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/

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

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