Elektronika

Přednášející:

Julius Foit (gar.), Vít Záhlava

Cvičící:

Julius Foit (gar.), Pavel Hazdra, Jiří Jakovenko, Vladimír Janíček, Vítězslav Jeřábek, Lubor Jirásek, Alexandr Krejčiřík, Pavel Kulha, Jan Novák, Tomáš Vítek, Jan Vobecký, Jan Voves, Vít Záhlava

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Předmět poskytuje studentům úvodní poznatky o vlastnostech polovodičů a jejich využití pro struktury základních elektronických pasivních i aktivních součástek. Probírá podrobnosti vnitřní struktury součástek, fyzikální podmínky jejich činnosti a jejich základní charakteristiky. Ukazuje metodiku práce s elektronickými součástkami a jejich charakteristikami, základní početní postupy pro řešení elementárních elektronických obvodů. Probírá se chování součástek při práci s malými i velkými signály analogovými, číslicovými a optickými.

Požadavky:

http://www.micro.feld.cvut.cz/home/X34ELE

Absolvování všech cvičení, zpracování jejich výsledků v pracovním deníku, úspěšné vypracování zápočtového testu.

Osnova přednášek:

1. Základní typy a vlastnosti polovodičů, pásový model.

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

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

4. Bipolární tranzistor (BJT): struktura, princip, vlastnosti. Stavy BJT, mezní hodnoty.

5. BJT: základní zapojení, pracovní bod. Náhradní obvody a diferenciální parametry.

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

7. FETy: mezní parametry a ochrany. Náhradní obvody a diferenciální parametry.

1. Výkonové aplikace BJT, FET; pracovní režimy, účinnost, chlazení. Spínací režim.

9. Výkonové součástky: tyristor, IGBT. Struktury, princip činnosti, aplikace.

10. Úvod do teorie a aplikace operačních zesilovačů; ideální OZ, základní operační sítě.

11. Reálný OZ, stejnosměrné chybové parametry. Stabilita OZ, kmitočtová kompenzace.

12. Struktury hradel, charakteristiky, parametry. Spojení více hradel. Budiče sběrnic.

13. Klopné obvody, paměťové buňky SRAM, DRAM, EPROM, EEPROM, FLASH.

14. Optoelektronika: LED, laser, fotodioda, fototranzistor, optron. Principy, parametry, aplikace

Osnova cvičení:

1. Seznámení s pracovištěm, typy, vlastnostmi a obsluhou měřicích přístrojů. Bezpečnost

2. Seminář: Graficko-početní řešení jednoduchých obvodů s diodami.

3. Měření charakteristik diod, teplotních závislostí parametrů. Sestavení náhradního obvodu.

4. Měření diod v aplikacích: usměrňovač, filtr, vrcholové proudy, zatěžovací charakteristika.

5. Měření BJT: charakteristiky, diferenciální parametry, sestavení LNO, přepočet parametrů

6. Seminář: Graficko-početní řešení obvodu s BJT, řešení zesilovače malého signálu.

7. Měření BJT: vlastnosti zesilovače malého signálu - kontrola vypočteného řešení.

8. Měření JFETu: V-A charakteristiky, diferenciální parametry, základní zesilovací obvody.

9. Měření výkonových MOSFETů: vlastnosti základních výkonových spínacích obvodů.

10. Měření výkonového zesilovače analogového signálu s BJT v zesilovací třídě B a AB.

11. Měření na operačním zesilovači: základní obvody, zesilovač, sledovač, komparátor.

12. Měření elementárních obvodů s tyristorem, typický obvod s fázovým řízením.

13. Zápočtový test

14. Doměřování zameškaných úloh, zápočet.

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Foit, J.; Hudec, L.: Součástky moderní elektroniky, druhé vydání. Vyd. ČVUT, Praha 1998, ISBN 80-01-01789-3

2. Vobecký, J.; Záhlava, V.: Elektronika - součástky a obvody. Vyd. Grada Publishing, Praha 2000, ISBN 80-247-9062-9

3. Foit, J.; Vobecký, J.; Záhlava, V.: Elektronika - cvičení, druhé vydání. Vyd. ČVUT Praha, ISBN 80-01-02204- 8

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

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