Vybrané statě z elektroniky (FSI-REA)

Akademický rok 2019/2020
Garant: doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚMTMB všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Studenti získají schpnost analýzy a syntézy základních elektronických obvodů používaných zejména v průmyslových aplikacích.
Výstupy studia a kompetence:
Navrhování jednoduchých pasivních i aktivních filtrů, zesilovačů s tranzistory a operačními zesilovači, komparátorů, PWM modulátorů, generátorů signálu, stabilizátorů napětí a proudu. Znalosti o provozu tranzistorů ve spínacím režimu, základní poznatky potřebné pro studium techniky pulsních měničů.
Prerekvizity:
Základní znalosti z teoretické elektrotechniky a matematiky (derivace, integrální počet, operace s komplexními čísly).
Obsah předmětu (anotace):
Důležité pasivní RLC obvody, rezonanční obvody, impulsní transformátory. Pasivní elektronické součástky. Základní aktivní elektronické součástky (diody, tranistory bipolární, MOSFET, IGBT) - druhy, vlastnosti. Stabilizátory napětí a proudu. Jednoduché zesilovače a oscilátory s tranzistory. Tranzistory ve spínacím režimu. Operační zesilovače a komparátory - funkce, základní zapojení, vlastnosti. Budiče výkonových spínacích tranzistorů. Vybrané integrované obvody a jejich použití.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení:
Požadavky k připuštění k zápočtovému testu:
Získání nejméně 15 bodů z testů ve cvičení.

Bodové hodnocení:
1. test: 10b.
2. test: 20b.
Zápočtový test: 70b.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na cvičeních je povinná.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. RC a RL setrvačné články prvního řádu, RLC filtry druhého řádu
2. Rezonanční obvody, transformátor, pulsní transformátory
3. Pasivní elektronické součástky
4. Základní aktivní elektronické součástky
5. Linearizovaný model bipolárního tranzistoru, h-parametry, y-parametry
6. Stabilizátory napětí a proudu
7. Tranzistorové zesilovače
8. Bipolární tranzistor, MOSFET a IGBT ve spínacím režimu
9. Operační zesilovače - princip, druhy, vlastnosti, základní zapojení, komparátory
10. Harmonické RC a LC oscilátory
11. Astabilní klopné obvody
12. Budiče výkonových tranzistorů
13. Vybrané integrované obvody
    Cvičení 1. Sériová a paralelní rezonance, RLC dolní propust
2. Fázovací obvody, kompenzovaný odporový dělič
3. Základy navrhování pulsních transformátorů
4. Tranzistorový zesilovací stupeň SE, SC a SB
5. RC oscilátory
6. LC oscilátory
7. Bipolární tranzistor a tranzistor MOSFET ve spínacím režimu
8. Stabilizátory stejnosměrného napětí
9. Stejnosměrný zesilovač s operačním zesilovačem
10. Komparátory s hysterezí a bez hystereze
11. Generátory signálu s operačním zesilovačem
12. Budicí obvod výkonového spínacího tranzistoru MOSFET a IGBT
13. Záložní zdroj 24V=/230V~/600VA - demonstrační cvičení
Literatura - základní:
1. Patočka M., Vorel P.: Řídicí elektronika - pasivní obvody
2. Patočka M., Vorel P.: Řídicí elekronika - aktivní obvody
3. Ayers J. E.: Digital integrated circuits, Analysis and design. CRC PRESS, N.Y., 2004, ISBN 0-8493-1951-X.
4. Crecraft D., Gorham D.: Electronics. Nelson Thornes Ltd., U. K., 2003, second edition, ISBN 0-7487-7036-4.
Literatura - doporučená:
1. Novotný V., Vorel P., Patočka M.: Napájení elektronických zařízení (skriptum UREL FEKT VUT)
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2A-P prezenční studium M-MET Mechatronika -- kl 3 Volitelný (nepovinný) 2 1 L