Obvody číslicových přístrojů

Přednášející:

Jan Holub (gar.)

Cvičící:

Jan Holub (gar.), Josef Vedral

Předmět zajišťuje:

katedra měření

Anotace:

Předmět seznamuje studenty se základními typy obvodů a konstrukčních bloků číslicových přístrojů pro měření a generaci elektrických signálů. Důraz je kladen na návaznosti jednotlivých obvodů z hlediska přesnosti u analogových resp. analogově-číslicových obvodů a na způsob vzájemné komunikace obvodů číslicových. Laboratorní cvičení druhé části semestru jsou řešena formou individuálního projektu, jehož obsahem je návrh a realizace modelu bloku analogového předzpracování signálu a porovnání jeho vlastností s profesionálním výrobkem.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Obecná struktura číslicových měřicích přístrojů a generátorů signálu

2. Přímo vázané zesilovače a útlumové články, izolační a modulační zesilovače

3. Obvody pro převod střední a efektivní hodnoty (rozšíření znalostí z 38EMa), detektory špiček

4. Obvody pro kmitočtovou filtraci signálu, oscilátory, směšovače

5. Referenční zdroje napětí a proudu, sinusové a funkční generátory

6. Návaznost analogových bloků přístroje - úrovně signálu, linearita, rušení. Spínací a vazební obvody

7. Časová a amplitudová diskretizace signálu, vzorkovače, chyby

8. Analogově-číslicové převodníky (rozšíření znalostí z 38EMa)

9. Číslicově-analogové převodníky, rekonstrukce signálu

10. Číslicové obvody pro měření kmitočtu a fáze, fázová synchronizace, přímá číslicová syntéza

11. Obvody pro realizaci rozhraní pro připojení ke standardizovaným sběrnicím

12. Zásady návrhu analogové a číslicové části z hlediska vlastního vyzařování a odolnosti proti rušení

13. Systémy pro počítačovou podporu návrhu měřicích přístrojů - simulace, možnosti a omezení

Osnova cvičení:

1. Úvod, bezpečnost práce, organizace cvičení. Vstupní obvody měřicích přístrojů - dynamické vlastnosti

2. Vstupní obvody měřicích přístrojů - odolnost proti rušení

3. Generátory měřicích signálů. Přímá číslicová syntéza.

4. Měřicí zesilovače napětí a proudu

5. Převodníky střední a efektivní hodnoty, nelineární zesilovače.

6. Kmitočtová filtrace signálu, filtry se spínanými kondenzátory

7. Oscilátory a směšovače

8. Zadání projektu - návrh bloku měřicího přístroje, ověření modelu, porovnání s parametry profesionálního přístroje

9. Řešení projektu - návrh

10. Řešení projektu - model I

11. Řešení projektu - model II

12. Řešení projektu - model III

13. Řešení projektu - porovnání parametrů s profesionálním řešením

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Vedral, J., Fischer, J.: Elektronické obvody pro měřicí techniku, Vydavatelství ČVUT, Praha 1999 (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: 14+6

Typ cvičení: l, p

Předmět je nabízen také v anglické verzi.

KM - Bc.

http://ocw.cvut.cz/moodle/course/view.php?id=160

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kybernetika a měření- strukturované studium (povinně volitelný předmět)