Číslicové a analogové obvody

Přednášející:

Martin Kohlík, Martin Novotný (gar.), Jan Řezníček

Cvičící:

Martin Kohlík, Martin Novotný (gar.), Jaroslav Borecký, Šimon Branda, Martin Daňhel, Tomáš Heger, Robert Hülle, Miroslav Kallus, Pavel Kubalík, Vojtěch Maršál, Vojtěch Miškovský, Jan Onderka, Vojtěch Pail, Jan Řezníček, Jan Říha, Petr Socha

Předmět zajišťuje:

katedra číslicového návrhu

Anotace:

Základy analogových obvodů, základy číslicových obvodů. Matematický popis obvodů. Analýza obvodů. Návrh jednoduchých obvodů, výpočet jejich parametrů. Znalost SW Mathematica.

Požadavky:

Středoškolská matematika a fyzika.

Osnova přednášek:

1. Úvod. Napětí, proud. Zdroj napětí, zdroj proudu. Ideální vodič

2. Odpor, kondenzátor, cívka. Úvod do metody uzlových napětí

3. Metoda uzlových napětí. Stejnosměrné obvody

4. RC článek. Spojování paralelní a sériové. Odporový dělič. Výkony. Dioda

5. Číslicové obvody

6. Tranzistory. Číslicové obvody

7. Číslicové obvody. Harmonický ustálený stav - úvod

8. HUS - fázory, impedance

9. HUS - přenosy, decibely, výkony.

10. Rezonance. Fourierka.

11. Vedení, odrazy na vedení. Vázané induktory (transformátory).

12. Operační zesilovače. Metoda Runge-Kutta

Osnova cvičení:

1. Úvod do SW Mathematica.

2. Úvod do SW Mathematica.

3. TEST1. Metoda uzlových napětí.

4. Metoda uzlových napětí.

5. Metoda uzlových napětí.

6. Stejnosměrné obvody. Obvody s tranzistory.

7. TEST2. Úvod do harmonického ustáleného stavu.

8. Harmonický ustálený stav s jednou frekvencí.

9. Harmonický ustálený stav - impedance, přenos.

10. Harmonický ustálený stav - imepedance, přenos, výkon.

11. TEST3.

12. Zápočet

13. Rezerva.

Cíle studia:

Cílem předmětu je osvojit si teoretické základy číslicových a analogových obvodů a základní metody jejich řešení. Studenti se dozvědí, jak vypadají struktury počítače na nejnižší úrovni. Seznámí se s funkcí tranzistoru. Proč procesor topí, je ho potřeba chladit a jak spotřebu snížit. Čím je omezena maximální frekvence a jak ji zvýšit. Proč je potřeba sběrnici počítače zakončovat, co se stane, když ji nezakončí. Jak (principiálně) vypadá napájecí zdroj počítače. Na cvičeních budou studenti provádět měření na obvodech. Obvody budou také sami navrhovat, některé návrhy budou ověřovat na přípravcích. Pro řešení budou používat SW Mathematica.

Studijní materiály:

Poznámka:

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://courses.fit.cvut.cz/BI-CAO/

Další informace:

https://courses.fit.cvut.cz/BI-CAO/

Rozvrh na zimní semestr 2020/2021:

	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 T9:105 Novotný M. Řezníček J. 16:15–17:45 (přednášková par. 1) Dejvice Posluchárnamístnost TK:PU1 Kohlík M. 18:00–19:30 (paralelka 1) Dejvice NTK PU 1 místnost T9:107 Novotný M. Řezníček J. 16:15–17:45 (přednášková par. 3) Dejvice Posluchárnamístnost T9:105 Novotný M. Řezníček J. 18:00–19:30 (přednášková par. 2) Dejvice Posluchárna
Út	místnost TK:PU1 Miškovský V. Maršál V. 09:15–10:45 (paralelka 2) Dejvice NTK PU 1místnost TK:PU1 Miškovský V. Kallus M. 12:45–14:15 (paralelka 4) Dejvice NTK PU 1místnost TK:PU1 Borecký J. Onderka J. 14:30–16:00 (paralelka 5) Dejvice NTK PU 1místnost TK:PU1 Borecký J. Pail V. 16:15–17:45 (paralelka 6) Dejvice NTK PU 1 místnost TK:PU1 Miškovský V. Kallus M. 11:00–12:30 (paralelka 3) Dejvice NTK PU 1
St
Čt	místnost TK:PU1 Kubalík P. Daňhel M. 09:15–10:45 (paralelka 7) Dejvice NTK PU 1místnost TK:PU1 Daňhel M. Kubalík P. 11:00–12:30 (paralelka 8) Dejvice NTK PU 1místnost TK:PU1 Kubalík P. Kohlík M. 12:45–14:15 (paralelka 9) Dejvice NTK PU 1místnost TK:PU1 Kohlík M. Hülle R. 14:30–16:00 (paralelka 10) Dejvice NTK PU 1místnost TK:PU1 Hülle R. Kohlík M. 16:15–17:45 (paralelka 11) Dejvice NTK PU 1místnost TK:PU1 Pail V. Heger T. 18:00–19:30 (paralelka 12) Dejvice NTK PU 1
Pá	místnost TK:PU1 Kohlík M. Řezníček J. 09:15–10:45 (paralelka 13) Dejvice NTK PU 1místnost TK:PU1 Řezníček J. Kohlík M. 11:00–12:30 (paralelka 14) Dejvice NTK PU 1místnost TK:PU1 Kohlík M. Daňhel M. 12:45–14:15 (paralelka 15) Dejvice NTK PU 1místnost TK:PU1 Daňhel M. Hülle R. 14:30–16:00 (paralelka 16) Dejvice NTK PU 1místnost TK:PU1 Hülle R. Daňhel M. 16:15–17:45 (paralelka 17) Dejvice NTK PU 1

Rozvrh na letní semestr 2020/2021:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Bc. program Informatika, studijní plán pro fázi studia bez oboru, verze 2015 až 2020 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Bezpečnost a informační technologie, verze 2015 až 2020 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Teoretická informatika, verze 2015 až 2020 (povinný předmět programu)
• Bc.obor Počítačové inženýrství, verze 2015 až 2020 (povinný předmět programu)
• Bakalářský obor Informační systémy a management, verze 2015 až 2020 (povinný předmět programu)
• Bakalářský obor Znalostní inženýrství, verze 2015, 2016 a 2017 (povinný předmět programu)
• Bakalářský obor WSI, zaměření Softwarové inženýrství, verze 2015 až 2020 (povinný předmět programu)
• Bakalářský obor WSI, zaměření Webové inženýrství, verze 2015 až 2020 (povinný předmět programu)
• Bakalářský obor WSI, zaměření Počítačová grafika, verze 2015 až 2020 (povinný předmět programu)
• Bakalářský obor Znalostní inženýrství, verze 2018 až 2020 (povinný předmět programu)