Detail předmětu

Teorie vzájemného převodu analogového a číslicového signálu

FEKT-MPC-TVPAk. rok: 2021/2022

Struktura řetězce pro digitální zpracování analogových signálů a rekonstrukci digitalizovaného signálu, používané kódy. Zesilovače s programovatelným zesílením, analogové multiplexery, vstupní a výstupní filtry. Vzorkovače s analogovou pamětí. D/A převodníky, ss a dynamické parametry, typy, struktura na čipu, aplikace. A/D převodníky, parametry, typy, struktura na čipu, aplikace. Autokalibrace a automatické nulování v převodnících. Testování a testovatelnost D/A a A/D převodníků. Převodníky U/f, převodníky f/U.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Háze, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mikroelektroniky (UMEL)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- definovat jednotlivé bloky řetězce převodu AD a DA signálu,
- definovat a vysvětlit základní parametry převodníků AD a DA,
- popsat statickou převodní charakteristiku převodníků AD a DA a vyznačit na ni některé ze statických parametrů převodníků,
- popsat funkci základních bloků převodníků AD a DA (vzorkovače, filtry, reference a další), stejně jako tyto části navrhnout,
- popsat a vysvětlit funkci jednotlivých struktur převodníků AD a DA, stejně jako na základě zadaných parametrů vybrat a navrhnout nejvhodnější strukturu pro danou aplikaci.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia zejména z oblasti návrhu analogových a digitálních obvodů a dále pak znalosti z oblasti analýzy a zpracování signálů.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka znalého pro samostatnou činnost“ 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

Metody vyučování zahrnují přednášku a laboratorní cvičení.

Způsob a kritéria hodnocení

- maximálně 40 bodů za protokoly z laboratorních cvičení,
- maximálně 60 bodů za semestrální zkoušku, které je rozdělena na písemnou (45 bodů) a ústní část (15 bodů).

Osnovy výuky

Přednášky:
1 ZÁKLADNÍ POJMY PŘEVODNÍKŮ AD A DA
2 PŘEDZPRACOVÁNÍ SIGNÁLU
3 FILTRAČNÍ OBVODY
4 VZORKOVACÍ OBVODY
5 REFERENČNÍ ZDROJE
6 PŘEVODNÍKY DA
7 PŘEVODNÍKY AD
8 PŘEVODNÍKY SIGMA-DELTA
9 JINÉ TYPY PŘEVODNÍKŮ
10 TESTOVÁNÍ PŘEVODNÍKŮ
11 NOVÉ TRENDY V PŘEVODNÍCÍCH AD A DA

Cvičení:
1. Filtrace, vzorkování, aliasing
2. Převodník D/A s PWM
3. Převodník D/A s rezistorovou sítí R-2R
4,5. Převodník A/D typu sigma delta
6. Vlastnosti převodníků D/A a A/D

Učební cíle

Seznámit se základními principy analogově digitálních a digitálně analogových převodníků, s parametry integrovaných převodníků AD a DA a s možnostmi jejich aplikací.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Laboratorní cvičení jsou povinná. Řádně omluvená absence na cvičení může být nahrazena po domluvě s vyučujícím.

Základní literatura

Baker, J.R.: CMOS: Circuit Design, Layout, and Simulation (IEEE Press Series on Microelectronic Systems) 4th Edition , IEEE Press a Wiley Interscience, ISBN 978-1119481515, 2019 (EN)
Harpe, P., Baschirotto, A., Makinwa, K., A., A.,High-Performance AD and DA Converters, IC Design in Scaled Technologies, and Time-Domain Signal Processing: Advances in Analog Circuit Design, Springer, 2014, ISBN: 978-3319079370 (EN)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech