Detail předmětu

Analogue electronic circuits

FEKT-CAEOAk. rok: 2009/2010

Teoretické základy analýzy a syntézy analogových elektronických obvodů: klasifikace elektronických obvodů a obvodových prvků, základy modelování reálných obvodových prvků, stabilita obvodů, zpětná vazba a její využití. Základní zapojení analogových elektronických obvodů a jejich vlastnosti: obvody s operačními zesilovači, elektrické filtry, základní tranzistorové stupně a zapojení, zesilovače, usměrňovače, stabilizátory, měniče, tvarovače, násobičky, směšovače, modulátory, demodulátory a oscilátory. Použití programu MATLAB, SNAP a PSPICE při počítačové analýze elektronických obvodů. Měření vybraných elektronických obvodů.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

7

Garant předmětu

prof. Ing. Lubomír Brančík, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí se základními principy analogových elektronických obvodů, s využitím počítače při jejich analýze a s praktickým měřením typických elektronických obvodů.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.
Absolvování předmětu Elektronické praktikum.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Změření a zpracování všech laboratorních úloh.
Aktivní účast na všech počítačových cvičeních.
Kontrolní test v rámci numerických cvičení.
Písemná forma závěrečné semestrální zkoušky.

Osnovy výuky

1. Úvod do předmětu. Elektronické obvody - základní pojmy a dělení.
2. Prvky elektronických obvodů - dvojpólové prvky, dvojbrany a mnohobrany.
3. Modelování reálných obvodových prvků - polovodičová dioda, bipolární a unipolární tranzistor, operační zesilovač.
4. Elektronický obvod jako lineární dynamická soustava – stabilita, zpětná vazba.
5.Obvody s operačními zesilovači – napěťové a proudové zesilovače, převodníky.
6. Elektrické filtry - použití, princip, pasivní a aktivní filtry.
7. Základní stupně s tranzistory – zapojení se společným emitorem (SE), kolektorem (SK) a bází (SB), kmitočtové vlastnosti základních stupňů.
8. Obvody s tranzistory – zdroje proudu, proudová zrcadla, Darlingtonovo zapojení, kaskádní spojení základních stupňů, diferenční zesilovač.
9. Zesilovače - jejich dělení a funkce, širokopásmové, úzkopásmové a výkonové zesilovače.
10. Napájecí obvody – stabilizátory, usměrňovače a měniče.
11. Měniče signálů – tvarovače, násobičky, modulátory, směšovače.
12. Generátory signálů - oscilátory.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními principy analogových elektronických obvodů, ukázat možnosti využití počítače při jejich analýze a ověřit jejich vlastnosti praktickým měřením typických elektronických obvodů.

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

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

BRANČÍK, L.; DOSTÁL, T. Analogue electronic circuits. Lectures. Brno: MJ Servis, s.r.o., 2007. s. 1-103. ISBN: 978-80-214-3514- 8. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BC bakalářský

    obor BC-EST , 2. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Lubomír Brančík, CSc.

Osnova

Elektronické obvody, jejich účel, dělení a parametry.
Obvodové prvky a funkční bloky.
Modelování obvodových prvků.
Obvod jako lineární dynamická soustava, stabilita, zpětná vazba.
Obvody s operačními zesilovači.
Elektrické filtry.
Základní obvody s tranzistory BJT a FET.
Vícestupňové obvody s tranzistory.
Zesilovače, nf, vf, širokopásmové, úzkopásmové, s laděnými obvody, výkonové.
Obvody napáječů, usměrňovače, stabilizátory, měniče DC/DC.
Měniče a tvarovače signálů, směšovače, modulátory a demodulátory.
Generátory signálů, oscilátory LC, RC, s PKJ, elektronicky laditelné.

Cvičení odborného základu

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Lubomír Brančík, CSc.

Osnova

Rekapitulace základních metod řešení lineárních obvodů, nelineární obvodové prvky, grafická řešení.
Modely obvodových prvků, analýza linearizovaných obvodů.
Obvody s operačními zesilovači.
Lineární soustava, stabilita, zpětná vazba.
Kontrolní test.
Elektrické filtry, základní obvody s BT a FET.
Usměrňovače, tvarovače signálů, oscilátory LC a RC.

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Lubomír Brančík, CSc.

Osnova

Úvodní informace, matematický model obvodu a jeho řešení pomocí programu MATLAB.
Symbolická analýza obvodů pomocí programu SNAP.
Základní seznámení s programem PSPICE, ověření základních obvodových teorémů.
Stejnosměrná a střídavá analýza elektrických obvodů, vlastnosti reálného OZ, bipolární tranzistor.
Časová analýza, modely základních prvků, simulace vybraných analogových obvodů.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Lubomír Brančík, CSc.

Osnova

Operační zesilovač - vlastnosti a aplikace.
Tranzistorový zesilovač a omezovač.
Diodový usměrňovač jednocestný a dvoucestný.
Zesilovače s integrovanými OZ.
Závěrečný test.