449-0390/01 – Moderní zesilovací struktury (MZS)

Garantující katedraKat.teoretické elektrotechnikyKredity5
Garant předmětudoc. Dr. Ing. Josef PunčochářGarant verze předmětudoc. Dr. Ing. Josef Punčochář
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2006/2007Rok zrušení2007/2008
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
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 konstrukci a 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 stejnosměrných napětí, vliv konečné hodnoty rychlosti přeběhu při přenosu signálů se značnou amplitudou nebo při komparaci.

Vyučovací metody

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

Průběžná kontrola studia: testy protokoly z laboratorních cvičení Podmínky udělení zápočtu: Student absolvuje 3 testy. Za každý test může získat až 6 bodů. Maximálně tedy 3 * 6 = 18 bodů. Student měří 6 úkolů - za každý písemně vyhodnocený úkol může získat až 2 body. Maximálně tedy 2 * 6 = 12 bodů (může zpracovat více úkolů společně). Student může získat až 14 bodů za semestrální projekt. Pro udělení zápočtu se vyžaduje minimálně 26 bodů. Student může získat až 56 bodů u závěrečné zkoušky(řešení obvodu - až 32 bodů, ústní část - až 24 bodů). Pro absolvování kursu musí student získat minimálně 51 bodů.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Historie operačních zesilovačů; elektronky, bipolární a unipolární tranzistory. Základní zapojení s tranzistory; zdroj proudu jako aktivní zátěž. Operační zesilovače (s napěťovou zpětnou vazbou - VFA - s limitujícími proudovými zdroji ve vstupním dílu). 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

Kombinovaná forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 44 (44) 0
                Laboratorní práce Laboratorní práce 12  0
                Projekt Projekt 14  0
                Písemka Písemka 18  0
        Zkouška Zkouška 56 (56) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 32  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 24  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2007/2008 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku