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

Laboratoř elektronických systémů

Předmět není vypsán Nerozvrhuje se
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
A2B99LES Z,ZK 6 2+2c česky
Přednášející:
Cvičící:
Předmět zajišťuje:
katedra teorie obvodů
Anotace:

Předmět má za úkol seznámit studenty s možnostmi simulace elektronických obvodů. Kurz je založen na konkrétních aplikacích. Na elementárních zapojeních si studenti ověří látku probíranou v první části přednášek. Dále jsou uvedeny konkrétní obvodové aplikace, jejichž činnost je nejprve vysvětlena a následně ve cvičeních simulována. Vybraná zapojení si studenti ověří laboratorním měřením.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/AD2B99LES

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A2B99LES

Požadavky:

Základní znalosti elektrických a elektronických obvodů a jejich analýzy.

Osnova přednášek:

1. Analýza elektronických obvodů, programy pro analýzu, typy analýz. Modelování polovodičových prvků, kritéria přesnosti modelů. Model polovodičové diody, statická a dynamická část modelu, šumový model diody se základními třemi typy šumu.

2. Model bipolárního tranzistoru (základní parametry, modifikovaný Gummel-Poonův model, model kvazisaturace, modelování zpoždění mikrovlnných tranzistorů).

3. Modely MOSFET (semiempirický model, základní rysy a vlastnosti modelů pro submikronové technologie BSIM a EKV, způsob modelování struktur LDMOS).

4. Modely JFET a MESFET/pHEMT, modelování kmitočtové disperze parametrů mikrovlnných tranzistorů. Modelování kmitočtové disperze na přenosových vedeních.

5. Základy makromodelování. Základní rysy způsobu řešení nelineárních algebraicko-diferenciálních rovnic obvodů, tj. určení pracovních bodů a časových odezev.

6. Semisymbolická analýza, výpočet pólů a nul. Kvazilineární analýza, návrh směšovačů.

7. Citlivostní analýza v kmitočtové a časové oblasti, využití citlivostní analýzy pro optimalizaci.

8. Reálný operační zesilovač, parametry, modelování, možnosti měření.

9. Vybrané nelineární aplikace s operačním zesilovačem - principy, vlastnosti, problémy simulace.

10. Zpětnovazební struktury, možnosti semisymbolické analýzy, využití matematických programů.

11. Lineární stabilizátory, používaná zapojení, vlastnosti.

12. Oscilátory, podmínky vzniku oscilací, řízení amplitudy, odvození, možnosti simulace.

13. Výkonové zesilovače, třídy, zapojení, vlastnosti, možnosti měření.

14. Základní obvody se spínanými kapacitory - možnosti simulace pomocí klasických metod analýz.

Osnova cvičení:

1. Struktura simulátoru (grafický editor, vlastní simulátor, práce s netlist, grafický postprocesor).

2. Obvodová simulace, módy statických analýz.

3. Obvodová simulace, kmitočtová a šumová analýza.

4. Obvodová simulace, časová a harmonická analýza.

5. Další typy analýz zaměřené na vysokofrekvenční obvody.

6. Ovládání přesnosti a spolehlivosti (konvergence), parametry algoritmů.

7. Simulace s makromodely integrovaných obvodů, zejména operačních zesilovačů.

8. Laboratorní cvičení - měření vlastností operačního zesilovače.

9. Laboratorní cvičení - měření parametrů operačního usměrňovače.

10. Semisymbolická analýza zpětnovazebních struktur.

11. Laboratorní cvičení - měření parametrů lineárních stabilizátorů.

12. Časová a spektrální analýza oscilátoru, výpočet zkreslení.

13. Laboratorní cvičení - měření na digitálním výkonovém zesilovači.

14. Analýza diskrétně pracujících obvodů, zápočet.

Cíle studia:

Předmět má za úkol seznámit studenty s možnostmi simulace elektronických obvodů i praktickým měřením jejich parametrů při laboratorních cvičeních.

Zápočet je získán na základě zpracování semestrálních úloh (simulace a měření). Celkové hodnocení je získáno na základě bodového hodnocení v průběhu semestru a výsledku ústní zkoušky.

Studijní materiály:

1. J. Dobeš, Návrh vysokofrekvenčních a mikrovlnných obvodů počítačem, Skriptum, Vydavatelství ČVUT, Praha 2003.

2. J. Dostál, Operační Zesilovače. Praha : BEN - technická literatura, 2005. ISBN 80-7300-049-0.

3. J. Dobeš, V. Žalud: Moderní radiotechnika, BEN - technická literatura, Praha 2006.

4. T.A. Fjedly, T. Ytterdal, M. Shur, Introduction to Device Modeling and Circuit Simulation, John Wiley & Sons, New York 1998.

5. Andrei Vladimirescu, The SPICE Book, Wiley 1993, ISBN 0471609269.

6. Y. Cheng and C. Hu, MOSFET Modeling & BSIM3 Users Guide, Kluwer Academic Publishers, Boston 1999.

7. Adel S. Sedra, Kenneth C. Smith: Microelectronic Circuits, Oxford University Press, 5. vydání, 2003, ISBN 0195142519.

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6c

Další informace:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A2B99LES
Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 21. 7. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet12524904.html