Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2018/2019

Elektrické obvody a elektronika

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah
2141504 Z,ZK 4 2+2
Přednášející:
Jan Chyský (gar.), Jaroslav Novák (gar.), Ivan Uhlíř (gar.)
Cvičící:
Jan Chyský (gar.), Jaroslav Novák (gar.), Ivan Uhlíř (gar.), Miroslav Cerman, Pavel Mrzena, Lubomír Musálek, Lukáš Novák, Martin Novák, Zdeněk Novák, Oleg Sivkov, Libor Straka, Jiří Šťastný, Josef Vlček
Předmět zajišťuje:
ústav přístrojové a řídící techniky
Anotace:

Absolvent získá základní znalosti v oblasti bezpečnosti práce

na elektrických zařízeních v rozsahu §4 vyhlášky ČÚBP a ČBU č. 50/78 Sb.

Dále zvládne řešení elektrických lineárních obvodů napájených DC a AC zdroji

v ustáleném stavu a řešení přechodových dějů v lineárních obvodech.

Seznámí se se základními elektronickými prvky a jejich použitím, principy

analogových a číslicových elektronických obvodů.

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.Úvod do předmětu. Vyhláška ČBU a ČUBP 50/78 Sb. a základní elektr. normy. El. rozvodné sítě. Provedení el. instalace, ochrany, jistící přístroje a jejich použití. Revize el. Zařízení (rozvody, spotřebiče).

2.El. prvky R, L, C, zdroje U, I, elektrochemické zdroje. Kirchhofovy zákony.

3.Metody řešení el. obvodů, speciální případ v ustáleném a přechodovém stavu.

4.Elektrická energie a elektrický výkon, střední, maximální a efektivní hodnota veličiny, výkony v lin. obvodech v harmonickém ustáleném stavu.

5.Polovodiče, PN přechod, diody, Usměrňovače.

6.Zenerova dioda, stabilizátor. Optoelektronické prvky. Ztráty a chlazení součástek.

7.Tranzistory, aplikace v lineárním režimu I.

8.Tranzistory, aplikace v lineárním režimu II.

9.Operační zesilovač ideální a reálný. Zapojení invertující, neinvertující, integrační, součtové, D/A a A/D převodníky.

10.Tranzistor ve spínacím režimu (negátor, převodník úrovní), elektrická reprezentace logických signálů. Kombinační obvody (NAND, NOR).

11.Sekvenční obvody, (SR, D, T, JK), časovač.

12.Programovatelné obvody (mikrořadič, hradlová pole, styk s prostředím).

13.Aplikace polovodičů ve výkonové elektronice (tranzistor, tyristor, triak).

14.Symbolicko-komplexní metoda v jednofázových obvodech.

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:

Získání základních vědomostí z elektrických obvodů a elektroniky pro posluchače bakalářského studia

Získání kvalifikace poučené §4 dle vyhl. č.50/78.

Studijní materiály:

Uhlíř I. Elektrické obvody a elektronika, skriptum ČVUT, 2008,ISBN 978-80-01-03932-8

Poznámka:
Rozvrh na zimní semestr 2018/2019:
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
místnost T4:C2-334
Chyský J.
10:45–12:15
(přednášková par. 1)
Dejvice
Posluchárna 334
místnost T4:F3-107
Straka L.
16:00–17:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Cerman M.
12:30–14:00
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Straka L.
14:15–15:45
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Straka L.
12:30–14:00
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Cerman M.
14:15–15:45
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
Út
místnost T4:F3-107
Straka L.
07:15–08:45
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Straka L.
09:00–10:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Straka L.
10:45–12:15
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Novák Z.
12:30–14:00
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Novák Z.
14:15–15:45
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107

16:00–17:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107

17:45–19:15
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Musálek L.
07:15–08:45
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Cerman M.
09:00–10:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Cerman M.
10:45–12:15
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Cerman M.
12:30–14:00
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Vlček J.
14:15–15:45
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Vlček J.
16:00–17:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
St
místnost T4:F3-107
Cerman M.
09:00–10:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Cerman M.
10:45–12:15
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Cerman M.
12:30–14:00
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Sivkov O.
14:15–15:45
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Sivkov O.
16:00–17:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:D1-366
Novák J.
09:00–10:30
(přednášková par. 2)
Dejvice
Posluchárna 366
místnost T4:F3-108
Novák J.
10:45–12:15
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Vlček J.
16:00–17:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
Čt
místnost T4:F3-107
Sivkov O.
07:15–08:45
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Sivkov O.
09:00–10:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Cerman M.
12:30–14:00
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Cerman M.
14:15–15:45
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Cerman M.
16:00–17:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Vlček J.
12:30–14:00
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Vlček J.
14:15–15:45
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Vlček J.
16:00–17:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.

místnost T4:F3-108
Novák Z.
10:45–12:15
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Novák Z.
12:30–14:00
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
Rozvrh na letní semestr 2018/2019:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 18. 6. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet10809802.html