440-2310/01 – Konstrukce elektronických zařízení (KEZ)

Garantující katedraKatedra telekomunikační technikyKredity4
Garant předmětuIng. Karel WitasGarant verze předmětuIng. Karel Witas
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník3Semestrletní
Odkaz na webJazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
GAJ10 Dr. Ing. Libor Gajdošík
KLI02 Ing. Tomáš Klinkovský
WIT005 Ing. Karel Witas
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+6

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Student bude po absolvování předmětu znát principy konstrukce elektronických zařízení. Učební výstupy jsou stanoveny tak, aby studenti byli schopni identifikovat, aplikovat a řešit úlohy z oblasti konstrukce elektronických zařízení.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Kvalita součástí. Rychlost (mezní kmitočet), přesnost, spolehlivost, řady hodnot. Konstrukční kritéria. Vliv napájení, hospodárnost, technika realizace, sériovost, plošné spoje, rušení, ochrany, chlazení, el. bezpečnost. Chlazení. Termoelektřina. Termočlánek, Peltier, termostat. Elektronické teploměry. Diodový teploměr, termistor, pyrometr.Elektrodynamika. Transformace impedancí, reproduktor, rezonátory. Obrazovka. Termoemise, videozesilovače, vychylování, luminofory. Transformátory. Unikající proud, bezpečnostní třídy, vnitřní odpor. Napájecí zdroje. Zdvojovač, násobič, pulsní stabilizátor, elektromagnetická kompatibilita. Odstup rušení. Zemnění, útlumy, el. a mag. pole, vlhkost, fotocitlivost, mikrofoničnost.

Povinná literatura:

Musil V. : Konstrukce a technologie elektronických zařízení. VUT Brno, 1994. Szendiuch I. : Mikroelektronické montážní technologie. VUTIUM, Brno, 1997. Novotný J. : Povrchová montáž součástek. Tesla VÚST, 1988. Škeřík : Plasty v elektrotechnice, SNTL. Mohyla, M. : Nekonvenční strojírenské materiály, VŠB Ostrava. Fukátko, V. : Teplo a chlazení v elektronice, BEN, 1998.

Doporučená literatura:

Klepš Z. : Základní mechanické součásti přístrojů, ČVUT Praha, 1985. DOSTÁL, J. Operační zesilovače. Česká Rep., Praha: BEN 2005. ISBN: 80-7300-049-0

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

Výpočty u tabule jsou bodovány Samostatná aktivita je bodována Protokoly Podmínky udělení zápočtu: Odevzdání protokolů z praktických cvičení a dosažení minimálního počtu bodů

E-learning

Není k dispozici.

Další požadavky na studenta

Na počáteční znalosti studenta nejsou kladeny žádné speciální požadavky.

