Analogové a diskrétní soustavy

Předmět je náhradou za:

Analogové a diskrétní soustavy (31ADS)

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra teorie obvodů

Anotace:

Cílem předmětu je seznámit studenty s novými směry a koncepcemi v řešení analogových obvodů, s důrazem na aplikace v periferiích digitálních systémů pro přenos a zpracování dat. Pozornost je věnována obvodům v proudovém modu, obvodovému řešení funkčních bloků a aktivních prvků pro širokopásmové systémy, integrovaným, spojitě pracujícím filtrům. V druhé části jsou vysvětleny principy diskrétně pracujících obvodů SC a SI, funkční bloky těchto obvodů a možnosti aplikací, především ve filtrech a převodnících D/A a A/D.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Nové principy v řešení spojitě i diskrétně pracujících analogových systémů

2. Soustavy s proudovým pracovním režimem, transformace mezi napěťovým a proudovým módem. Translineární funkční bloky.

3. Zesilovače a aktivní prvky v proudovém režimu

4. Transkonduktanční zesilovače (OTA), obvodové řešení a aplikace v rychlých analogových obvodech.

5. Spojitě pracující analogové filtry v proudovém režimu, návrh, možnosti integrace.

6. Integrované aktivní filtry OTA-C, obvody automatického ladění.Symetrické signálové cesty.

7. Mikropříkonové obvody - obvodové řešení, vlastnosti, pracovní režim.

8. Diskrétně pracující analogové soustavy - charakterizace, vlastnosti, principy řešení.

9. Obvody se spínanými kondenzátory (SC). Funkční bloky, obvodový popis, aplikace.

10. Obvody se spínanými proudy (SI). Funkční bloky, aplikace, porovnání s SC.

11. Reálné vlastnosti obvodů SC a SI, možnosti korekce chyb, šumové vlastnosti.

12. Převodníky A/D a D/A, využívající struktury SC a SI

13. Převodníky s převzorkováním, modulátory Delta-Sigma v technice SC a SI

14. Speciální aplikace diskrétně pracujících obvodů - výkonové zesilovače, spínané zdroje. Spolupráce soustav SC a SI s číslicovými systémy.

Osnova cvičení:

1. Obvodové řešení současných analogových obvodů, FB, dosahované parametry

2. Aplikace translineárního principu. Analýza základních zapojení.

3. Návrh a měření ZV obvodů se zesilovači CFOA.

4. Obvodové řešení a návrh transkonduktančního zesilovače a proudového konvejoru.

5. Návrh a simulace filtru OTA-C

6. Návrh a simulace filtru OTA-C (dokončení).

7. Návrh a simulace mikropříkonového zesilovače.

8. Návrh a simulace mikropříkonového zesilovače (dokončení).

9. Simulace obvodů SC. Programové prostředky, speciální knihovny MAPLE

10. Návrh a měření integrovaných filtrů SC

11. Funkční bloky SI - návrh a simulace. Programové prostředky pro simulace obvodů SI.

12. Návrh a simulace funkčního bloku SI s minimalizací parazitních vlivů.

13. Návrh a simulace modulátoru Delta-Sigma.

14. Ukázky aplikací obvodů SC a SI, zápočty.

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Toumazou, C., Hughes, J.B., Battersby, N.C.: Switched-Currents an analogue technique for digital technology. Peter Peregrinus, Ltd, 1993

2. Toumazou, C., Lidgey, F.J., Haigh, D.G.: Analogue IC Design: the Current-Mode Approach. Peter Peregrinus, Ltd, 1993

3. Uhlíř, J., Neumann, P.: Elektronické obvody II. Monografie ČVUT, Praha, 2001

4. Toumazou,C., Battersby,N.C., Porta,S.: Circuits and Systems Tutorial. IEEE Press, New York, 1996

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Typ cvičení: s, l, t

Předmět je nabízen také v anglické verzi.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektronika - elektronické systémy- strukturované studium (povinný předmět)
• Elektronika - aplikovaná elektronika- strukturované studium (povinný předmět)
• Elektronika - elektronika a fotonika- strukturované studium (povinný předmět)