Popis předmětu - AD3B31EOP

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
AD3B31EOP Elektrické obvody a prvky Rozsah výuky:28+6c
Garanti:  Role:P,V Jazyk výuky:CS
Vyučující:  Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:13131 Kreditů:8 Semestr:Z

Anotace:

Předmět uceleně seznamuje studenty se základními a nejdůležitějšími principy a metodami řešení elektrických obvodů. Definuje základní obvodové veličiny a prvky, seznamuje studenty se skutečnými součástmi elektrických zařízení a zabývá se základními metodami analýzy obvodů. Je orientován na základní tématické celky z oblasti analogové i digitální techniky, potřebné pro studium kybernetiky a řídicí techniky.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: AD3B31EOP

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: A3B31EOP

Cíle studia:

Cílem studia tohoto předmětu je seznámit studenty se základy elektrických obvodů z hlediska studia kybernetiky a řídicí techniky

Osnovy přednášek:

1. Elementy elektrických obvodů
2. Základní výpočty, Kirchhofovy zákony, elementární vztahy pro rezistory, kapacitory a induktory
3. Výpočty ve stacinárním ustáleném stavu (SUS -obvody se stejnosměrným proudem)
4. Výpočty ve stacinárním ustáleném stavu (SUS -obvody se stejnosměrným proudem)
5. Výpočty v harmonickém ustáleném stavu (HUS) - výkon v HUS
6. Výpočty v harmonickém ustáleném stavu (HUS) - frekvenční chrakteristiky
7. Přechodné děje, výpočty v časové oblasti
8. Přechodné děje, výpočty v časové oblasti
9. Obvody druhého řádu, širokopásmový obvod, rezonance
10. Nelineární nesetrvačný jednobran - polovodičová dioda. Řešení obvodů ve stacionárním ustáleném stavu
11. Nelineární nesetrvačný dvojbran - bipolární a unipolární tranzistor, parametry pro řešení SUS
12. Linearizace nelineárních obvodů
13. Elektronické spínače a obvody s nimi
14. Tranzistorový zesilovač s bipolárním a unipolárním tranzistorem
15. Zesilovač - zesílení napětí, proudu, výkonu, zpětná vazba v zesilovači (paralelní, sériová, napěťová, proudová)
16. Operační zesilovač - ideální obvodový element, zapojení základních struktur operačních sítí
17. Reálný operační zesilovač - statické parametry: omezený rozkmit výstupního napětí, ofset, konečné zesílení, přenos souhlasné složky
18. Napájecí zdroje stejnosměrného napětí - baterie, akumulátory, usměrňovače, měniče
19. Komparátor - základní parametry, elektronický obvod komparátoru, komparátor s hysterezí, bistabilita
20. Generátor tvarových kmitů, sinusový oscilátor LC a RC
21. Logické funkce, zápis a realizace logickými členy, integrované logické funkce (dekodéry, paritní generátory, posuvné registry, čítače,.)
22. Integrované polovodičové logické členy - integrované obvody (technologické rodiny), elektrické parametry
23. Polovodičové paměti - formát uložených dat, kapacita čipu a paměťového bloku, princip uložení dat (permanentní, semipermanentni, volatilní)
24. Řetězec pro číslicový přenos a zpracování analogových signálů
25. Základní principy A/D a D/A převodu
26. Studenty vyžádaná témata - opakování

Osnovy cvičení:

1. Úvod. Elektrický obvod, elektrické napětí a proud, vztahy s výkonem na rezistoru a s energií. Řazení rezistorů, kapacitorů a induktorů, řazení ideálních zdrojů napětí a proudu.
Kirchhoffovy zákony, napěťový a proudový dělič. Seznámení se simulátorem elektrických obvodů MicroCap (MC), simulace děliče.
2. Výpočty ve stacionárním ustáleném stavu. Théveninův a Nortonův teorém.
3. Pokročilé výpočty ve stacionárním ustáleném stavu, metoda uzlových napětí, metoda
smyčkových proudů, princip superpozice, řízené zdroje.
4. 1. test - SUS. Výpočty v harmonickém ustáleném stavu, fázory, frekvenční
charakteristiky, činný a jalový výkon.
5. Přechodné jevy v RC a RL obvodech při stejnosměrném buzení, výpočet a ověření
počítačovou simulací.
6. Laboratorní měření - SUS, HUS, přechodné děje.
7. Diody. Základní zapojení diody jako usměrňovače, dynamické vlastnosti, VA
charakteristika, model diody a jeho linearizace, jednoduchý příklad přenosového článku s diodou. Jednocestný a dvoucestný usměrňovač.
8. Spínací obvody s tranzistory. Laboratorní měření - převodní charakteristika
MOSFETu, MOSFET jako spínač.
9. Zesilovač se společným E a S, linearizace, výpočet součástek pro nastavení pracovního
bodu, ověření simulací v MC.
10. Základní zapojení s operačním zesilovačem, lineární zesilovače, oscilátory a AKO s OZ,
funkce, analýza a simulace v MC.
11. 2. test - diody, tranzistory, OZ. Laboratorní měření - OZ - základní parametry, Wienův oscilátor.
12. Logické členy, složitější dekodéry, oddělovače, funkce D registru a latche. Samostatný
úkol - dekodér paměťového bloku sestavený ze zadaných obvodů.
13. Základní výklad, výpočty zpoždění a činitele odrazu na vedení, simulace dlouhých
vedení.

