440-2101/01 – Základy elektroniky (ZEL)
| Garantující katedra | Katedra telekomunikační techniky | Kredity | 6 |
| Garant předmětu | Ing. Karel Witas, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Karel Witas, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2010/2011 | Rok zrušení | 2020/2021 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Rozumět základním elektronických obvodům a jejich funkci.
Učební výstupy jsou stanoveny tak, aby studenti byli schopni identifikovat, aplikovat a řešit úlohy z oblasti základních elektronických obvodů.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Základní pojmy, zákony a metody řešení elektrických obvodů. Vlastnosti a použití pasívních prvků, řešení pasivních RC, RL a RLC obvodů. Vlastnosti a popis signálů. Vlastnosti a charakteristiky polovodičových součástek, diody, tranzistory, tyristory, operační zesilovače, optoelektronické prvky. Parametry a návrh zesilovačů, spínačů, klopných obvodů s tranzistory, integrovanými obvody a operačními zesilovači. Vlastnosti napěťových a proudových zdrojů, usměrňovačů se sběrným kondenzátorem, lineárních a impulsních stabilizátorů napětí. Principy D/A a A/D převodníků. Aplikace optoelektronických prvků v praxi.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Punčochář, J.: Operační zesilovače v elektronice. Praha, BEN 1996
Punčochář, J.: Lineární obvody s elektronickými prvky. VŠB - TU Ostrava, Ostrava 2002
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Studenti vypracovávají během semestru samostatné práce a samostatně navrhují. Bodové hodnocení je podrobně uvedeno v systému lms.vsb.cz
E-learning
Návrh a měření zesilovače s tranzistorem J-FET: http://hdl.handle.net/10084/142450
Měření parametrů transformátoru: http://hdl.handle.net/10084/142443
Návrh a měření stabilizátorů napětí a proudu: http://hdl.handle.net/10084/142449
Návrh a měření elektrických filtrů 1. a 2. řádu: http://hdl.handle.net/10084/142447
Návrh a měření LC oscilátoru, RC a funkčního generátoru periodických signálů: http://hdl.handle.net/10084/142448
Zadání projektů Základy elektroniky (TT): http://hdl.handle.net/10084/142453
Zadání projektů Základy elektroniky (MT): http://hdl.handle.net/10084/142452
Další požadavky na studenta
Účast na laboratorních a numerických cvičeních.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
1.
Základní pojmy. Napětí, proud, výkon, práce, Ohmův zákon, Kirchhoffovy zákony. Zdroj napětí a proudu. Metody řešení elektrických obvodů. Signály.
2.
Vlastnosti a použití pasivních R, L, C prvků. Jednobrany, jejich impedance a admitance. Rezonanční obvody.
3.
Dvojbrany. Obvodové funkce, frekvenční, přechodové a impulsní charakteristiky. Řízené zdroje a modely elektronických obvodů.
4.
Základní pasivní RC, RL a RLC dvojbrany, jejich charakteristiky a aplikace.
5.
Polovodičové diody a tyristory. Charakteristiky a parametry, obvodové modely. Usměrňovače, spínače, omezovače a parametrické stabilizátory.
6.
Tranzistory. Charakteristiky a parametry bipolárních a unipolárních tranzistorů, nastavení pracovního bodu, obvodové modely.
7.
Princip zpětné vazby a její vliv na vlastnosti elektronických obvodů.
8.
Základní zapojení tranzistorů. Zesilovače, oscilátory a spínací obvody.
9.
Operační zesilovače. Princip a vlastnosti, základní zapojení.
10.
Aplikace operačních zesilovačů. Zesilovače, filtry, komparátory a generátory.
11.
Stabilizátory napětí a proudu. Vlastnosti, realizace pomocí diskrétních prvků a integrovaných obvodů.
12.
Impulsní zdroje.
13.
Principy a vlastnosti D/A a A/D převodníků.
14.
Optoelektronické prvky. Principy a vlastnosti.
Cvičení:
1.
Num. cv.: Základní zákony a veličiny elektrických obvodů.
Lab. cv.: Bezpečnost práce v laboratoři, laboratorní řád, podmínky udělení zápočtu.
Seznámení s obsluhou měřících přístrojů laboratoře.
2.
Num. cv.: Návrh děličů napětí a proudu.
Lab. cv.: Měření vlastností děličů napětí a proudu.
3.
Num. cv.: Návrh sériového a paralelního rezonančního obvodu.
Lab. cv.: Měření vlastností sériového a paralelního rezonančního obvodu.
4.
Num. cv.: Návrh RC a RL obvodů. Frekvenční a přechodová charakteristika.
Lab. cv.: Měření charakteristik integračního a derivačního článku.
5.
Num. cv.: Řešení zapojení s polovodičovými diodami.
Lab. cv.: Měření VA charakteristik polovodičových diod.
6.
Num. cv.: Výpočet parametrů náhradních modelů tranzistoru.
Lab. cv.: Měření VA charakteristik a parametrů bipolárních a unipolárních tranzistorů.
7.
Num. cv.: Návrh stejnosměrných zesilovačů, spínačů. Výpočet převodní charakteristiky.
Lab. cv.: Měření parametrů tranzistorového stejnosměrného zesilovače a spínače.
8.
Num. cv.: Návrh tranzistorových zesilovačů SE, SC, SB.
Lab. cv.: Měření vlastností tranzistorového střídavého zesilovače.
9.
Num. cv.: Návrh zesilovacích stupňů s operačními zesilovači.
Lab. cv.: Měření parametrů zesilovacích stupňů s operačními zesilovači.
10.
Num. cv.: Návrh stabilizátoru napětí.
Lab. cv.: Měření parametrů a charakteristik parametrického stabilizátoru napětí.
11.
Num. cv.: Návrh tranzistorového střídavého zesilovače s kapacitní vazbou.
Lab. cv.: Ověření návrhu tranzistorového střídavého zesilovače s kapacitní vazbou.
12.
Num. cv.: Návrh multivibrátoru (RC generátor periodického signálu) s OZ.
Lab. cv.: Ověření návrhu multivibrátoru (RC generátor periodického signálu) s OZ.
13.
Num. cv.: Náhradní numerické cvičení, rezerva za neuskutečněná cvičení
(státní svátky, rektorská a děkanská volna).
Lab. cv.: Náhradní laboratorní cvičení, rezerva za neuskutečněná cvičení
(státní svátky, rektorská a děkanská volna).
14.
Num. cv.: Test
Lab. cv.: Zápočty a konzultace.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky