Course detail

Návrhové systémy a praktikum z elektronických obvodů

FEKT-BPC-PNEAcad. year: 2022/2023

V předmětu si studenti osvojí práci s obvodovým simulátorem MicroCap a obeznámí se i s některými pokročilejšími typy analýz a funkcemi programu, jako je matematický rozbor signálů (např. FFT) a pokročilé funkce grafického výstupu programu. Dále se naučí využívat systém Eagle pro návrh DPS. V praktické laboratorní výuce se studenti naučí pájení součástek THT i SMT, osadí si DPS vyrobené dle vlastního návrhu a naučí se metodice oživování elektronických obvodů. Na oživeném zařízení poté změří jeho parametry a srovnají je s parametry původního simulovaného návrhu.
Od 6. týdne semestru probíhá praktická laboratorní výuka. Její náplní je i návrh, simulace, výroba a oživení jednoduchého elektronického zařízení.

Language of instruction

čeština

Number of ECTS credits

Mode of study

Not applicable.

Guarantor

doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D.

Department

Ústav teoretické a experimentální elektrotechniky (UTEE)

Výsledky učení předmětu

Absolvent získá hlubší znalosti obvodových simulátorů včetně pokročilých typů analýz. Bude umět pracovat se simulačním programem MicroCap a s programem pro návrh DPS Eagle. Získá praktické dovednosti v osazování a pájení součástek SMT i THT na DPS. Absolvent dokáže oživit jednoduché analogové elektronické obvody.

Prerekvizity

Student musí pro úspěšné zvládnutí předmětu:
- ovládat obsah předmětu Elektrotechnika 1 a 2,
- umět pracovat v prostředí Windows
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Co-requisites

Not applicable.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují cvičení na počítači a praktikou část v laboratořích. Předmět využívá e-learning.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou udělení zápočtu je absolvování laboratorních cvičení a úspěšné obhájení závěrečného praktického projektu.

Osnovy výuky

Osnova cvičení sleduje aktuálně probíraná témata paralelního předmětu BPC-NEO.
1. Obvodový simulátor MicroCap – úvodní seznámení.
2. Obvodový simulátor MicroCap – pokročilejší typy analýz a funkce programu.
3. Zapojení usměrňovačů a napájecích filtrů. Ochrana proti přepětí při spínání indukční zátěže.
4. Obvody s tranzistory. Zesilovače a spínače.
5. Návrhový systém EAGLE 1/2
6. Návrhový systém EAGLE 2/2
7. Obvody s operačními zesilovači
8. Osazování DPS. Pájení
9. Návrh jednoduchého obvodu, jeho simulace a optimalizace v programu MicroCap.
10. Praktický návrh DPS v systému Eagle.
11. Spínané měniče
12. Případové studie zajímavých obvodů
13. Zápočtový test

Osnova laboratorních cvičení (9.-12. týden)
9. Organizační pokyny, pravidla práce v laboratoři.
10. Praktika z pájení SMT a THT.
11. Osazení a oživení obvodu ve smíšené technologii (SMT, THT).
12. Dokončení obvodu, ověření parametrů a zhodnocení.
13. Rezerva

Work placements

Not applicable.

Učební cíle

Cílem předmětu je doplnit teoretické poznatky předmětu BPC-NEO o praktické zkušenosti s návrhem a realizací analogových elektronických obvodů. Obsahem cvičení je seznámit studenty s počítačovou podporou konstrukce elektronických obvodů od návrhu zapojení přes simulaci až po návrh plošných spojů a tvorbu výrobních podkladů. Při praktické výuce v laboratořích se studenti naučí pájení, osazování DPS a osvojí si metodiku oživování elektronických obvodů.

Specification of controlled education, way of implementation and compensation for absences

Not applicable.

Recommended optional programme components

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

Boušek J., Kosina P., Mojrová B. Elektronické součástky. BRNO: VUT v Brně, 2015.
VRBA, K. Konstrukce elektronických zařízení. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2013. s. 1-251. ISBN: 978-80-214-4719- 6.
LINEAR TECHNOLOGY: Analog Circuit Design - A Tutorial Guide to Applications and Solutions. Linear Technology, 2011. ISBN 9780123851857 (EN)