čeština

Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit co je to standard SPICE
- vyjmenovat základní analýzy v programech typu SPICE
- využít SPICE modely součástek z Internetu k analýze obvodů v programu typu SPICE
- vyřešit běžně se vyskytující problémy s konvergencí v programech typu SPICE
- zadat simulační úlohu ve formě textového vstupního souboru
- vysvětlit podstatu behaviorálního modelování
- ovládat grafický postprocesor PROBE

Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen:
- vysvětlit co je to lineární a nelineární elektrický obvod
- vysvětlit pojmy počáteční podmínky, přechodný děj, ustálený stav
- vysvětlit, jak se měří stejnosměrné charakteristiky nelineárních prvků
- vysvětlit, jak se měří kmitočtové charakteristiky obvodů
- popsat základní vlastnosti bipolárních a unipolárních tranzistorů
- popsat základní lineární a nelineární charakteristiky operačních zesilovačů
- nakreslit schémata základních zesilovačích struktur s operačními zesilovači a vysvětlit jejich funkci

Student by měl souběžně se studiem tohoto předmětu získávat tyto schopnosti:
- získávat data o pasivních a aktivních elektronických součástkách z katalogových listů pro jejich SPICE modelování a analýzu
- vysvětlit princip fungování iteračních metod řešení nelineárních algebraických rovnic pro řešení stejnosměrných poměrů v obvodu simulátory SPICE
- vysvětlit princip fungování iteračních metod řešení nelineárních diferenciálních rovnic pro analýzu TRANSIENT simulátory SPICE

Metody vyučování zahrnují přednášky a cvičení na počítači. Student odevzdává jeden individuální projekt.

do 30 bodů za individuální projekt
do 10 bodů za praktické přezkoušení v Cp
do 10 bodů za Cp
do 50 bodů za zkoušku, z toho do 40 bodů za písemnou a do 10 bodů za ústní část.

1) Modelování, analýza, simulace. Typy modelů, typy analýz. Nejčastější cíle analýzy elektronických obvodů.
2) Softwarové nástroje pro simulaci. Popis možností dostupných analyzačních a simulačních programů.
3) Struktura programů založených na symbolických algoritmech. Metody zadávání vstupních dat. Soubory podporující simulaci. Mechanismy výpočtů obvodových funkcí. Mechanismy získávání numerických výsledků.
4) Struktura numerických simulátorů se zaměřením na OrCadPSpice. Filozofie modelování. Struktura vstupních souborů a jejich tvorba.
5) Zásady tvorby netlistu. Modely základních obvodových prvků. Příkaz .model. Subobvody a práce s nimi.
6) Základní typy analýz - rozdělení a vlastnosti. Syntaxe.
7) Rozšiřující typy analýz - rozdělení a vlastnosti. Teplotní analýza - přehledově.
8) Práce s postprocesorem PROBE.
9) Analýza "Transient". Práce s počátečními podmínkami a stejnosměrným pracovním bodem. Hledání ustálených stavů. Fourierova analýza.
10) Analýza "DC".
11) Analýza "AC". Šumová analýza.
12) Rozšiřující analýzy podrobně.
13) Konvergenční problémy a způsoby jejich překonávání. Práce s globálními podmínkami simulace. Práce s příkazem .NODESET.

Navázat na základní znalosti z oblasti návrhu analogových obvodů, polovodičových prvků a mikroelektronických struktur. Zvládnutí problematiky počítačové analýzy a modelování prvků a obvodů.

Individuální projekty.

BIOLEK, D. Modelování a simulace v mikroelektronice. Elektronické učební texty, UMEL FEKT VUT v Brně, 2005. (CS)
http://user.unob.cz/biolek (CS)
KOLKA, Z. a kol. Modelování a simulace pomocí PSpice. Tribun, 2011, ISBN 9788073992934.

BIOLEK, D. Řešíme elektronické obvody aneb kniha o jejich analýze. BEN, technická literatura, 2004. ISBN 80-7300-125-X. (CS)