:
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními obvody s operačními zesilovači, popisem lineárních soustav, základy analogových kmitočtových filtrů, obvody pro generování signálů včetně fázového závěsu a jednostupňovými tranzistorovými zesilovači.
Obsah:
Předmět seznamuje studenty se základními obvody s operačními zesilovači, navazuje systémovým popisem lineárních soustav, analýzy jejich vlastností a základy syntézy kmitočtových filtrů. Zabývá se principy a vlastnostmi obvodů pro generování signálů a řízených oscilátorů včetně fázového závěsu a jeho použitím. Poslední část předmětu je věnována základním zesilovacím stupňům s tranzistory.
Osnovy přednášek:
| 1. | | Ideální OZ - funkce, základní operační sítě a jejich vlastnosti (invertující a neinvertující zapojení a jejich modifikace, sumátor, převodníky u-i a i-u). |
| 2. | | Aplikace ideálního OZ: rozdílový a přístrojový zesilovač, integrátor, derivátor, imedanční konvertor. |
| 3. | | Základní nelineární aplikace s OZ (vzorkovací obvody, komparátory, logaritmátor, exponenciátor, galvanicky oddělené zesilovače). |
| 4. | | Lineární systémy: popis v časové a kmitočtové oblasti, parametry a vlastnosti. |
| 5. | | Vnější popis LTI systémů, přenosová funkce, póly a nuly, vztah mezi časovou a kmitočtovou oblasti. |
| 6. | | Vlastnosti zpětnovazebních struktur, vliv ZV na vlastnosti lineárních obvodů, stabilita ZV soustav. |
| 7. | | Úvod do syntézy kmitočtových filtrů - základní pojmy, typy aproximací modulové charakteristiky a jejich vlastnosti v kmitočtové a časové oblasti. Návrhové systémy. |
| 8. | | Problematika realizace analogových filtrů, spojitě pracující obvody a základní princip nespojitě pracujících filtrů. |
| 9. | | Oscilátory: principy, typické obvodové struktury, podmínky kmitů oscilátorů a stabilizace amplitudy kmitů pro minimalizaci THD. Regenerační soustavy. |
| 10. | | Napětím řízené oscilátory. Princip funkce, vlastnosti a aplikace fázového závěsu. |
| 11. | | Modelování nelineárních obvodových prvků, metoda linearizace a její využití pro výpočet parametrů linearizovaných soustav. |
| 12. | | Jednostupňové zesilovače s bipolárními a unipolárními tranzistory, stabilizace pracovního bodu. Základní zapojení SE, SS, výpočet základních parametrů. |
| 13. | | Jednostupňové zesilovače s tranzistory v zapojení SB, SG, SC a SD, analýza parametrů včetně kmitočtových vlastností. |
Osnovy cvičení:
| 1. | | Revize znalostí základů elektrických obvodů. Počítačová analýza elektronických obvodů. |
| 2. | | Základní zapojení s operačními zesilovači, analýza a simulace. |
| 3. | | Laboratorní měření vlastností lineárních operačních sítí. |
| 4. | | Test 1. Vlastnosti lineárních elektronických systémů, výpočet odezev v časové a kmitočtové oblasti elementárních obvodů. |
| 5. | | Analýza složitějšího přenosového článku. Výpočet pólů a nul, kmitočtové charakteristiky. |
| 6. | | Vliv ZV na polohu pólů a nul, resp. stabilitu lineární soustavy (zesilovač s kmitočtově závislou ZV). |
| 7. | | Laboratorní měření vlastností LTI systému. Test 2. |
| 8. | | Návrhové systémy analogových filtrů. Měření kmitočtových a časových vlastností analogového filtru. |
| 9. | | Zapojení a analýza ZV oscilátoru: stabilizace amplitudy kmitů, spektrální analýza a THD. |
| 10. | | Astabilní klopné obvody, zapojení, určení základních vlastností, simulace. |
| 11. | | Laboratorní měření - funkce VCO a fázového závěsu. Test 3. |
| 12. | | Parametry tranzistorového zesilovače - výpočet linearizovaných parametrů. |
| 13. | | Laboratorní cvičení - měření parametrů jednostupňového zesilovače s unipolárním tranzistorem. |
| 14. | | Konzultace, zápočet. |
Literatura:
| 1. | | Adel S. Sedra, Kenneth C. Smith: Microelectronic Circuits, Oxford University Press, 6. vydání, 2009, ISBN 9780195323030 |
| 2. | | Laipert M. Bičák J. Vlček M.: Lineární obvody a systémy, Vydavatelství ČVUT, Praha 2007, ISBN 978-80-01-03649-5 |
Požadavky:
Předmět předpokládá základní znalosti elektrických obvodů. Předmět vyžaduje přípravu na semestrální testy a laboratorní úlohy, průběžně jsou zadávány i domácí úlohy. Předmět je zakončen závěrečnou zkouškou ve zkouškovém období. Ta se skládá z písemného testu se základní a nadstavbovou částí a případné ústní zkoušky. Celkový čas pro řešení zkouškového testu je stanoven na 120 min.
Klíčová slova:
LTI systémy, kmitočtové filtry, operační zesilovač, tranzistorové zesilovače
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Stránka vytvořena 4.12.2024 17:50:56, semestry: Z/2025-6, Z,L/2024-5, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |