454-0030/01 – Konstrukce elektronických zařízení I. (KEZ I)
| Garantující katedra | Katedra telekomunikační techniky | Kredity | 8 |
| Garant předmětu | Ing. Tomáš Klinkovský | Garant verze předmětu | Ing. Tomáš Klinkovský |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | 4 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 1992/1993 | Rok zrušení | 2006/2007 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Student zná základy kontrukce elektronických přístrojů se zřetelem na provozní podmínky.
Vyučovací metody
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.
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.
Amerasekera E.A. - Campbell D.S. : Faillure Mechanisms in Semiconductor Devices. John Willey, 1987.
Ginsberg, G. : Printed Circuits Design. Mc Graw-Hill, 1980.
Doporučená literatura:
Klepš Z. : Základní mechanické součásti přístrojů, ČVUT Praha, 1985.
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Podmínky udělení zápočtu:
Odevzdání protokolů z praktických cvičení.
E-learning
Další požadavky na studenta
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. Elektrotermická analogie, tepelná kapacita, tepelné čerpadlo.
Tepelná setrvačnost. Časová konstanta, těleso, vodič, distribuce parametrů. Tepelná setrvačnost, 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).
Chlazení prouděním, současné chlazení prouděním, vedením a zářením.
Termoelektřina. Termočlánek, Peltier, termostat.
Termoelektřina, účinnost, teoretická mez, šíření teploty.
Elektronické teploměry. Diodový stejnosměrný, diodový střídavý, termistor, pyrometr. Elektronické teploměry, snímač proudění, dvojice teplot.
Cvičení:
Základní způsoby popisu soustav - vektorový diagram, přenos napětí, fáze, odezva na skok.
Rezonátory, RLC sériový, paralelní, jakost.
Aproximace nelinearit regresními funkcemi, odvození vztahů.
Hodnocení několika vybraných výrobků z hlediska struktury provozu, objemu, hmotnosti, vzhledu, kompatibility, opravitelnosti, ceny, příkonu, obsluhy, přesnosti.
Plošné spoje, měření oteplení.
Chlazení zářením, výpočet chladiče součástky, měření teploty součástky bez chladiče a s chladičem.
Chlazení vedením, měření na reálném objektu.
Chlazení Peltierovým článkem, měření na reálném objektu.
Měření teploty standardními průmyslovými snímači - Pt100, termočlánek.
Měření teploty diodovým teploměrem.
Měření teploty termistorem, polovodičovými snímači teploty.
Návrh výrobku po stránce mechanické, vytvoření výkresové dokumentace. Celkový výkres výrobku.
Návrh skříňky výrobku se zřetelem ke všem podstatným konstrukčním kritériím a technologičnosti výroby. Potisk panelů.
Zápočet.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.