Detail předmětu

Analogová technika

FEKT-BPC-ANAAk. rok: 2022/2023

Základní stavební bloky analogových obvodů: pasivní RC a LCR obvody, obvody s diodami a referenčními diodami, s bipolárními a unipolárními tranzistory, operační zesilovače, komparátory.
Další aplikace: lineární a nelineární obvody s operačními zesilovači, aktivní filtry, napájecí zdroje, analogové spínače a vzorkovače/sledovače s pamětí, aplikace komparátorů, generátory harmonických a neharmonických signálů,

Výsledky učení předmětu

Předmět svým charakterem umožní získat praktický přístup k návrhu analogových obvodů nejrůznějšího typu.
Absolvent předmětu bude schopen:
- navrhnout základní analogové bloky s bipolárními a unipolárními tranzistory,
- vysvětlit vnitřní strukturu operačních zesilovačů a dalších analogových integrovaných obvodů,
- navrhnout základní lineární obvody s operačními zesilovači,
- navrhnout požadovanou přenosovou funkci aktivních filtrů,
- znát funkci základních nelineárních obvodů,
- navrhnout obvody s komparátory,
- rozumět aplikacím operačních zesilovačů či komparátorů ve funkčních generátorech, stabilizátorech napětí apod.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni základů teoretické elektrotechniky, zejména Ohmův zákon a Kirchhoffovy zákony, student musí být schopen analyzovat jednoduché pasivní obvody, musí znát funkci polovodičové diody, funkci bipolárního a unipolárního tranzistoru.
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.

Literatura

VRBA, K.; MIŠUREC, J. Technika analogových obvodů. Vysoké učení technické v Brně, Nakladatelství VUTIUM, 2020. 423 s. ISBN: 978-80-214-5901-4. https://dspace.vutbr.cz/handle/11012/195807
SEDRA , A. S.; SMITH, K. C.: Microelectronic Circuits. Oxford University Press, Oxford 1998
VRBA, Kamil a KOTON, Jaroslav. Filtrační analogové obvody pro integrovanou výuku VUT a VŠB- TUO. Brno: VUT v Brně 2014, ISBN: 978-80-214-5067- 7.
WINDER , S.: Filter design. Bidless, Oxford 1998
RAUT, R.; Swamy, M.N.S.: Modern Analog Filter Analysis And Design, Wiley Verlag, 2005
TIETZE, Ulrich a SCHENK, Christph a GAMM, Eberhard.: Electronic circuits: Handbook for design and application. New York: Springer, 2008, ISBN: 978-354004295
FEUCHT, D.: Designing High - performance amplifiers. SciTech Publishing, 2010
VRBA, K.; KOTON, J. Filtrační analogové obvody pro integrovanou výuku VUT a VŠB- TUO. 2014. s. 1-147. ISBN: 978-80-214-5067- 7.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Numerická cvičení mají pouze demostrační charakter - jsou koncipována na ukázání principů a rozhodovacích postupů při návrhu analogových obvodů. Konkrétní příklady návrhů pak vyžadují podrobnější samostudium podkladových materiálů. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

V každém typu cvičení může student získat až 10 bodů, tzn. za všechny typy cvičení student získává až 30 bodů. Účast v počítačových a laboratorních cvičeních je povinná. Účast v numerických cvičeních je dobrovolná, povinný je je ale test znalostí na konci semestru. Vlastní zkouška je písemná a student za ni může získat až 70 bodů. Zkouška je zaměřena na orientaci v návrhu základních analogových obvodů a na schopnost analyzovat složitější analogové struktury.

Zápočet: Zápočet společně za všechny druhy cvičení uděluje Ing. David Kubánek, Ph.D.

Zápočet z minulého roku bude uznán, pokud bylo hodnocení jednotlivých typů cvičení nenulové a součet bodů ze všech typů cvičení byl minimálně 15. O uznání numerických cvičení je nutno požádat na začátku semestru Ing. Davida Kubánka, PhD.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Teoretické poznatky – opakování, sjednocení značení
2. Základní stavební jednotky analogových obvodů
3. Vnitřní struktura operačních zesilovačů
4. Invertující a neinvertující zapojení operačního zesilovače
5. Parametry operačních zesilovačů a jejich vliv na základní zapojení
6. Lineární obvody
7. Kmitočtové filtry
8. Nelineární obvody
9. Obvody s elektronickými spínači
10.Napájecí zdroje
11.Komparátory
12.Generátory: oscilátory a funkční generátory

Cíl

Získat základní aplikační znalosti analogové techniky v celé šíři, tj. od jednoduchých stavebních bloků s diodami, bipolárními a unipolárními tranzistory až po použití integrovaných analogových obvodů v konkrétních aplikacích.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Laboratorní výuka a počítačová cvičení jsou povinná. Řádně omluvená zmeškaná laboratorní či počítačová cvičení lze po domluvě s vyučujícím nahradit s jinou skupinou nebo v zápočtovém týdnu. Numerická cvičení jsou dobrovolná, závěrečný test ze cvičení je povinný.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AMT bakalářský, libovolný ročník, zimní semestr, 6 kreditů, volitelný
  • Program BPC-EKT bakalářský, libovolný ročník, zimní semestr, 6 kreditů, volitelný
  • Program BPC-IBE bakalářský, libovolný ročník, zimní semestr, 6 kreditů, volitelný
  • Program BPC-MET bakalářský, libovolný ročník, zimní semestr, 6 kreditů, volitelný

  • Program BPC-AUD bakalářský

    specializace AUDB-ZVUK , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
    specializace AUDB-TECH , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program BIT bakalářský, 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, volitelný

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, volitelný

  • Program BPC-TLI bakalářský, 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
  • Program BPC-SEE bakalářský, 3. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení odborného základu

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na počítači

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

eLearning