Elektrické obvody a elektronika
| Kód | Zakončení | Kredity | Rozsah |
|---|---|---|---|
| 2141504 | Z,ZK | 4 | 2+2 |
- Přednášející:
- Jaromír Volf (gar.), Jan Chyský (gar.), Jaroslav Novák (gar.), Ivan Uhlíř (gar.), Lukáš Novák, Jiří Šťastný
- Cvičící:
- Jaromír Volf (gar.), Jan Chyský (gar.), Jaroslav Novák (gar.), Ivan Uhlíř (gar.), Zdenék Buřič, Daniela Kunzová, Lukáš Novák, Martin Novák, Jaroslav Páč, Stanislava Papežová, Jiří Šťastný, Josef Vlček
- Anotace:
-
Prvky elektrických obvodů. Elektrické obvody stejnosměrné. Přechodové stavy obvodů. Elektrické obvody střídavé, symbolicko-komplexní metoda. Elektrický výkon a energie. Elektrická síť. Prvky elektronických obvodů. Obvody analogové elektroniky: usměrňování, stabilizace, řízení výkonu, operační zesilovač. Obvody číslicové techniky: logické obvody, převodníky, mikropočítač.
- Požadavky:
-
A. Základy obecné elektrotechniky
1.Prvky elektrických obvodů, ideální rezistor, cívka a kondenzátor, ideální zdroj proudu a napětí. Fyzikální jednotky. Značené prvků v elektrotechnických a elektronických schématech, označovaní hodnot prvků zkráceným kódem.
2.Řešení ustáleného stavu lineárního el. obvodu napájeného zdroji stejnosměrného napětí a proudu s použitím Kirchhoffových rovnic v metodě smyčkových proudů a uzlových napětí. Teorémy o náhradním zdroji.
3.Řešení přechodového stavu lineárního el.obvodu, napájeného zdroji stejnosměrného napětí a proudu.
5.Obecná lineární zátěž na harmonickém zdroji napětí: Průběh okamžitých výkonů; střední výkon; činný a jalový proud; činný, jalový a zdánlivý výkon, účiník.
6.Střední a efektivní hodnota střídavé veličiny.
7.Třífázová sdružená symetrická soustava napětí, fázové, sdružené a síťové hodnoty, symetrická a nesymetrická zátěž ve hvězdě a trojúhelníku. Řešení metodou symbolicko-komplexní. Sestavení fázorového diagramu.
8.Výkony v třífázové soustavě, okamžitý výkon u symetrické zátěže, činný, jalový a zdánlivý výkon u symetrické a nesymetrické zátěže. Schémata zapojení pro měření jednofázových a třífázových výkonů, vyhodnocení měření.
9.Rezonance elektrického obvodu paralelní a sériová, kompenzace fázového posuvu.
10.Ochrana před nebezpečným dotykovým napětím. (Rozsah jako u vstupního přezkoušení do laboratoří.)
B. Elektronické prvky a jejich základní aplikace:
11.Polovodičová dioda, princip, prahové napětí, VA charakteristika, mezní parametry. Chlazení polovodičových prvků.
12.Jednocestný, dvoucestný a můstkový usměrňovač s odporovou zátěží a sběracím kondensátorem, zapojení, průběhy napětí, dimenzování diod, a sběracího kondensátoru. Schéma zapojení a funkce spínaného zdroje pro PC.
13.Zenerova dioda, vlastnosti, VA charakteristika. Stabilizátor se Zenerovou diodou. Činitel stabilizace a výstupní odpor.
14.Tyristor, vlastnosti, VA charakteristika, řízený usměrňovač.
15.Bipolární a unipolární tranzistor, principy, charakteristiky, srovnání užitných vlastností.
16.Zesilovač s bipolárním a unipolárním tranzistorem. Zatěžovací přímka, dynamická převodní charakteristika. Nastavení pracovního. bodu, h- a y- parametry. Napěťové zesílení.
17.Tranzistor jako spínač. Spínání induktivní zátěže, ochrana tranzistoru.
18.Elektrická realizace dvoustavové log. veličiny, meze tolerancí stavů L a H pro vstup a výstup logického obvodu, šumová imunita, logický zisk.
19.Negátor, zapojení, funkce, převodní charakteristika, užití pro translaci napěťových a výkonových úrovní signálu.
20.Operační zesilovač, vlastnosti, proudový a napěťový ofset. Převodní charakteristika. Invertující, neinvertující, integrační zesilovač s OZ. Chyby přenosu.
21.Obvody TTL a MOS logiky, úrovně a jejich nastavení, vlastnosti, srovnání
22.Schéma, komponenty a funkce základní sestavy mikropočítače. Princip komunikace na sběrnicích.
- Osnova přednášek:
-
1.El. instalace, ochrany, krytí, jištění, zákl. norm. vyhl. 50 ČBU a ČUBP
2.El. prvky RLC, UI, Kirchhofovy zákony, met. smyčkových proudů, uzlových napětí
3.Řešení el. obvodů, přechodové jevy
4.Střídavé obvody, fázor, symbolicko-komplexní metoda, Fourierova transformace
5.Třífázové obvody, el. síť
6.Výkon el. proudu, účiník
7.Diody, usměrňovače, Zenerova dioda, stabilizátor
8.Tyristor, řízený usměrňovač, střídač
9.Tranzistor bipolární a unipolární, řešení obvodů
10.Operační zesilovač, invertor, integrátor, převodníky
11.Číslicové obvody, negátor, převodníky úrovní
12.Obvody TTL, ....., CMOS, kombinační logika
13.Sekvenční obvody, čítače, registry, blokové schéma a funkce mikropočítače
14.Magnetické obvody, elektromagnet
- Osnova cvičení:
-
1.Školení bezpečnosti práce v laboratoři, rozdělení do skupin
2.Řešení ss.obvodů, zdroje, test BP
3.SKM, výpočet obvodů napájených harmonickým signálem
4.Ověření a charakteristiky jističů, měření impedance vypínací smyčky
5.Přechodové děje, osciloskop
6.Obvody napájené zdroji harmonického napětí.
7.Jednofázový fázový výkon, kompenzace účiníku
8.Diody. Usměrňovače
9.Zenerova dioda, stabilizátor. Spínaný zdroj
10.Měření charakteristik tranzistorů. Zesilovací stupeň
11.Tyristory, pulzní měnič
12.Operační zesilovač
13.Tranzistor ve spínacím režimu, časovací obvod
14.Ukázka použití mikropočítače, zápočet
- Cíle studia:
- Studijní materiály:
-
Uhlíř I. Elektrické obvody a elektronika, skriptum ČVUT, 2008,ISBN 978-80-01-03932-8
- Poznámka:
- Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:
-
06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po Út St Čt Pá - Rozvrh na letní semestr 2011/2012:
- Rozvrh není připraven
- Předmět je součástí následujících studijních plánů: