Summary of Study |
Summary of Branches |
All Subject Groups |
All Subjects |
List of Roles |
Explanatory Notes
Instructions
A8M31AAS |
Advanced Analog Systems |
Roles: | PO |
Extent of teaching: | 2P+2S |
Department: | 13131 |
Language of teaching: | CS |
Guarantors: | |
Completion: | Z,ZK |
Lecturers: | |
Credits: | 5 |
Tutors: | |
Semester: | Z |
Web page:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A8M31AAS
Anotation:
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.
Study targets:
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.
Content:
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.
Course outlines:
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.
Exercises outline:
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.
Literature:
1. | | Sanssen, W.M.C.: Analog Design Essentials. Springer, U. S., 2006. |
Requirements:
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.
Keywords:
OTA, TIA, D/A a A/D převodníky, spínané analogové filtry
Subject is included into these academic programs:
Page updated 9.2.2025 12:51:30, semester: Z/2025-6, Z,L/2024-5, Send comments about the content to the Administrators of the Academic Programs |
Proposal and Realization: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |