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

Základy elektroniky

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
A8B31ELE KZ 4 2+0 česky
Přednášející:
Ivan Zemánek (gar.), Pavel Hazdra, Jan Sýkora, Zbyněk Škvor, Pavel Zahradník
Cvičící:
Ivan Zemánek (gar.), Zbyněk Škvor
Předmět zajišťuje:
katedra teorie obvodů
Anotace:

Předmět A8B31ELE (B-ELE) je volným pokračováním předmětu A8B32IES (B-IES), tentokráte již s odborným obsahem. Poskytuje elementární základy elektrotechniky a elektroniky, popisuje a vysvětluje vzájemné souvislosti mezi popisovanými jevy, které jsou důležité pro navazující specializované do hloubky jdoucí předměty - např. A8B31CIR (B-CIR), A8B31DIT (B-DIT), A8B31EMT (B-EMT), A8B31SAS (B-SAS). Výklad využívá relativně jednoduché, elementární matematické a fyzikální postupy adekvátní 2. semestru BSP. Předmět představuje základy v následujících oblastech:

- teorie pole a obvodů

- teorie polovodičových součástek

- teorie signálů a systémů

- digitální a mikroprocesorové techniky.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A8B31ELE

Požadavky:

Solidní znalosti z matematiky a fyziky specifikované v předmětech

A8B01LAG (B-LAG), A8B01MC1 (B-MC1), A8B02PH1 (B-PH1).

Osnova přednášek:

1. Teorie elektromagnetického pole a teorie elektrických obvodů

a. Klasifikace prostředí. Podmínky zavedení potenciálu, potenciál v elektrostatickém poli. Elektrostatické pole - Laplaceova a Poissonova rovnice, řešení 1D úloh pro potenciál.

b. Gaussova věta pro elektrostatiku. Intenzita E, indukce D, řešení jednoduchých úloh přímou integrací. Princip superpozice a jeho aplikace. Kapacita a její výpočet.

c. Stacionární proudové pole. Odpor, vodivost. Nehomogenní proudové pole.

d. Magnetostatické pole. Ampérův zákon. Statická, dynamická a energetická definice indukčnosti.

e. Elektrický obvod - speciální případ elektromagnetického pole. Obvodové veličiny - napětí, proud, okamžitý výkon, práce elektrického napětí a proudu. Charakteristické hodnoty periodických obvodových veličin (maximální, střední, efektivní hodnota).

f. Základní prvky elektrických obvodů (rezistor, kapacitor, induktor, nezávislý zdroj napětí, nezávislý zdroj proudu) a jejich charakteristiky.

g. Kirchhoffovy zákony, řazení dvojpólů, dělič napětí, dělič proudu.

h. Stacionární ustálený stav, elementární metody analýzy lineárních odporových obvodů (metoda postupného zjednodušování, transfigurace, Théveninův a Nortonův teorém, přemístění zdrojů, princip superpozice). Výkon, výkonové přizpůsobení.

i. Hopkinsonův zákon. Reluktance. Jednoduché magnetické obvody a výpočet indukčnosti.

2. Aktivní a pasivní elektrické součástky a jejich realizace

a. Nelineární pasivní prvky a spínače (termistor, fotoodpor, dioda)

b. Aktivní prvky ve fungující jako zdroje (napětí a proudu) nebo spínače (MOSFET, BJT).

3. Signály a jejich zpracování v elektronických systémech

a. Signály - základní pojmy a definice - signál a jeho vztah k reálným fyzikálním veličinám, jednoduché vlastnosti a klasifikace signálů (periodický, harmonický, pulsy, výkon, energie).

b. Systémy - základní pojmy a definice - vstupně-výstupní popis systému, lineární systém.

c. Elementární metody zpracování signálů - energie, výkon, časová a frekveční filtrace, průměrování, elementární rozklady signálů.

4. Úvod do mikroprocesorové techniky a mikrořadičů

a. Mikroprocesory pro obecné a specializované použití

b. Základní architektury, vnitřní bloky, registry, zásobník, system přerušení, paměti, sběrnice, instrukční cyklus, typické instrukce, adresovací módy, operandy, typické periferie, DMA

c. Programování, assembler a programovací jazyky vysoké úrovně.

Osnova cvičení:

Osnova cvičení je tématicky stejná jako osnova přednášek. Témata jednotlivých cvičení bezprostředně navazují na odpovídající témata přednášek.

Cíle studia:

Cílem studia tohoto předmětu je seznámit studenty s elementárními základy teorie elektromagnetického pole, elektrických obvodů, polovodičových součástek, teorie signálů, digitální a mikropriocesorové techniky

Studijní materiály:

[1] Havlíček V., Pokorný M., Zemánek I.: Elektrické obvody 1, 1. vyd., Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2005, ISBN 80-01-03299-X

[2] Irwin, J. D., Nelms R. M.: Basic engineering circuit analysis: / 9th ed., Wiley, 2008, ISBN 0470128690

[3] Floyd T. L.: Principles of Electric Circuits, Conventional Current Version, 8th ed., Pearsen Prentice Hall, ISBN 0-13-170179-7

[4] Alexander Ch. K., Sadiku M., N. O.: Fundamentals of Electric Circuits, 3rd ed., Mc Graw Hill, ISBN: 978-0-07-297718-9

[5] Sedra, Smith: Microelectronic circuits, Oxford Univ Press 2007, 2011.

[6] Nilsson: Electric circuits, Prentice Hall 2004

[7] J. Vobecký, V. Záhlava: Elektronika: součástky a obvody, principy a příklady, 3. rozšířené vydání, Grada 2005.

Poznámka:
Další informace:
http://amber.feld.cvut.cz/vyuka/b-ele
Rozvrh na zimní semestr 2018/2019:
Rozvrh není připraven
Rozvrh na letní 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
Út
místnost T2:A4-202b
Zemánek I.
Škvor Z.

12:45–14:15
(přednášková par. 1)
Dejvice
Učebna
St
Čt

Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 22. 3. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet2667706.html