440-2310/02 – Konstrukce elektronických zařízení (KEZ)
Garantující katedra | Katedra telekomunikační techniky | Kredity | 4 |
Garant předmětu | Ing. Karel Witas, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Karel Witas, Ph.D. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | volitelný odborný |
Ročník | 3 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
Rok zavedení | 2010/2011 | Rok zrušení | 2021/2022 |
Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Po absolvování předmětu bude student znát principy konstrukce elektronických zařízení.
Učební výstupy jsou stanoveny tak, aby byli studenti schopni identifikovat, aplikovat a řešit úlohy z oblasti konstrukce elektronických zařízení.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Kvalita součástí, spolehlivost, mezní kmitočet, výrobní tolerance, řady hodnot. Konstrukční kritéria. Technika realizace, sériovost, plošné spoje, chlazení. Termoelektřina, termočlánek, Peltierův článek, termostat, elektronické teploměry (diodový teploměr), termistor, pyrometr. Elektrodynamika, transformace impedance prostředí, reproduktor, rezonátory. Obrazovka, termoemise, videozesilovače, vychylování, luminofory. El. bezpečnost, unikající proud, bezpečnostní třídy, vnitřní odpor, ochrany. Napájecí zdroje, transformátory, zdvojovač napětí, násobič, spínaný zdroj, účinnost, elektromagnetická kompatibilita. Rušení, vazby, zemnění, útlumy el. a mag. pole, vlhkost, fotocitlivost, mikrofoničnost.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Výpočty u tabule jsou bodovány.
Samostatná aktivita je bodována.
Protokoly jsou bodovány.
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.
Nejsou.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
Technický systém. Blokové schéma, měrné body, vstupy, výstupy.
Vektorový diagram, přenos amplitudy a fáze, odezva na skok.
Kategorizace výrobků. Výroba, rozvod a spotřeba el. energie.
Rezonátory, RLC obvod sériový, paralelní, jakost.
Součástky, jejich kvalita, tolerance, spolehlivost, mezní kmitočet, řady hodnot.
Dioda, diferenciální odpor, teplotní závislost, kapacita, typy diod.
Výrobek: objem, hmotnost, vzhled, obsluha, kompatibilita, spolehlivost, opravitelnost, cena, příkon, účinnost, technická estetika.
Tranzistor, parametry, zesílení, zkreslení, šum, mezní kmitočet.
Konstrukční kritéria: vyrobitelnost, opakovatelnost, plošné spoje, rušení, chlazení, el. bezpečnost.
Rozpiska: hodnota, typ, tolerance, teplotní závislost, povolené stárnutí, příkon, oteplení, intenzita poruch, cena.
Poruchovost, teplotní akcelerace poruchovosti, degradace, Arheniova rovnice, intenzita poruch, degradace přetížením.
Elektrotermická analogie. Tepelná kapacita, tepelné čerpadlo.
Chlazení zářením. Integrální termoradiace, povrch chladiče, dominantní frekvence záření. Drátový rezistor, žárovka, výkonový koaxiální kabel.
Chlazení vedením. Analogické vztahy typu S/l, tepelná vodivost, tloušťka chladicího plechu, tepelná trubice. Chlazení výkonového tranzistoru.
Chlazení prouděním. Nucené chlazení ventilátorem, přirozená ventilace (komínový efekt), Zákon Kingův.
Tepelná setrvačnost, tepelná pojistka, odezva na výkonový impuls, přetížitelnost.
Termočlánek, Peltierův článek.
Elektronické teploměry. Diodový stejnosměrný, diodový střídavý, termistorový, pyrometr, termostat.
Elektrodynamika. Impedance prostředí, reproduktor, rezonátory. Ozvučení, elektroakustika, akustický tlak, reprosoustava, výhybky, zvukovod.
Obrazovka. Termoemise, videozesilovače, vychylování, luminofory, implose.
Transformátory. Vnitřní odpor, frekvenční charakteristika, přesycení, unikající proud.
Napájecí zdroje. Zdvojovač napětí, násobič napětí, spínaný zdroj, EMC.
Řady kmitočtů, kmitočtová ústředna elektronického nástroje.
Nelinearity. Termistor, pozistor, bleskojistka, relé, linearizace.
Rušení, šumy, galvanické vazby, zemnění, útlum el. a mag. pole, vlnovod.
Vlhkost, fotocitlivost, mikrofoničnost.
Cvičení:
1. Seznámení s obsahem předmětu, bezpečnost v laboratořích, výpočty vodivosti, keramický rezistor, oteplení.
2. Dioda, dioda v mezních stavech, výpočty.
3. Analogové a spínané zdroje, rušení zdrojem, návrh zdroje, step-up, step-down, invertující měniče, měniče s transformátorem.
4. Radioelektronika - výpočty.
5. Optočleny, druhy, výpočty, lineární optočlen, frekvenční charakteristika.
6. Zesilovač - výpočty.
7. Jištění v elektronice, pojistky, polyswitche, výpočty elektronické pojistky, varistrory, transily, jiskřiště.
8. Chlazení v elektronice, emisivita, černé těleso, tepelná trubice, Peltierův článek.
9. Galvanický článek, náboj, výkon, energie, kapacita, spotřeba, vybíjecí křivka, teoretické napětí, vnitřní odpor, optimální proud.
10. Elektroakustika - Mikrofon, reproduktor, piezoměnič, rezonanční kmitočet.
Laboratoře:
11. Měření spínaného zdroje s obvodem MC34063A.
12. Měření transformátorů, transformátory EI, VF, VN, toroidní a hrníčkový, akumulovaná energie, optočleny, převodní a frekvenční charakteristika.
13. Měření jistících prvků - pojistky (rychlost přerušení trvalým proudem a impulsem), polyswitch, elektronická pojistka, varistory a transily.
14. Měření na chladičích, Peltierův článek.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.