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

Analogové obvody a systémy

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
A8M31AAS Z,ZK 5 2+2 česky
Předmět nesmí být zapsán současně s:
Implementace analogových soustav (B2M31IAS)
Přednášející:
Jiří Hospodka (gar.), Josef Dobeš, Jiří Náhlík, Ondřej Šubrt
Cvičící:
Jiří Hospodka (gar.), Jiří Náhlík
Předmět zajišťuje:
katedra teorie obvodů
Anotace:

Předmět je zaměřen na nové směry a principy řešení analogových obvodů s důrazem na aplikace v periferiích digitálních

systémů pro přenos a zpracování dat. Hlavní doménou jsou analogové a diskrétní funkční bloky pro realizaci zesilovačů,

filtrů, převodníků A/D a D/A, včetně jejich modelování a simulace. Jsou diskutovány soudobé návrhové trendy, včetně

otázky testování analogových a smíšených obvodů. Předmět obsahuje základ znalostí pro vývoj a návrh elektronických

systémů, se zohledněním aspektů současných technologií a využitím profesionálního software pro návrh integrovaných

obvodů.

Požadavky:

Znalosti analogových elektronických obvodů - analýza obvodů s tranzistory a operačními zesilovači. Znalosti popisu lineárních obvodů a systémů v časové i obrazové oblasti, základní znalosti vlastností analogových filtrů.

Osnova přednášek:

1. Nové principy v řešení spojitě i diskrétně pracujících analogových systémů.

2. Standardní a speciální zesilovače (OZ, OTA, TIA). Základní funkční bloky pro realizaci a jejich modelování.

3. Zesilovače a aktivní prvky v proudovém režimu, translineární princip.

4. Spojitě pracující analogové filtry; kmitočtové transformace, aproximace, syntéza a základní realizace.

5. Implementace aktivních filtrů; bikvady, filtry vyšších řádů. Simulace LC prototypu. Filtry s OTA-C a dalšími

prvky.

6. Implementace aktivních filtrů ve strukturách ASIC. Obvody automatického ladění, symetrické signálové cesty.

7. Filtry se spínanými kapacitory (SC) - úvod, princip, srovnání spojitého a SC filtru. Technologické a obvodové

požadavky na SC filtry.

8. Transformace p-z pro syntézu SC filtrů. SC integrátor jako základní stavební bloky, jeho přenosová funkce v zrovině.

SC filtry vyššího řádu - kaskádní filtry složené z bikvadratických sekcí.

9. Filtry se spínanými proudy - úvod a princip. Proudová paměťová buňka, integrátor a derivátor. Porovnání SC a

SI.

10. Obvody SC a SI - reálné vlastnosti, zdokonalené struktury pro minimalizaci chyb. Návrh a simulace ve

strukturách ASIC.

11. Mikropříkonové obvody - principy řešení, vlastnosti. Návrh napěťových a proudových referenčních zdrojů

pro struktury ASIC.

12. D/A a A/D převodníky ve strukturách ASIC - základy modelování, simulace a testování parametrů.

13. Obvody pro pulsní modulaci. Modulátory Sigma-Delta, zesilovače třídy D.

14. Diskrétní soustavy jako spínané zdroje. Nábojové pumpy, DC-DC převodníky; obvodové řešení, možnosti

analýzy a simulace.

Osnova cvičení:

Cvičení tématicky navazují na přednášky:

1. Nové principy v řešení spojitě i diskrétně pracujících analogových systémů.

2. Standardní a speciální zesilovače (OZ, OTA, TIA). Základní funkční bloky pro realizaci a jejich modelování.

3. Zesilovače a aktivní prvky v proudovém režimu, translineární princip.

4. Spojitě pracující analogové filtry; kmitočtové transformace, aproximace, syntéza a základní realizace.

5. Implementace aktivních filtrů; bikvady, filtry vyšších řádů. Simulace LC prototypu. Filtry s OTA-C a dalšími

prvky.

6. Implementace aktivních filtrů ve strukturách ASIC. Obvody automatického ladění, symetrické signálové cesty.

7. Filtry se spínanými kapacitory (SC) - úvod, princip, srovnání spojitého a SC filtru. Technologické a obvodové

požadavky na SC filtry.

8. Transformace p-z pro syntézu SC filtrů. SC integrátor jako základní stavební bloky, jeho přenosová funkce v zrovině.

SC filtry vyššího řádu - kaskádní filtry složené z bikvadratických sekcí.

9. Filtry se spínanými proudy - úvod a princip. Proudová paměťová buňka, integrátor a derivátor. Porovnání SC a

SI.

10. Obvody SC a SI - reálné vlastnosti, zdokonalené struktury pro minimalizaci chyb. Návrh a simulace ve

strukturách ASIC.

11. Mikropříkonové obvody - principy řešení, vlastnosti. Návrh napěťových a proudových referenčních zdrojů

pro struktury ASIC.

12. D/A a A/D převodníky ve strukturách ASIC - základy modelování, simulace a testování parametrů.

13. Obvody pro pulsní modulaci. Modulátory Sigma-Delta, zesilovače třídy D.

14. Diskrétní soustavy jako spínané zdroje. Nábojové pumpy, DC-DC převodníky; obvodové řešení, možnosti

analýzy a simulace.

Cíle studia:

Cílem předmětu je seznámit studenty s principy řešení analogových obvodů s důrazem na aplikace v periferiích digitálních

systémů pro přenos a zpracování dat. Studenti porozumí analogovým a diskrétním funkčním blokům pro realizaci zesilovačů,

filtrů, převodníků A/D a D/A, včetně jejich modelování, simulace i testování. Seznámí se se současnými technologiemi a profesionálním software pro návrh integrovaných obvodů.

Studijní materiály:

1. Sanssen, W.M.C.: Analog Design Essentials. Springer, U. S., 2006.

Poznámka:
Další informace:
https://moodle.fel.cvut.cz/course/view.php?id=2513
Rozvrh na zimní 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
St
Čt
místnost T2:B3-802
Šubrt O.
Dobeš J.

09:15–10:45
(přednášková par. 1)
Dejvice
Laborator K802
místnost T2:B3-802
Náhlík J.
11:00–12:30
(přednášková par. 1
paralelka 101)

Dejvice
Laborator K802

Rozvrh na letní semestr 2018/2019:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 17. 8. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet2698006.html