Úvod do elektronických systémů

Garant předmětu:

Zbyněk Škvor

Přednášející:

Pavel Hazdra, Jiří Hospodka, Jan Sýkora, Zbyněk Škvor, Stanislav Vítek, Pavel Zahradník

Cvičící:

Pavel Hazdra, Jiří Hospodka, Jan Sýkora, Zbyněk Škvor, Stanislav Vítek, Pavel Zahradník

Předmět zajišťuje:

katedra elektromagnetického pole

Anotace:

Motivační předmět. Syllabus je tvořen sadou demonstračních úloh a měření. Náplň je tematicky rozdělena a studenti si budou moci vybrat dle svých předchozích znalostí z následující nabídky. Cílem je, aby si studenti s různorodým základem ze střední školy doplnili chybějící znalosti a dovednosti a získali představu o šíři záběru programu OES.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A8B32IES

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Teorie elektromagnetického pole

a. Nehomogenní elektrické pole, průraz dielektrika, Teslův transformátor

b. Interakce látek s vysokofrekvenčním elektromagnetickým polem

c. Vedená elektromagnetická vlna - vlnovod s kovovým pláštěm

d. Vedená elektromagnetická vlna - dielektrický vlnovod

e. Vyzařování, odolnost zařízení.

2. Teorie obvodů

a. Seznámení se základními měřicími přístroji (zdroj ss napětí, voltmetr, ampérmetr, generátor funkcí,

osciloskop) - měření.

b. Základní pasivní obvodové prvky (rezistor, kapacitor, induktor) - vztahy napětí-proud, měření na

přípravku.

c. Integrační a derivační RC obvod - frekvenční závislost přenosu, měření na přípravku.

d. Vlastní a vnucené kmity obvodu RLC, měření na přípravku.

e. Polovodičová dioda jako spínač, jednocestný usměrňovač a Graetzův usměrňovač s odporovou zátěží,

vliv filtračního kondenzátoru, měření na přípravku.

f. Tranzistor jako řízený spínač, rozsvícení LED, měření na přípravku.

g. Spínání a rozpínání induktivního obvodu (relé), ochrana spínače (tranzistoru), měření na přípravku.

h. Tranzistor jako řízený zdroj proudu, tranzistorový zesilovač signálu, měření na přípravku.

i. Operační zesilovač (OZ), realizace matematických operací, měření na přípravku.

j. Generátor periodického signálu (multivibrátor s 2 tranzistory, generátor s OZ), měření na přípravku.

k. Odrazy vln na elektrickém vedení, počítačové demo, měření na přípravku.

l. Zatížený odporový dělič, integrační a derivační RC článek, frekvenční závislost přenosu, měření a

simulace

3. Polovodičové součástky

a. Aplikace diody s přechodem PN a Schottkyho diody v usměrňovači, měření a simulace.

b. MOSFET jako proudový zdoj a spínač, aplikace v invertoru NMOS, meření a simulace.

c. Výkonový MOSFET jako spínač, spínání induktivní zátěže, ochrany, nábojová pumpa, měření a

simulace.

d. Fázové spínání výkonové zátěže tyristorem, měření a simulace.

e. Optická vazba svítivka - fotodetektor, demonstrace a měření pro kombinace různých typů svítivek a

fotodetektorů.

f. Demonstrace optické komunikační cesty obsahující nábojovou pumpu, step-up konvertor, klopný

obvod s OZ, optický vysílač a přijímač, měření a simulace

4. Teorie signálů a systémů a digitální komunikace

a. Demonstrace detekce přítomnosti signálu v šumu pomocí filtrace (matched filter)

b. Demonstrace elementární detekce digitálně modulovaného signálu v šumu.

c. Demonstrace základních principů zdrojového a kanálového kódování.

d. Demonstrace estimátoru zpoždění (radar, navigace).

e. Demonstrace prostorového estimátoru směru příchodu signálu.

5. Mikroprocesorová technika

a. Demonstrace jednoduchého výukového přípravku s mikroprocesorem

b. Demonstrace vývoje programu použitím instrukcí z instrukční sady

c. Demonstrace vývoje programu použitím vyššího programovacího jazyka

d. Demonstrace vývoje programu pro ovládání vstupů a výstupů

e. Demonstrace vývoje programu pro vytvoření hry na VGA monitoru, ping-pong, life

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Poznámka:

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A8B32IES

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
Út
St	místnost T2:B2-s141j Sýkora J. Škvor Z. 11:00–12:30 Dejvice Cvičebna K334místnost T2:B2-626 Sýkora J. Škvor Z. 12:45–14:15 Dejvice Katedra 317, blok B2 místnost T2:B3-710 Sýkora J. Škvor Z. 11:00–12:30 Dejvice Laboratoř K132místnost T2:B3-802 Sýkora J. Škvor Z. 12:45–14:15 Dejvice Laborator K802 místnost T2:C3-434 Sýkora J. Škvor Z. 12:45–14:15 Dejvice Laboratoř
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Otevřené elektronické systémy (povinný předmět oboru)
• Otevřené elektronické systémy (povinný předmět oboru)