Detail předmětu
Analogové elektronické obvody
FEKT-BKC-AEYAk. rok: 2020/2021
Základní obvody moderní analogové techniky s důrazem na kombinaci intuitivní a počítačové analýzy a návrhu.
Lineární, nelineární a parametrické obvody, změna spektra signálu.
Zesilovače na bázi tranzistorů a operačních zesilovačů.
Zpětná vazba a stabilita.
Kmitočtové filtry.
Oscilátory RC.
Nelineární aplikace.
Vybrané analogové integrované obvody.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
- vysvětlit co je to lineární a nelineární elektrický obvod
- vyjmenovat příčiny lineárního a nelineárního zkreslení signálu obvodem
- popsat základní vlastnosti bipolárních a unipolárních tranzistorů a jak ovlivňují parametry zesilovačů signálů
- popsat základní lineární a nelineární charakteristiky operačních zesilovačů
- nakreslit schémata základních zesilovačích struktur s operačními zesilovači a vysvětlit jejich funkci
- diskutovat výhody a nevýhody moderních aktivních prvků VFA, CFA, TIA, CCII, OTA
- vysvětlit možné strategie syntézy kmitočtových filtrů vyšších řádů
- popsat charakteristické rysy používaných typů aproximací amplitudových charakteristik filtrů
- nakreslit schémata zapojení univerzálních aktivních filtrů 2. řádu a vysvětlit jejich účel a funkci
- vysvětlit funkci základních zpětnovazebních RC oscilátorů
- vysvětlit účel a obvodovou realizaci hystereze v integrovaných komparátorech
- popsat hlavní myšlenku generování tvarových kmitů pomocí komparátorů a setrvačných bloků
- vysvětlit metody fungování moderních napěťových referencí
Prerekvizity
- analyzovat jednoduché lineární odporové obvody s využitím Ohmova zákona, Kirchhoffových rovnic a základních teorémů
- používat fázorovou metodu pro výpočty v obvodech v harmonickém ustáleném stavu
- řešit stejnosměrné stavy v jednoduchých nelineárních obvodech s diodami a tranzistory
- popsat definiční charakteristiky rezistoru, kapacitoru a induktoru
- vysvětlit obecné vztahy mezi napětím a proudem rezistoru, kapacitoru a induktoru
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka poučeného“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Do 70 bodů za zkoušku.
Zkouška z předmětu bude probíhat distančně a pouze písemnou formou.
Osnovy výuky
2. Zesilovače a zpětná vazba.
3. Tranzistorové obvody.
4. Operační zesilovače (OZ) VFA.
5. Lineární aplikace OZ.
6. Nelineární aplikace OZ.
7. Moderní aktivní integrované obvody pro analogové zpracování signálů a práce s nimi.
8. Kmitočtové filtry.
9. Oscilátory.
10. Referenční obvody.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
BIOLEK, D. Analogové elektronické obvody -L. Elektronické učební texty, UMEL FEKT VUT Brno, 2003. (CS)
BIOLEK, D. Analogové elektronické obvody. Hybridní studijní texty. Nesetrvačné obvody s operačními zesilovači. VUT Brno, 2015. (CS)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program BKC-MET bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
Usměrňovače, vyhlazovaci filtry,
Pasivni stabilizátory
Zesilovače napětí a výkonu
Zpětná vazba a stabilita zesilovačů
Oscilátory LC a RC
Směšovače
Modulátory a demodulátory
Základní bloky analogových IO
Operační zesilovače
Operační sítě
Integrované stabilizátory a nf výkonové zesilovače
A/D a D/A převodníky
Cvičení odborného základu
Vyučující / Lektor
Osnova
Pracovní bod a jeho pohyb - návrh zesilovačů s tranzistory bipolárními a MOSFE
Ověřování základních vlastností operačních zesilovačů
Zapojení s operačními zesilovači
Operační usměrňovače
AKO a generátory signálů
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
Úvodní hodina
Pracovní bod a jeho pohyb
Ověřování základních vlastností operačních zesilovačů
Zapojení s operačními zesilovači
Operační usměrňovače
AKO a generátory signálů
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
Pracovní bod a jeho pohyb
Ověřování základních vlastností operačních zesilovačů
Zapojení s operačními zesilovači
Operační usměrňovače
AKO a generátory signálů