Detail předmětu

Návrhové systémy a praktikum z elektronických obvodů

FEKT-BPC-PNEAk. rok: 2021/2022

V předmětu si studenti osvojí práci s obvodovým simulátorem MicroCap a obeznámí se i s některými pokročilejšími typy analýz a funkcemi programu, jako je matematický rozbor signálů (např. FFT) a pokročilé funkce grafického výstupu programu. Dále se naučí využívat systém Eagle pro návrh DPS. V praktické laboratorní výuce se studenti naučí pájení součástek THT i SMT, osadí si DPS vyrobené dle vlastního návrhu a naučí se metodice oživování elektronických obvodů. Na oživeném zařízení poté změří jeho parametry a srovnají je s parametry původního simulovaného návrhu.
Od 6. týdne semestruprobíhá praktická laboratorní výuka. Její náplní je i návrh, simulace, výroba a oživení jednoduchého elektronického zařízení.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav teoretické a experimentální elektrotechniky (UTEE)

Výsledky učení předmětu

Absolvent získá hlubší znalosti obvodových simulátorů včetně pokročilých typů analýz. Bude umět pracovat se simulačním programem MicroCap a s programem pro návrh DPS Eagle. Získá praktické dovednosti v osazování a pájení součástek SMT i THT na DPS. Absolvent dokáže oživit jednoduché analogové elektronické obvody.

Prerekvizity

Student musí pro úspěšné zvládnutí předmětu:
- ovládat obsah předmětu Elektrotechnika 1 a 2,
- umět pracovat v prostředí Windows
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

Metody vyučování zahrnují cvičení na počítači a praktikou část v laboratořích. Předmět využívá e-learning.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou udělení zápočtu je absolvování laboratorních cvičení a úspěšné absolvování zápočtového testu.

Osnovy výuky

Osnova cvičení sleduje aktuálně probíraná témata paralelního předmětu BPC-NEO.
1. Obvodový simulátor MicroCap – úvodní seznámení.
2. Obvodový simulátor MicroCap – pokročilejší typy analýz a funkce programu.
3. Zapojení usměrňovačů a napájecích filtrů. Ochrana proti přepětí při spínání indukční zátěže.
4. Obvody s tranzistory. Zesilovače a spínače.
5. Návrhový systém EAGLE 1/2
6. Návrhový systém EAGLE 2/2
7. Obvody s operačními zesilovači
8. Osazování DPS. Pájení
9. Návrh jednoduchého obvodu, jeho simulace a optimalizace v programu MicroCap.
10. Praktický návrh DPS v systému Eagle.
11. Spínané měniče
12. Případové studie zajímavých obvodů
13. Zápočtový test

Osnova laboratorních cvičení (9.-12. týden)
9. Organizační pokyny, pravidla práce v laboratoři.
10. Praktika z pájení SMT a THT.
11. Osazení a oživení obvodu ve smíšené technologii (SMT, THT).
12. Dokončení obvodu, ověření parametrů a zhodnocení.
13. Rezerva

Učební cíle

Cílem předmětu je doplnit teoretické poznatky předmětu BPC-NEO o praktické zkušenosti s návrhem a realizací analogových elektronických obvodů. Obsahem cvičení je seznámit studenty s počítačovou podporou konstrukce elektronických obvodů od návrhu zapojení přes simulaci až po návrh plošných spojů a tvorbu výrobních podkladů. Při praktické výuce v laboratořích se studenti naučí pájení, osazování DPS a osvojí si metodiku oživování elektronických obvodů.

Prerekvizity a korekvizity

Základní literatura

Boušek J., Kosina P., Mojrová B. Elektronické součástky. BRNO: VUT v Brně, 2015.
LINEAR TECHNOLOGY: Analog Circuit Design - A Tutorial Guide to Applications and Solutions. Linear Technology, 2011. ISBN 9780123851857 (EN)
VRBA, K. Konstrukce elektronických zařízení. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2013. s. 1-251. ISBN: 978-80-214-4719- 6.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AMT bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program BPC-AUD bakalářský

    specializace AUDB-TECH , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace AUDB-ZVUK , 0 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program BPC-EKT bakalářský 0 ročník, zimní semestr, volitelný
  • Program BPC-MET bakalářský 0 ročník, zimní semestr, volitelný
  • Program BPC-SEE bakalářský 0 ročník, zimní semestr, volitelný
  • Program BPC-TLI bakalářský 0 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Drexler, Ph.D.
Ing. Zdeněk Roubal, Ph.D.

Laboratorní cvičení

8 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Hejtmánek
Ing. Zoltán Szabó, Ph.D.
Ing. Lukáš Zdražil
Ing. Josef Pokorný

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz