Detail předmětu

Teorie elektronických obvodů

FEKT-MTEOAk. rok: 2010/2011

Studenti se seznámí s rozšířenými základy obecné teorie obvodů a s jejich aplikací na konkrétní elektronické obvody. Využití počítače při analýze, syntéze a modelování elektronických obvodů. Modelování aktivních prvků a moderních funkčních bloků včetně jejich parazitních vlastností. Topologie elektronických obvodů. Popis obvodů v časové a kmitočtové oblasti. Obvodové funkce a parametry. Metody analýzy nelineárních a linearizovaných elektronických obvodů. Analýza obvodů s regulárními i neregulárními dvojbrany a mnohobrany. Doplňkové analýzy, citlivostní, toleranční a šumová analýza obvodů. Syntéza pasivních dvojpólů a jejich ověření. Soustava obvodů a zpětné vazby. Ruční analýza stability obvodů a využití počítače. Principy činnosti moderních netradičně pracujících obvodů, například v proudovém módu, parametrických a spínaných.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

7

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Petržela, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí s rozšířenými základy obecné teorie obvodů a systémů, s jejich aplikací na elektronické obvody, s využitím počítače při jejich analýze a s praktickým měřením typických elektronických obvodů.

Prerekvizity

Požadovány jsou znalosti na úrovni bakalářského studia některého z oborů bakalářského studijního programu Elektrotechnika, elektronika, komunikační a řídicí technika. Předpokládá se znalost počítačového obovodového simulátoru PSpice, programu pro symbolickou analýzu obvodů SNAP a matematického programu MATLAB.

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

Počítačová cvičení, laboratoře, zkouška

Osnovy výuky

Úvod, teorémy v elektronických obvodech.
Obvodové funkce
Modelování elektronických obvodů.
Topologie, analýza obvodů s regulárními prvky.
Praktické příklady řešení obvodů s regulárními prvky.
Maticové metody řešení obvodů s neregulárními prvky.
Praktické příklady řešení obvodů s neregulárními prvky.
Metoda orientovaných grafů, praktické ukázky řešení obvodů grafovými metodami.
Citlivostní a toleranční analýza, šumy v elektronických obvodech.
Syntéza a návrh elektronických obvodů, příklady.
Obvod jako systém, zpětná vazba a stabilita, oscilátory.
Metody řešení nelineárních obvodů, praktické příklady.
Principy činnosti moderních analogových obvodů, obvody se spínanými kapacitory a proudy.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s rozšířenými základy obecné teorie obvodů a systémů a aplikovat je na elektronické obvody, ukázat možnosti využití počítače při jejich analýze a ověřit teorii 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

T. Dostál: Teorie elektronických obvodů. Elektronická skripta FEKT VUT, Brno, 2006. (CS)

Doporučená literatura

J. Pospíšil, T. Dostál: Teorie elektronických obvodů. Skripta FEI VUT, Brno, 2000. (CS)
Pospíšil, J.: Stručný přehled TEO – I, II. Skripta FEKT VUT, Brno, 2004. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-M magisterský navazující

    obor M-TIT , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor M-EST , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor M-BEI , 1 ročník, zimní semestr, volitelný mimooborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Petržela, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do teorie elektronických obvodů a systémů.
2. Modelování a řešení elektronických obvodů.
3. Topologie elektronických obvodů. Maticové metody analýzy obvodů.
4. Analýza obvodů s regulárními dvojbrany a mnohobrany.
5. Analýza obvodů s neregulárními prvky a funkčními bloky.
6. Metody smíšeného popisu obvodů.
7. Metoda orientovaných grafů.
8. Soustava obvodů a zpětné vazby.
9. Analýza stability, oscilace.
10. Řešení nelineárních obvodů.
11. Toleranční, citlivostní a šumová analýza obvodů.
12. Syntéza a návrh obvodů. Syntéza dvojpólů RLC.
13. Principy moderních netradičně pracujících obvodů (v proudovém módu, parametrických a spínaných).

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Petržela, Ph.D.

Osnova

1. Základní metody analýzy v obvodovém simulátoru Pspice.
2. Aproximace charakteristik, využití programu Matlab.
3. Zpětná vazba, kompenzace.
4. RC oscilátor s Wienovým článkem.
5. Dolní propust Sallen-Key – toleranční analýza.
6. Vliv neideálních vlastností operačního zesilovače.
7. Závěrečný test (15 b.).

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Roman Šotner, Ph.D.
doc. Ing. Jiří Petržela, Ph.D.
Ing. Zdeněk Kincl, Ph.D.
Ing. Zdeněk Hruboš, Ph.D.
doc. Ing. Tomáš Götthans, Ph.D.

Osnova

1. Změna spektra v nelineárním obvodě.
2. Zpětná vazba, kompenzace.
3. RC oscilátor s Wienovým článkem.
4. ARC dolní propust 2. řádu Sallen-Key.
5. Analogova násobička.
6. Gyrátory a jejich aplikace.
7. Závěrečný test (15 b.).