Elektronické obvody prakticky

Vztahy:

Podmínkou zápisu na předmět BAB34EOP je, že student si nejpozději ve stejném semestru zapsal příslušný počet předmětů ze skupiny BEZBM

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Předmět je zaměřen na návrh a realizaci praktických konstrukcí, které mohou být využity v rámci individuálních projektů a závěrečných prací. Klade si za cíl studenty naučit základům praktického návrhu a realizace elektronických zařízení. V přednáškách jsou představeny vybrané základní součástky (diody, tranzistory, ...) a nejpoužívanější obvodové bloky (napájecí obvody, zesilovače, elektrické filtry, ). V rámci cvičení je aktivita zaměřena na realizaci zapojení formou návrhu desky plošných spojů v programu KiCad a výrobu a osazení desky. Jsou rovněž představeny nejpoužívanější aplikace s mikrokontroléry a praktická ukázka jejich naprogramování. Studenti v průběhu semestru pracují na individuálním projektu, který má formu návrhu, realizace, oživení, změření a vytvoření dokumentace ke zvolenému zapojení. V rámci cvičení jsou rovněž laboratorní úlohy, kde jsou praktická měření. Předmět je zakončen prezentací semestrální práce a v průběhu semestru jsou dva zápočtové testy.

Požadavky:

Předpokládá se základní znalost funkce elektronických součástek. Nutno absolvovat proškolení bezpečnosti práce v elektrotechnice.

Osnova přednášek:

1. Úvodní přednáška, organizace a hodnocení předmětu, Vlastnosti pasivních součástek

2. Program LTspice, princip simulace elektrických obvodů, základní analýzy

3. DC charakteristiky diod, základní vlastnosti, aplikace

4. AC charakteristiky diod a aplikace

5. Tranzistor JFET

6. Bipolární tranzistor

7. MOSFET zesilovač

8. Tranzistor MOSFET a BJT jako spínač

9. Operační zesilovač základní vlastnosti

10. Aplikace s operačními zesilovači

11. Lineární stabilizátory napětí

12. DC/DC konvertory

13. Filtry a oscilátory

14. Ostatní praktické obvodové bloky

Osnova cvičení:

1. Úvod, podmínky zápočtu, organizace, proškolení bezpečnosti práce, výběr semestrálních projektů

2. Program KiCAD návrh schématu, práce s knihovnami součástek

3. Program KiCAD vytváření a úprava modelů součástek, tvorba vlastních knihoven součástek

4. Program KiCAD návrh jednovrstvých a vícevrstvých desek plošných spojů

5. Program KiCAD DRC, ERC, finální úprava desky, export dat pro strojovou a ruční výrobu desek

6. Výroba desky plošných spojů fotocestou nebo na frézce, formátování a úprava desky, vrtání

7. Osazení desky součástkami, technika pájení, klasické a SMD součástky

8. Využití jednodeskového počítače NUCLEO pro laboratorní měření

9. Laboratorní úloha bezkontaktní senzor teploty

10. Laboratorní úloha Měření vlastností lineárního stabilizátoru napětí

11. Laboratorní úloha DC/DC konvertor

12. Laboratorní úloha měření signálů EMG a ECG

13. Odevzdání semestrálních projektů, prezentace

14. Odevzdání semestrálních projektů, prezentace, udělení zápočtů

Cíle studia:

Cíle předmětu je získat praktické zkušeností s návrhem, realizací a testováním plošných spojů a elektronických obvodů s ohledem na potřeby studentů FEL, kteří budou realizovat praktickou závěrečnou práci.

Studijní materiály:

Pro všechny přednášky i laboratorní úlohy jsou vypracovány prezentace a předpřipravené protokoly, ve kterých je obsažena veškerá teorie nutná ke studiu. Vše je umístěno na Moodle FEL ČVUT.

Doporučená literatura:

Dostál, J.: Operační zesilovače, BEN-technická literatura, 1. Vydání, Praha 2005, ISBN 80-7300-049-0

Krejčiřík, A.: Napájecí zdroje 1 základní zapojení analogových a spínaných napájecích zdrojů, BEN, 2002 ISBN 80-86056-02-3

Vedral, J., Fischer, J.: Elektronické obvody pro měřicí techniku, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2004.

Davídek, V., Laipert, M., Vlček, M.: Analogové a číslicové filtry, Vydavatelství ČVUT, Praha 2000, ISBN 80-01-02178-5

Hájek, J.: Časovač 555 praktická zapojení, BEN - technická literatura, 1. Vydání, Praha 1999, ISBN 80-901984-1-

Poznámka:

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/course/view.php?id=697

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Lékařská elektronika a bioinformatika (povinně volitelný předmět)