Minimální znalostní požadavky

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Technický systém. Blokové schéma, měrné body, vstupy, výstupy, mechanické uspořádání, chlazení, napájení, rušení. Vektorový diagram, přenos napětí, fáze, odezva na skok. Kategorizace výrobků. Výroba, rozvod a spotřeba el. Energie, součástky, spotřební, investiční a měřicí elektronika. Rezonátory, RLC sériový, paralelní, jakost. Kvalita součástí. Rychlost (mezní kmitočet), přesnost, spolehlivost, řady hodnot. Aproximace nelinearit, dioda, diferenciální odpor, teplotní závislost, kapacita, LED. Výrobek z hlediska struktury provozu. Objem, hmotnost, vzhled, kompatibilita, opravitelnost, cena, příkon, obsluha, přesnost, výkon, spolehlivost. Tranzistor, parametry, zesílení, zkreslení, šum, mezní kmitočet. Konstrukční kritéria. Vliv napájení, hospodárnost, technika realizace, sériovost, plošné spoje, rušení, ochrany, chlazení, el. bezpečnost. Rozpiska, hodnota, typ, kritérium poruchy, rozptyl, teplotní závislost, povolené stárnutí, příkon, oteplení, intenzita poruch, cena. Teplotní akcelerace poruchovosti. Poruchy, poruchovost, degradace, Arheniova rovnice, intenzita poruch, degradace přetížením. Návrh plošného spoje, figury, rastr, hustota, vývody. Teplotní rozsahy. Vodiče, elektromechanické součásti, polovodiče, ferity, keramika, elektrolyty, rezistory. Výběr obvodů podle napájení, obvody pro 1,5 V - 3V - 5V - 15V - 24V - 30V. Chlazení zářením. Integrální termoradiace, povrch chladiče, nomogram, dominantní frekvence záření. Chlazení zářením, drátový rezistor, žárovka, výkonový koaxiální kabel. Elektrotermická analogie. Řešení termických systémů převodem na elektrické schéma. Tepelná kapacita, tepelné čerpadlo. Tepelná setrvačnost. Časová konstanta, těleso, vodič, distribuce parametrů. Tepelná pojistka, odezva na výkonový impuls, přetížitelnost. Chlazení vedením. Analogické vztahy typu s/l, tepelná vodivost, tloušťka chladicího plechu, tepelná trubice. Chlazení vedením, chlazení výkonového tranzistoru, minimalizace ztrát. Chlazení prouděním. Zákon Kingův, nucené chlazení ventilátorem, přirozená ventilace (komínový efekt). Současné chlazení prouděním, vedením a zářením. Termoelektřina. Termočlánek, Peltier, termostat. Účinnost, teoretická mez, šíření teploty. Elektronické teploměry. Diodový stejnosměrný, diodový střídavý, termistor, pyrometr. Elektronické teploměry, snímač proudění, dvojice teplot. Elektrodynamika. Transformace impedancí, reproduktor, rezonátory. Ozvučení, elektroakustika, akustický tlak, reprosoustava, výhybky. Obrazovka. Termoemise, videozesilovače, vychylování, luminofory, implose. Transformátory. Unikající proud, bezpečnostní třídy, vnitřní odpor, frekvenční charakteristika, přesycení, horní mezní kmitočet. Napájecí zdroje. Zdvojovač, násobič, pulsní stabilizátor, elektromagnetická kompatibilita. Výpočet sekundárního napětí. Technická estetika. Výtvarná geometrie, hudební akustika, optickoakustická analogie. Řady kmitočtů, kmitočtová ústředna elektronického nástroje. Nelinearity. Termistor, pozistor, bleskojistka, relé, nelineární podajnost. Nelinearity, reference, linearizace. Odstup rušení. Zemnění, šumy, el. a mag. pole, vlhkost, fotocitlivost, mikrofoničnost. Odstup rušení, uzemňování rozlehlých systémů, jednorázové děje. Inovace. Míra, inovační cyklus, nový výrobek, metrologie, oživování a opravy. Výkonnost, tepelná trubice, elektrické vedení, vlnovod, zvukovod Cvičení: 1. Seznámení s obsahem předmětu, bezpečnost v laboratořích, výpočty na vodivost, keramický rezistor, oteplení 2. Dioda, dioda v mezních stavech, výpočty 3. Analogové a spínané zdroje, rušení zdrojem, návrh zdroje z hlediska minimalizace rušení, step-up, step-down, invertující měniče, měniče s transformátorem galvanicky oddělené, obvody MC34063 a MAX756 4. Radioelektronika - výpočty 5. Optočleny, druhy optočlenů, výpočty, lineární optočlen, frekvenční charakteristika 6. Zesilovač - výpočty 7. Jištění v elektronice, pojistky, polyswitche, výpočty elektronické pojistky, zdroje s elektronickou pojistkou, varistrory, transily, jiskřiště 8. Chlazení v elektronice, emisivita, černé těleso, tepelná trubice, peltierův článek 9. Galvanický článek, náboj, výkon, energie, kapacita, spotřeba, zinkový článek, vybíjecí křivka, teoretické napětí, vnitřní odpor, optimální proud, superkapacitor, syntetická indukčnost, řízená vodivost 10. Elektroakustika - Mikrofon, reproduktor, rezonanční kmitočet, piezoměnič, možnosti potlačení zpětné vazby Laboratoře: 11. Měření spínaného zdroje s obvodem MC34063A, výstupní charakteristiky, průběhy 12. Měření transformátorů, rozptyl pole, EI, VF, VN, toroidní a hrníčkový transformátor, akumulovaná energie, optočleny, převodní charakteristika, frekvenční charakteristika 13. Měření jistících prvků - pojistky (přerušení trvalým proudem a rychlost přerušení impulsem), polyswitch, elektronická pojistka, varistory a transily 14. Měření na chladičích, peltierův článek

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2012/2013 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  20
        Zkouška Zkouška 56  10
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramOborSpec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku