Detail předmětu

Design of Electronic Circuits

FEKT-BPA-DECAk. rok: 2024/2025

Předmět se věnuje základním pasivním i aktivním součástkám pro elektronické obvody. Popisuje principy, vlastnosti a aplikace reálných součástek a seznamuje s jejich základním portfoliem. V předmětu jsou uvedeny základní zapojení analogových obvodů s bipolárními i unipolárními tranzistory a s operačními zesilovači. U těchto zapojení jsou uváděny jejich parametry, vlastnosti i oblasti využití. Důraz je kladen na způsob výběru vhodných typů součástek. V předmětu jsou dále popisovány zásady konstrukce elektronických obvodů z hlediska problematiky jejich napájení, minimalizace parazitních jevů a chlazení jednotlivých součástek. Jsou popsány i základy konstruování obvodů, jako návrh DPS, problematika chlazení součástek, ochrana proti přepětí a přetížení.
Cvičení i laboratoře jsou zaměřena na procvičení praktických návrhů základních typů obvodů a výběru vhodných součástek.  

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav teoretické a experimentální elektrotechniky (UTEE)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Vstupní znalosti

Student musí pro úspěšné zvládnutí předmětu ovládat obsah předmětu Elektrotechnika 1 a 2. Vhodná je i základní znalost fyziky polovodičů.

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

 

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Celkové hodnocení předmětu max. 100 bodů. Z toho celkem 30 b. za písemné testy ve cvičeních a 70 b. za závěrečnou písemnou zkoušku. Podmínkou udělení zápočtu je zisk minimálně 15 b. z testů a absolvování laboratorních cvičení . Podmínkou úspěšného ukončení předmětu je získání zápočtu a vykonání závěrečné zkoušky. Celkový dosažený počet bodů pro absolvování předmětu musí být minimálně 50.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s portfoliem základních reálných elektronických součástek, s jejich vlastnostmi a použitím, dále se základními analogovými obvody s tranzistory a operačními zesilovači a s obvody pro napájení elektronických obvodů. Studenti se seznámí s praktickými zásadami konstrukce elektronických obvodů a zařízení.

Absolvent získá znalosti základního portfolia pasivních a aktivních součástek pro analogové elektronické obvody. Bude umět vybrat konkrétní vhodné typy součástek pro navrhovanou aplikaci podle katalogových údajů a bude znát aplikační zásady pro různé obvodové prvky. Student bude umět aplikovat typická obvodová zapojení s bipolárními i unipolárními tranzistory a s operačními zesilovači. Naučí se navrhovat jednodušší elektronické analogové obvody včetně jejich napájecích zdrojů, verifikovat vlastnosti navrženého obvodu pomocí obvodového simulátoru a případně optimalizovat požadované parametry. Naučí se vyhledávat a eliminovat možné problémy v návrhu obvodů i desek plošných spojů. Absolvent bude schopen navrhnout vhodné řešení signálových a napájecí rozvodů, vhodný způsob odvodu tepla z výkonových součástek.

Základní literatura

BOYLESTAD, R. L. Introductory Circuit Analysis (13th Edition). Pearson 2015. ISBN 978-1292098951 (EN)
HOROWITZ, P.; HILL, W. The Art of Electronics (2nd Edition). Cambridge University Press, 1989. ISBN 978-0-521-37095-7 (EN)
LINEAR TECHNOLOGY: Analog Circuit Design - A Tutorial Guide to Applications and Solutions. Linear Technology, 2011. ISBN 978-0-12-385185-7 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPA-ELE bakalářský

    specializace BPA-ECT , 2 ročník, letní semestr, povinný
    specializace BPA-PSA , 2 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D.

Osnova

1. Pasivní elektronické součástky
2. Předchod PN. Diody
3. Bipolární tranzistory
4. Unipolární tranzistory
5. Obvody s tranzistory
6. Operační zesilovače
7. Obvody s operačními zesilovači
8. Stabilizátory napětí a proudu
9. Aplikační zásady při návrhu analogových elektronických obvodů
10. Konstrukce  plošných spojů
11. Optoelektronické součástky
12. Oscilátory a generátory signálů
13. Speciální elektronické součástky  

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D.

Osnova

Pasivní obvody.
Chlazení elektronických součástek
Obvody s diodami
Zapojení usměrňovačů a napájecích filtrů
Obvody s bipolárními tranzistory
Obvody s unipolárními tranzistory
Základní zapojení s OZ
Převodníky s OZ
Stabilizátory napětí a proudu
Kmitočtové filtry   

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D.

Osnova

Měření laboratorních úloh
- Bipolární tranzistor NPN
- Unipolární tranzistor JFET
- Operační zesilovač