Circuits of Digital Instruments

Korekvizita:

Safety in Electrical Engineering for a bachelor´s degree (BEEZB)
Basic health and occupational safety regulations (BEEZZ)

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra měření

Anotace:

Basic types of circuits and blocks of digital measuring instruments are

described and analysed. Range and linearity for analogue circuits and

interfaces for digital circuits are analysed in detail. Finally, individual

projects including block design, model realisation and parameters

verification are solved.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/AE0B38OCP

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. General structure of digital measuring devices and signal generators

2. Directly coupled amplifiers and attenuators, insulating and modulating amplifiers

3. Mean value and RMS converters (knowledge extension to 38EM), peak detectors

4. Analogue time-continuous filters and filters with switched capacitors, oscillators, mixers

5. Reference voltage and current sources, harmonic and function generators

6. Relations between analogue measuring blocks - signal ranges, linearity and noise. Switching and coupling circuits

7. Time and amplitude signal discretisation, samplers, errors

8. Analogue-to-digital converters (knowledge extension to 38EM)

9. Digital-to-analogue converters, signal reconstruction

10. Frequency and phase digital measurement blocks, phase synchronization, direct digital synthesis

11. Interface circuits for standard buses and interfaces

12. Rules for design of analogue and digital parts from the point of view on electromagnetic compatibility

13. CAD of measuring circuits - simulation and its pros and cons

14. Blocks of virtual instrumentation, advantages and disadvantages of virtual instrumentation

Osnova cvičení:

1. Introduction, safety, organization. Input circuits of measuring devices -

dynamic parameters

2. Input circuits of measuring devices - disturbance immunity

3. Generators of testing signal. Direct digital synthesis

4. Measuring voltage and current amplifiers

5. Mean value and RMS converters, non-linear amplifiers

6. Analogue time-continuous filters, switched capacitor based filters

7. Oscillators and mixers

8. Project - design of measuring block, model development and parameter

comparison with professional solution

9. Project: block design

10. Project: model part I

11. Project: model part II

12. Project: model part III

13. Project: parameter comparison with professional solution

14. Presentation and evaluation of individual projects' results

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Vedral, J., Fischer, J.: Elektronické obvody pro měřicí techniku, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004 (in Czech)

[2] Regtien, P. P. L.: Measurement science for engineers. London, Kogan Page Science, 2004, ISBN 1-9039-9658-9

[3] Witte,R.A.: Electronic Test Instruments. Analog and Digital Measurements. 2nd Edition. Prentice Hall PTR, 2002, ISBN 0-13-066830-3

Poznámka:

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

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/AE0B38OCP

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Cybernetics and Robotics - Robotics (volitelný předmět)
• Cybernetics and Robotics - Senzors and Instrumention (volitelný předmět)
• Cybernetics and Robotics - Systems and Control (volitelný předmět)
• Electrical Engineering, Power Engineering and Management - Applied Electrical Engineering (volitelný předmět)
• Electrical Engineering, Power Engineering and Management - Electrical Engineering and Management (volitelný předmět)
• Communications, Multimedia and Electronics - Communication Technology (volitelný předmět)
• Communications, Multimedia and Electronics - Multimedia Technology (volitelný předmět)
• Communications, Multimedia and Electronics - Applied Electronics (volitelný předmět)
• Communications, Multimedia and Electronics - Network and Information Technology (volitelný předmět)
• Open Informatics - Computer Systems (volitelný předmět)
• Open Informatics - Computer and Information Science (volitelný předmět)
• Open Informatics - Software Systems (volitelný předmět)
• Electrical Engineering, Power Engineering and Management (volitelný předmět)
• Communications, Multimedia and Electronics (volitelný předmět)
• Cybernetics and Robotics (volitelný předmět)
• Open Informatics (volitelný předmět)
• Communications, Multimedia and Electronics - Communications and Electronics (volitelný předmět)