Popis předmětu - BE2M31ZAS
Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
Anotace:
Předmět se zabývá analogovými vstupně-výstupními bloky pro přenos a zpracování signálů. Jsou diskutována obvodové řešení zesilovačů a filtrů, včetně jejich návrhu, simulace a měření. Studenti se seznámí s obvodovou koncepcí a možnostmi řešení soudobých analogových struktur. V druhé části jsou uvedeny návrhové postupy a možnosti realizace analogových kmitočtových filtrů, včetně diskrétně pracujících obvodů. Závěr je věnován možnostem počítačové optimalizace elektronických obvodů a filtrů.
Osnovy přednášek:
1. | | Základní dělení obvodů a systémů a možnosti jejich simulace. Metody strojové analýzy elektronických obvodů |
2. | | Struktury moderních analogových obvodů a jejich vlastnosti. Symbolická analýza dominantních vlastností. |
3. | | Analýza složitějších elektronických struktur s tranzistory: metoda dělení řetězce. |
4. | | Základní obvodová struktura OZ, návrh vnitřního zapojení, odvození základních vlastností, simulace. |
5. | | Návrh a implementace výkonového zesilovač ve třídě AB na tranzistorové úrovni. |
6. | | Kmitočtové filtry, charakterizace vlastností, postup návrhu. Kmitočtové transformace, normování. |
7. | | Metody aproximace modulové charakteristiky NDP. Besselova, Butterworthova a Čebyševova aproximace, eliptické filtry - inverzní Čebyševova a Cauerova aproximace, postup návrhu, vlastnosti. |
8. | | Možnosti realizace elektrických filtrů: pasivní realizace - LC struktury, aktivní filtry - simulace LC prototypu, kaskádní syntéza, realizace pomocí OZ. |
9. | | Implementace spojitě pracujících filtrů vhodná pro monolitickou integraci. Struktury založené na OTA-C, použití proudových konvejorů a dalších prvků. |
10. | | Diskrétně pracující obvody: základní charakterizace, aplikační oblasti. Principy SC a SI obvodů, obvodový popis - metoda nábojových rovnic. |
11. | | Filtry se spínanými kapacitory (SC) - princip, postup syntézy, srovnání spojitého a SC filtru. |
12. | | Optimalizace elektronických obvodů a filtrů, definice základních pojmů, obecné metody. |
13. | | Použití genetických evolučních algoritmů pro optimalizaci spojitě i diskrétně pracujících obvodů, kombinace metod. |
Osnovy cvičení:
1. | | Úvod. Symbolická analýza elektronických obvodů v programu Maple. |
2. | | Aplikace modifikované metody uzlových napětí. |
3. | | Kombinované tranzistorové zesilovací stupně. |
4. | | Symbolická a numerická analýza dominantních vlastností vnitřní struktury operačního zesilovače. |
5. | | Laboratorní měření vlastností tranzistorového výkonového zesilovače pracujícího ve třídě AB. |
6. | | Analýza LTI obvodů v kmitočtové a časové oblasti. Kmitočtové transformace. |
7. | | Výpočet základních aproximací elektrických filtrů, ověření výsledků v návrhovém systému. |
8. | | Návrh ARC filtru typu DP a analýza jejich vlastností. |
9. | | Laboratorní měření měření parametrů ARC filtru. |
10. | | Syntéza ARC filtru založeného na struktuře OTA-C metodou funkční simulace LC prototypu, analýza vlastností výsledné struktury. |
11. | | Analýza periodicky spínaných elektronických obvodů metodou nábojových rovnic. |
12. | | Návrh a analýza bikvadratické sekce technikou spínaných kapacitorů.. |
13. | | Laboratorní měření parametrů filtru se spínanými kapacitory. |
14. | | Konzultace, zápočet. |
Literatura:
1. | | Gray P.R., Hurst P.J., Lewis S.H.. Meyer R.G.: Analysis and Design of Analog Integrated Circuits, 5th Edition, John Wiley & Sons, Inc. 2009, ISBN: 978-0470245996 |
2. | | Schaumann, R., Valkenburg, M.E.V.: Design of Analog Filters. Oxford University Press, 2001. |
3. | | Bičák J., Laipert M., Vlček M.: Lineární obvody a systémy, Vydavatelství ČVUT, Praha 2007, ISBN 978-80-01-03649-5 |
Požadavky:
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán |
Obor |
Role |
Dop. semestr |
Stránka vytvořena 11.5.2024 14:51:21, semestry: Z,L/2023-4, Z/2024-5, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |