Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2023/2024

Elektrické obvody a elektronika

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
2141504 Z,ZK 4 2P+0.6C+1.4L česky
Garant předmětu:
Jan Chyský
Přednášející:
Jan Chyský, Jaroslav Novák, Stanislava Papežová
Cvičící:
Miroslav Cerman, Jan Chyský, Pavel Mrzena, Lubomír Musálek, Jaroslav Novák, Lukáš Novák, Martin Novák, Zdeněk Novák, Stanislava Papežová, Zuzana Sedlecká, Oleg Sivkov, Josef Vlček
Předmět zajišťuje:
ústav přístrojové a řídící techniky
Anotace:

Získání kvalifikace §4 vyhl. 50 ČBU a ČUBP pro práci v laboratořích FS, základní vědomosti z teorie elektrických obvodů a elektroniky a schopností jejich výpočtu, zapojování a zkoušení až do úrovně aktivní samostatné vývojové práce základního elektrického a elektronického vybavení strojírenských zařízení a výrobků.

Řešení el. obvodů napájených DC. a AC harmonickým napětím a proudem v přechodových a ustálených stavech. Základní ideální a reálné elektronické prvky diody, tranzistory, operační zesilovače. Základní obvody s těmito prvky usměrňovače, stabilizátory, zesilovače, DA a AD převodníky. Číslicové obvody, negátor, převodníky úrovní. Obvody TTL, CMOS. Hradlové pole. Blokové schéma a funkce mikropočítače. Mikroprocesory, pamětí, IO zařízení.

Požadavky:

A. Základy obecné elektrotechniky

1.Prvky elektrických obvodů, ideální rezistor, cívka a kondenzátor, ideální zdroj proudu a napětí. Fyzikální jednotky. Značené prvků v elektrotechnických a elektronických schématech, označovaní hodnot prvků zkráceným kódem.

2.Řešení ustáleného stavu lineárního el. obvodu napájeného zdroji stejnosměrného napětí a proudu s použitím Kirchhoffových rovnic v metodě smyčkových proudů a uzlových napětí. Teorémy o náhradním zdroji.

3.Řešení přechodového stavu lineárního el.obvodu, napájeného zdroji stejnosměrného napětí a proudu.

5.Obecná lineární zátěž na harmonickém zdroji napětí: Průběh okamžitých výkonů; střední výkon; činný a jalový proud; činný, jalový a zdánlivý výkon, účiník.

6.Střední a efektivní hodnota střídavé veličiny.

7.Třífázová sdružená symetrická soustava napětí, fázové, sdružené a síťové hodnoty, symetrická a nesymetrická zátěž ve hvězdě a trojúhelníku. Řešení metodou symbolicko-komplexní. Sestavení fázorového diagramu.

8.Výkony v třífázové soustavě, okamžitý výkon u symetrické zátěže, činný, jalový a zdánlivý výkon u symetrické a nesymetrické zátěže. Schémata zapojení pro měření jednofázových a třífázových výkonů, vyhodnocení měření.

9.Rezonance elektrického obvodu paralelní a sériová, kompenzace fázového posuvu.

10.Ochrana před nebezpečným dotykovým napětím. (Rozsah jako u vstupního přezkoušení do laboratoří.)

B. Elektronické prvky a jejich základní aplikace:

11.Polovodičová dioda, princip, prahové napětí, VA charakteristika, mezní parametry. Chlazení polovodičových prvků.

12.Jednocestný, dvoucestný a můstkový usměrňovač s odporovou zátěží a sběracím kondensátorem, zapojení, průběhy napětí, dimenzování diod, a sběracího kondensátoru. Schéma zapojení a funkce spínaného zdroje pro PC.

13.Zenerova dioda, vlastnosti, VA charakteristika. Stabilizátor se Zenerovou diodou. Činitel stabilizace a výstupní odpor.

14.Tyristor, vlastnosti, VA charakteristika, řízený usměrňovač.

15.Bipolární a unipolární tranzistor, principy, charakteristiky, srovnání užitných vlastností.

16.Zesilovač s bipolárním a unipolárním tranzistorem. Zatěžovací přímka, dynamická převodní charakteristika. Nastavení pracovního. bodu, h- a y- parametry. Napěťové zesílení.

17.Tranzistor jako spínač. Spínání induktivní zátěže, ochrana tranzistoru.

18.Elektrická realizace dvoustavové log. veličiny, meze tolerancí stavů L a H pro vstup a výstup logického obvodu, šumová imunita, logický zisk.

19.Negátor, zapojení, funkce, převodní charakteristika, užití pro translaci napěťových a výkonových úrovní signálu.

20.Operační zesilovač, vlastnosti, proudový a napěťový ofset. Převodní charakteristika. Invertující, neinvertující, integrační zesilovač s OZ. Chyby přenosu.

21.Obvody TTL a MOS logiky, úrovně a jejich nastavení, vlastnosti, srovnání

22.Schéma, komponenty a funkce základní sestavy mikropočítače. Princip komunikace na sběrnicích.

Osnova přednášek:

• El. instalace, ochrany, krytí, jištění, zákl. norm. vyhl. 50 ČBU a ČUBP.

• El. prvky RLC, UI, pasivní prvky pro elektroniku.

• Metody řešení el. obvodů, metoda uzlových napětí, smyčkových proudů.

• Řešení DC. el. obvodů v nestacionárních stavech.

• Obvody napájené AC harmonickým signálem, symbolicko-komplexní metoda

• Polovodiče. Diody, usměrňovače, Zenerova dioda, stabilizátor, optoelektronické prvky.

• Tranzistor bipolární a unipolární, zesilovač, řešení obvodů

• Tyristor, řízený usměrňovač, střídač. Napájecí obvody, spínaný zdroj.

• Operační zesilovač, invertující a neinvertující zesilovač, sumátor, integrátor

• Tranzistor jako spínač, negátor, převodníky úrovní napětí, proudu, výkonu

• Obvody TTL, CMOS, kombinační logika

• Sekvenční obvody, čítače, registry, programovatelná hradlové pole • Části a funkce mikropočítače, sběrnice, paměti, IO obvody.

Osnova cvičení:

1.Školení bezpečnosti práce v laboratoři, rozdělení do skupin

2.Řešení ss.obvodů, zdroje, test BP

3.SKM, výpočet obvodů napájených harmonickým signálem

4.Ověření a charakteristiky jističů, měření impedance vypínací smyčky

5.Přechodové děje, osciloskop

6.Obvody napájené zdroji harmonického napětí.

7.Jednofázový fázový výkon, kompenzace účiníku

8.Diody. Usměrňovače

9.Zenerova dioda, stabilizátor. Spínaný zdroj

10.Měření charakteristik tranzistorů. Zesilovací stupeň

11.Tyristory, pulzní měnič

12.Operační zesilovač

13.Tranzistor ve spínacím režimu, časovací obvod

14.Ukázka použití mikropočítače, zápočet

Cíle studia:

Získání základních vědomostí z elektrických obvodů a elektroniky pro posluchače bakalářského studia

Získání kvalifikace poučené §4 dle vyhl. č.50/78.

Studijní materiály:

Uhlíř I. Elektrické obvody a elektronika, skriptum ČVUT, 2008,ISBN 978-80-01-03932-8

Poznámka:
Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:
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
místnost T4:D1-366
Chyský J.
14:15–15:45
(přednášková par. 1)
Dejvice
Posluchárna 366
místnost T4:F3-107
Sivkov O.
16:00–17:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Sivkov O.
17:45–19:15
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Mrzena P.
16:00–17:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Mrzena P.
17:45–19:15
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
Út
místnost T4:F3-107
Cerman M.
12:30–14:00
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Cerman M.
14:15–15:45
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Cerman M.
16:00–17:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Vlček J.
12:30–14:00
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Vlček J.
14:15–15:45
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Vlček J.
16:00–17:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:C1-312
Papežová S.
12:30–14:00
(přednášková par. 2)
Dejvice
Učebna 312
St
místnost T4:F3-107
Cerman M.
10:45–12:15
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Cerman M.
12:30–14:00
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Cerman M.
14:15–15:45
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Vlček J.
16:00–17:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Musálek L.
10:45–12:15
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Vlček J.
12:30–14:00
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Vlček J.
14:15–15:45
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Musálek L.
16:00–17:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
Čt
místnost T4:F3-107

09:00–10:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Sivkov O.
12:30–14:00
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Vlček J.
14:15–15:45
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Sivkov O.
16:00–17:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Sivkov O.
14:15–15:45
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.

místnost T4:F3-107
Novák Z.
07:15–08:45
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Novák Z.
09:00–10:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-107
Musálek L.
10:45–12:15
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Vlček J.
09:00–10:30
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
místnost T4:F3-108
Vlček J.
10:45–12:15
Dejvice
Lab. silnoproudá elektrotechn.
Rozvrh na letní semestr 2023/2024:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 19. 7. 2024
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese https://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet10809802.html