Literatura:

Neumann, P. - Uhlíř, J.: Elektronické obvody a funkční bloky 1., Praha: Vydavatelství ČVUT, 2005, 279 s., ISBN 80-01-03281-7
V. Havlíček, M. Pokorný, I. Zemánek: Elektrické obvody 1, Vydavatelství ČVUT, 2005.
V. Havlíček, I. Zemánek: Elektrické obvody 2, Vydavatelství ČVUT, 2008.
Uhlíř, J.: Elektrotechnika pro informatiky, Praha: skriptum ČVUT, 2008, ISBN 978-80-01-03981-6
R. Čmejla, V. Havlíček, I. Zemánek: Základy teorie elektrických obvodů 1 - cvičení, Vydavatelství ČVUT, 2009.
R. Čmejla, V. Havlíček, I. Zemánek: Základy teorie elektrických obvodů 2 - cvičení, Vydavatelství ČVUT, 2007.
J. Vobecký, V. Záhlava: Elektronika, Grada Publishing, 2001.
R. A. DeCarlo, Pen-Min Lin: Linear Circuit Analysis. Prentice Hall, 1995.
J, D. Irwin, R. M. Nelms: Basic Engineering Circuit Analysis. 9th ed., Wiley, 2008.
A. S. Sedra, K. C. Smith: Microelectronic Circuits. 3rd ed., Saunders College Publishing 1991 / Oxford University Press, 2007, 2011.
[18] Nilsson: Electric Circuits. Prentice Hall, 2004.

Požadavky:

* Solidní znalosti z matematiky:
a) analýza funkcí 1 proměnné
b) základy infinitezimálního počtu
c) diferenciální rovnice
d) řady
e) komplexní proměnná
f) transformace
g) základy lineární algebry
* Solidní znalosti z fyziky:
a) mechanika
b) základy elektřiny a magnetismu (Maxwellovy rovnice)
* Základní znalosti z teorie signálů

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 28p+6c

Webová stránka:

http://amber.feld.cvut.cz/magnetgroup/index.php/vyuka/eop

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
BKOI1 Počítačové systémy V 3
BKOI3 Softwarové systémy V 3
BKOI2 Informatika a počítačové vědy V 3
BKOI_BO Před zařazením do oboru V 3
BKEEM1 Aplikovaná elektrotechnika V 3
BKEEM_BO Před zařazením do oboru V 3
BKEEM2 Elektrotechnika a management V 3
BKKYR_BO Před zařazením do oboru P 3
BKKYR3 Systémy a řízení P 3
BKKYR2 Senzory a přístrojová technika P 3
BKKYR1 Robotika P 3
BKKME_BO Před zařazením do oboru V 3
BKKME4 Síťové a informační technologie V 3
BKKME3 Aplikovaná elektronika V 3
BKKME2 Multimediální technika V 3
BKKME1 Komunikační technika V 3
BIS(ECTS)-D Inteligentní systémy (bakalářský, dobíhající pro nástupní ročníky před 2013) V 3
BKSTMSI Softwarové inženýrství V 3
BKSTMWM Web a multimedia V 3
BKSTMMI Manažerská informatika V 3
BKSTMIS Inteligentní systémy (bakalářský, dobíhající pro nástupní ročníky před 2013) V 3
BKSTM_BO Před zařazením do oboru V 3
BSI(ECTS)-D Softwarové inženýrství V 3
BWM(ECTS)-D Web a multimedia V 3
BMI(ECTS)-D Manažerská informatika V 3


Stránka vytvořena 19.4.2019 17:48:28, semestry: Z,L/2020-1, L/2019-20, Z,L/2018-9, Z/2019-20, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.