Elektronické systémy

Přednášející:

Ondřej Vysoký (gar.), Jaroslav Honců

Cvičící:

Ondřej Vysoký (gar.), Martin Hlinovský, Jaroslav Honců, Aleš Kruczek

Předmět zajišťuje:

katedra řídicí techniky

Anotace:

Předmět je určen pro posluchače oboru Kybernetika a měření. Obsahuje

komplexní návrh elektronických systémů - metody elektronického zpracování

analogových, impulzních a číslicových veličin, problematiku návrhu řídicí a

výkonové elektroniky elektronických celků obsahujících napájecí zdroje,

převodníky, vstupní (zadávací) a výstupní (zobrazovací) subsystémy,

mikroprocesory, výkonové zesilovače apod., řešení konstrukční stránky

elektronického návrhu s využitím počítačové podpory (CAD), problémy

simulace, spolehlivosti a EMC. Součástí cvičení je projekt zadaného

elektronického systému s podporou CAD.

http://dce.felk.cvut.cz/es/

Požadavky:

Přechod PN, princip, funkce. Diody (usměrňovací, Zenerova). Charakteristiky, parametry, aplikace.

Přechod kov-polovodič. Schottkyho dioda. Charakteristiky, parametry, aplikace.

Tranzistor NPN, PNP; fyzikální princip, struktura, vlastnosti, stavy, mezní hodnoty, základní zapojení, pracovní bod. Náhradní obvody a diferenciální parametry.

JFET a MOSFET: struktura, princip funkce, vlastnosti, základní zapojení, pracovní bod.

Osnova přednášek:

1. Zásady návrhu, realizace a použití elektronických systémů

2. Signály v systémech a jejich tvarování, lineární a nelineární tvarovací

obvody

3. Vybrané řady logických obvodů (elektrické parametry, vzájemná

kompatibilita)

4. Základní aplikace logických obvodů (kombinační obvody, monostabilní

obvody, generátory impulsů)

5. MSI a LSI logické obvody (sekvenční obvody, hradlová pole, paměti)

6. Elektronické systémy s mikroprocesory (aplikační zásady, podpůrné obvody)

7. Vstupní a výstupní subsystémy mikroprocesorových aplikací

8. Operační zesilovače (lineární a nelineární aplikace)

9. Převodníky U/f, U/T, U/PWM, číslo/PWM, A/D, D/A. Násobičky

10. Aktivní filtry, filtry se spínanými kondenzátory

11. Řídicí obvody výkonové elektroniky, výkonové spínače

12. Napájecí zdroje (AC/DC, DC/DC, DC/AC.)

13. Návrh a konstrukce elektronických systémů s počítač.podporou

dokumentace, návrh plošných spojů

14. Analogové a číslicové simulace obvodů, spolehlivost, EMC

Osnova cvičení:

1. Úvod, zadání domácí práce

2. Příprava praktických měření. Demonstrace možností návrhového systému

OrCAD

3. Lineární aplikace operačních zesilovačů, úprava signálů, aktivní filtry

4. Nelineární aplikace operačních zesilovačů, převodníky

5. Lineární a impulzní zesilovače výkonu

6. Parametry vybraných řad logických obvodů

7. Parametry vybraných obvodů střední a vyšší integrace

8. Práce s obvody vyšší integrace (mikroprocesory, paměti, podpůrné obvody)

9. Napájecí zdroje (AC/DC, DC/DC)

10. Simulace analogových a číslicových systémů

11. Metodika řešení elektronických obvodů

12. Kontrolní test

13. Odevzdání a obhajoba domácí práce

14. Zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Šimek T., Burget P.: Elektronické systémy I. Praha. ČVUT. 2001

2. Vysoký O.: Elektronické systémy II. Praha. ČVUT. 2003

3. Hlinovský M., Honců J., Němeček P., Vysoký O.: Elektronické systémy - návody ke cvičením. Praha. ČVUT. 2006

4. Krejčiřík J.: Impulzní napájecí zdroje I. a II. BEN. Praha. 1996

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+6

Typ cvičení: l

Předmět je nabízen také v anglické verzi.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Společný plán- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Výpočetní technika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Elektronika a sdělovací technika - strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Kybernetika a měření- strukturované studium (povinný předmět, volitelný předmět odborný)
• Silnoproudá elektrotechnika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)