Detail předmětu

Návrh a realizace elektronických přístrojů

FEKT-BPC-NRPAk. rok: 2023/2024

Návrh a konstrukce elektronických přístrojů a jejich zavádění do výroby. Elektromagnetická kompatibilita. Elektrická konstrukce výběr součástek, aplikační zásady, obvodové řešení a jeho výpočet, problémy parazitních vazeb a přenosů, praktická doporučení pro elektrickou konstrukci. Mechanická konstrukce design přístroje, návrh plošných spojů, chlazení. Spolehlivost elektronických přístrojů. Technická diagnostika.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Ing. Vladimír Levek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mikroelektroniky (UMEL)

Vstupní znalosti

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.
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.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Cvičení - 40 bodů.
Závěrečná zkouška - 60 bodů.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Seznámit se s postupem a s praktickými zásadami návrhu elektronických přístrojů a zařízení jak po stránce elektrické, tak i mechanické.
Absolvent získá konkrétní aplikační poznatky z vybraných oblastí návrhu elektronických přístrojů, které se jinak získávají delší praxí ve vývoji. Přitom je kladen důraz na pochopení funkce obvodu a pochopení fyzikální podstaty parazitních jevů tak, aby poznatky bylo možné aplikovat i na jiné případy. Naučí se předvídat a odhalovat řadu problémů, které vznikají při vývoji nových přístrojů, a to jak v části elektrické, tak i v oblasti mechanické konstrukce.

V předmětu jsou zahrnuty kapitoly z oblasti návrhu:
- Součástková základna pro návrh a vývoj elektronických zařízení.
- Spínání výkonových zátěží, rychlých signálů, návrh a výběr vhodných spínacích prvků.
- Chlazení v elektrotechnice, výpočet podmínek eliminace ztrátového výkonu a výpočet chlazení.
- Sběrnice v elektrotechnice, názvosloví, problematika přenosu, eliminace rušení a popis vybraných sběrnic (UART, SPI, I2C, CAN, IR, proudová smyčka) a jejich aplikace.
- Napájecí zdroje v elektrotechnice, aplikace, filtrace napájení a eliminace rušení. Lineární napájecí zdroje, nábojové pumpy, spínané zdroje.
- Inerciální soustava. Návrh, měření, filtrace a popis problematiky akcelerometrů, gyroskopů a magnetometrů.
- Management výroby, názvosloví, ochrana průmyslového vlastnictví.

Doporučená literatura

HRBÁČEK, Jiří. Komunikace mikrokontroléru s okolím. Praha: BEN - technická literatura, 1999. ISBN 80-86056-42-2. (CS)
MANN, Burkhard. C pro mikrokontroléry: ANSI-C, kompilátory C, spojovací programy - linkery, práce s ATMEL AVR a MSC-51, příklady programování v jazyce C, nástroje pro programování, tipy a triky ... ΜC & praxe. Praha: BEN - technická literatura, 2003. ISBN 80-7300-077-6. (CS)
KREJČIŘÍK, Alexandr. Lineární napájecí zdroje. Praha: BEN - technická literatura, 2001. ISBN 80-7300-002-4. (CS)
KREJČIŘÍK, Alexandr. Napájecí zdroje. Praha: BEN - technická literatura, 1999. ISBN 80-86056-56-2. (CS)
HEROUT, Pavel. Učebnice jazyka C. 4., přeprac. vyd. České Budějovice: Kopp, 2004. ISBN 80-7232-220-6. (CS)
FUKÁTKO, Tomáš a FUKÁTKO, Jaroslav. Teplo a chlazení v elektronice II. Praha: BEN - technická literatura, 2006. ISBN 80-7300-199-3. (CS)
HUMLHANS, Jan. Nábojové pumpy: funkce, přehled a použití. Praha: BEN - technická literatura, 2002. ISBN 80-7300-046-6. (CS)

eLearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AUD bakalářský

    specializace AUDB-TECH , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program BPC-AMT bakalářský, libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
  • Program BPC-EKT bakalářský, libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
  • Program BPC-SEE bakalářský, libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
  • Program BPC-TLI bakalářský, libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
  • Program BIT bakalářský, 2. ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 2. ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program BPC-MET bakalářský, 3. ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Veronika Junasová
Ing. Vladimír Levek, Ph.D.
doc. Ing. Radovan Novotný, Ph.D.

Osnova

1 - Návrh a konstrukce elektronických přístrojů. Technická příprava výroby
2 - Lineární, nelineární a parametrické systémy. Pasivní a aktivní součástky elektronických obvodů
3 - Obvodové řešení a jeho výpočet
4 - Elektrická konstrukce, výběr součástek, aplikační zásady
5 - Návrh funkčních bloků na elektrické úrovni
6 - Elektromagnetická kompatibilita (EMC)
7 - Signálové spoje, rozvod nápájení, parazitní jevy a stínění
8 - Mechanická konstrukce elektronických přístrojů
9 - Odvod tepla z elektronických zařízení (chlazení)
10 - Pájení, plošné spoje, povrchová montáž
11 - Diagnostika, měření a oživování elektronických přístrojů. Metrologie a zkušebnictví
12 - Spolehlivost a řízení jakosti, bezpečnostní požadavky na elektronické přístroje
13 -Technická normalizace. Zákonné požadavky na výrobky. Ochrana průmyslového vlastnictví

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Veronika Junasová
Ing. Vladimír Levek, Ph.D.

eLearning

eLearning: aktuální otevřený kurz