Popis předmětu - BD5B31EO2

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
BD5B31EO2 Elektronické obvody 2 Rozsah výuky:14+6c
Garanti:Hospodka J. Role:P Jazyk výuky:CS
Vyučující:Náhlík J. Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:13131 Kreditů:5 Semestr:Z

Anotace:

Předmět seznamuje studenty se základními obvody s operačními zesilovači, navazuje systémovým popisem lineárních soustav, analýzy jejich vlastností a základy syntézy kmitočtových filtrů. Zabývá se principy a vlastnostmi obvodů pro generování signálů a řízených oscilátorů včetně fázového závěsu a jeho použitím. Poslední část předmětu je věnována základním zesilovacím stupňům s tranzistory.

Cíle studia:

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními obvody s operačními zesilovači, popisem lineárních soustav, základy analogových kmitočtových filtrů, obvody pro generování signálů včetně fázového závěsu a jednostupňovými tranzistorovými zesilovači.

Obsah:

Předmět seznamuje studenty se základními obvody s operačními zesilovači, navazuje systémovým popisem lineárních soustav, analýzy jejich vlastností a základy syntézy kmitočtových filtrů. Zabývá se principy a vlastnostmi obvodů pro generování signálů a řízených oscilátorů včetně fázového závěsu a jeho použitím. Poslední část předmětu je věnována základním zesilovacím stupňům s tranzistory.

Osnovy přednášek:

1. Ideální OZ - funkce, základní operační sítě a jejich vlastnosti (invertující a neinvertující zapojení a jejich modifikace, sumátor, převodníky u-i a i-u).
2. Aplikace ideálního OZ: rozdílový a přístrojový zesilovač, integrátor, derivátor, impedanční konvertor.
3. Základní nelineární aplikace s OZ (vzorkovací obvody, komparátory, galvanicky oddělené zesilovače, ...).
4. Lineární systémy: popis v časové a kmitočtové oblasti, parametry a vlastnosti.
5. Vnější popis LTI systémů, přenosová funkce, póly a nuly, vztah mezi časovou a kmitočtovou oblasti.
6. Vlastnosti zpětnovazebních struktur, vliv ZV na vlastnosti lineárních obvodů, stabilita ZV soustav.
7. Úvod do syntézy kmitočtových filtrů - základní pojmy, typy aproximací modulové charakteristiky a jejich vlastnosti v kmitočtové a časové oblasti. Návrhové systémy.
8. Problematika realizace analogových filtrů, spojitě pracující obvody a základní princip nespojitě pracujících filtrů.
9. Oscilátory: principy, typické obvodové struktury, podmínky kmitů oscilátorů a stabilizace amplitudy kmitů pro minimalizaci THD. Regenerační soustavy.
10. Napětím řízené oscilátory. Princip funkce, vlastnosti a aplikace fázového závěsu.
11. Modelování nelineárních obvodových prvků, metoda linearizace a její využití pro výpočet parametrů linearizovaných soustav.
12. Jednostupňové zesilovače s bipolárními a unipolárními tranzistory, stabilizace pracovního bodu. Základní zapojení SE, SS, výpočet základních parametrů.
13. Jednostupňové zesilovače s tranzistory v zapojení SB, SG, SC a SD, analýza parametrů včetně kmitočtových vlastností.

Osnovy cvičení:

1. Ideální OZ - funkce, základní operační sítě a jejich vlastnosti (invertující a neinvertující zapojení a jejich modifikace, sumátor, převodníky u-i a i-u).
2. Aplikace ideálního OZ: rozdílový a přístrojový zesilovač, integrátor, derivátor, imedanční konvertor.
3. Základní nelineární aplikace s OZ (vzorkovací obvody, komparátory, logaritmátor, exponenciátor, galvanicky oddělené zesilovače).
4. Lineární systémy: popis v časové a kmitočtové oblasti, parametry a vlastnosti.
5. Vnější popis LTI systémů, přenosová funkce, póly a nuly, vztah mezi časovou a kmitočtovou oblasti.
6. Vlastnosti zpětnovazebních struktur, vliv ZV na vlastnosti lineárních obvodů, stabilita ZV soustav.
7. Úvod do syntézy kmitočtových filtrů - základní pojmy, typy aproximací modulové charakteristiky a jejich vlastnosti v kmitočtové a časové oblasti. Návrhové systémy.
8. Problematika realizace analogových filtrů, spojitě pracující obvody a základní princip nespojitě pracujících filtrů.
9. Oscilátory: principy, typické obvodové struktury, podmínky kmitů oscilátorů a stabilizace amplitudy kmitů pro minimalizaci THD. Regenerační soustavy.
10. Napětím řízené oscilátory. Princip funkce, vlastnosti a aplikace fázového závěsu.
11. Modelování nelineárních obvodových prvků, metoda linearizace a její využití pro výpočet parametrů linearizovaných soustav.
12. Jednostupňové zesilovače s bipolárními a unipolárními tranzistory, stabilizace pracovního bodu. Základní zapojení SE, SS, výpočet základních parametrů.
13. Jednostupňové zesilovače s tranzistory v zapojení SB, SG, SC a SD, analýza parametrů včetně kmitočtových vlastností.

Literatura:

1. Adel S. Sedra, Kenneth C. Smith: Microelectronic Circuits, Oxford University Press, 6. vydání, 2009, ISBN 9780195323030.
2. Dostál J.: Operational amplifiers, Butterworth-Heinemann, 1993, ISBN 978-0750693172
3. Pressman A., Billings K.: Switching Power Supply Design, 3rd Ed., McGraw-Hill 2009, SBN 978-0071482721
4. Maloberti, F.: Data Converters. Springer, U. S., 2007

Požadavky:

Předmět předpokládá základní znalosti elektrických obvodů. Předmět vyžaduje přípravu na semestrální testy a laboratorní úlohy, průběžně jsou zadávány i domácí úlohy. Předmět je zakončen závěrečnou zkouškou ve zkouškovém období. Ta se skládá z písemného testu se základní a nadstavbovou částí a případné ústní zkoušky. Celkový čas pro řešení zkouškového testu je stanoven na 120 min.

Webová stránka:

https://moodle.fel.cvut.cz/course/view.php?id=92

Klíčová slova:

LTI systémy, kmitočtové filtry, operační zesilovač, tranzistorové zesilovače

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
BKEEK_2016 Před zařazením do oboru P 3


Stránka vytvořena 23.7.2019 17:51:22, semestry: Z,L/2020-1, L/2018-9, Z,L/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.