449-0390/01 – Moderní zesilovací struktury (MZS)
| Garantující katedra | Kat.teoretické elektrotechniky | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | doc. Dr. Ing. Josef Punčochář | Garant verze předmětu | doc. Dr. Ing. Josef Punčochář |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | volitelný odborný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2006/2007 | Rok zrušení | 2007/2008 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
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
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.