420-4002/01 – Moderní zesilovací struktury (MZS)

Garantující katedraKatedra elektrotechnikyKredity5
Garant předmětudoc. Dr. Ing. Josef PunčochářGarant verze předmětudoc. Dr. Ing. Josef Punčochář
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
MOH35 Ing. Jitka Mohylová, Ph.D.
PUN10 doc. Dr. Ing. Josef Punčochář
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 0+16

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Student bude umět posoudit reálné vlastnosti moderních zesilovacích struktur, jejich vliv při základních aplikacích, jejich aplikační oblasti. Některé základní vlivy si ověří laboratorně - např. vliv vstupní napěťové nesymetrie při zesilování malých napětí, vliv konečné hodnoty rychlosti přeběhu. To mu umožní kvalifikovaně konstruovat zesilovače, filtry a oscilátory s reálnýmí zesilovacími strukturami.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Stručné shrnutí základních vlastností aktivních trojpólů (BJT, JFET, MISFET). Popis základních funkčních bloků moderních zesilovacích struktur (diferenční zesilovač, zdroj proudu řízený proudem - proudové zrcadlo, moderní komplementární sledovač) a jejich použití při konstrukci jednotlivých zesilovacích struktur (operační zesilovače napěťové - VFA, transimpedanční (s proudovu vazbou) - CFA, transkonduktanční - OTA, proudové konvejory - CC, zesilovače VFA složené z bloků CFA - "VFA z CFA", ...). Základní aplikační zapojení (operační sítě) zkoumaných struktur.

Povinná literatura:

Punčochář,J.: Operační zesilovače v elektronice. BEN, Praha 2002 (5. vydání) Punčochář,J.: Operační zesilovače - historie a současnost. BEN, Praha 2002

Doporučená literatura:

Dostál, J.: Operační zesilovače. BEN, Praha 2005 Punčochář, J.: Lineární obvody s elektronickými prvky. Skriptum, VŠB-TU Ostrava 2002 Mohylová, J.: Lineární obvody s elektronickými prvky -Sbírka příkladů, VŠB-TU Ostrava 2002 Vobecký, J. - Záhlava, V.: Elektronika (součástky a obvody, principy a příklady). Grada, Praha 2001

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru: • Protokoly z měření vybraných úloh zpracované na základě naměřených hodnot z těchto měření a jejich následného zpracování, zkompletování a vyhodnocení. • Průběžné ověřování znalostí studentů na početních cvičeních formou diskuse a dotazů s cílem aktivního zapojení studentů do výuky. Identifikovat, dedukovat a hledat řešení problémů a jejich interpretace studenty. • Kontrolní testy a úlohy na řešení početních příkladů, popřípadě vybraných teoretických okruhů • Semestrální práce a projekty na zadané téma na základě výběru, přezkoumání, seřazení a konečné kompilace faktů a jejich zapracování do konečné formy zadané práce.

E-learning

Další požadavky na studenta

Nejsou žádné další požadavky

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Historie operačních zesilovačů, elektronky, bipolární a unipolární tranzistory. Základní zapojení s trnzistory, zdroj proudu jako aktivní zátěž. Operační zesilovače (s proudovou zpětnou vazbou - transimpedanční - CFA). Operační zesilovače VFA využívající konstrukčních zásad zesilovačů CFA. Lineární aplikace VFA. Lineární aplikace CFA. Nelineární aplikace operačních zesilovačů. Princip transkonduktančních zesilovačů (OTA), Nortonova zesilovače (NZ) a proudového konvejoru (CCII). Princip vzorkovacích struktur. Princip stabilizovaných zdrojů, bandgap reference. Princip převodníků A/D a D/A. Aktuální zesilovací struktury 1. Aktuální zesilovací struktury 2. Cvičení: Základní vlastnosti diferenčního zesilovače; střední stupeň operačního zesilovače - kompenzace; výstupní sledovač - klasický. Vstupní díl pro CFA; moderní sledovač. Vstupní díl pro "VFA z CFA" - modulová a fázová charakteristika. Operační sítě s ideálními zesilovači (inverující, neinvertující, integrační, derivační). Příklady operačních sítí s neideálními zesilovači. Příklady nelineárních sítí s operačními zesilovači - usměrňovač, logaritmický zesilovač. Zadání a diskuse k projektu. Laboratoře: Určení vlivu vstupní napěťové nesymetrie a vstupních klidových proudů při zesilování malých napětí - práce s katalogovými listy. Měření extrapolované hodnoty tranzitního kmitočtu operačního zesilovače. Měření rychlosti přeběhu operačního zesilovače. Měření mezního výkonového kmitočtu operačního zesilovače (parametrem je amplituda signálu). Měření dopředného přenosu v operační síti prvního řádu. Měření odběru OZ v závislosti na frekvenci a amplitudě signálu. Diskuse k odevzdaným projektům. Projekty: Vzorovým problémem řešeným v rámci projektu může být analýza dopředného přenosu v integrační operační síti prvního řádu (vliv prvního - dominantního - pólu operačního zesilovače a výstupního odporu operačního zesilovače).

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2011/2012 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 44  26
        Zkouška Zkouška 56  7
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N0714A060006) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N0714A060006) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku