Topic Name Description
Page Zakončení předmětu

  

File Otázky povinného testu ke zkoušce

  

Page Podmínky udělení zápočtu

  

Page Poznámky ke kombinované formě studia

  

File Laboratorní úlohy

V předmětu "Analogové obvody" je třeba a vypracovat do laboratorního deníku čtyři laboratorní úlohy. Podrobný návod na měření včetně úkolů a bodování je uveden v návodech na měření, viz. program jednotlivých cvičení. Pro dosažení plného počtu bodů je nutná domácí příprava. Ta spočívá ve výpočtu a simulaci požadovaných (měřených) hodnot a jejich zaznamenání do laboratorního deníku. Při absenci domácí přípravy může cvičící strhnout až 2 body z hodnocení ulohy. 

Studenti měří maximálně po dvojicích úlohu, na kterou se předem připravili. Výsledky si studenti samostatně (každý zvlášť) zapisují a zpracovávají do laboratorního deníku, který na konci laboratorního cvičení odevzdávají (každý student). Cvičící do příštího týdne udělí za vypracované úkoly body a vrátí deník studentům na začátku příštího měření. Bodují se tedy naměřené, či vypočítané hodnoty, nikoli jejich vypracování! Je nutné si uvědomit, že pro splnění úkolů je nutné hned při měření vyčíslit měřená data (vypočítat požadované hodnoty) a porovnat s předpoklady. Pokud výsledky neodpovídají předpokladům, student může ihned konzultovat měření s cvičícím a případnou chybu opravit. Tak se vyhne zcela špatně naměřeným údajům, na což by vetšinou přišel až doma při jejich zpracování. Nutíme studenty nad výsledky přemýšlet již při jejich měření. Při měření závislostí (charakteristik) je nutné měřit efektivně tak, aby mohla být měřená závislost vykreslena hned při měření - požadované charakteristiky lze zkonstruovat už ze dvou (max. 3) vhodně zvolených bodů.

V návodech je uvedeno bodování jednotlivých úloh, přičemž celkový počet bodů za jednotlivé úlohy je 4+2+4+5=15.

File Zadání semestrálních úloh pro samostudium
URL Interaktivní katalog součástek

Pokud potřebujete doplnit model do knihovny např. při řešení semestrálky.

URL Jak citovat - stránka knihovny ČVUT
Přednášky Page Osnova přednášek

Osnova přednášek

File Modely elektronických prvků, metoda linearizace
File Jednostupňové tranzistorové zesilovače
File Vícetranzistorová zapojení
File Operační zesilovač, základní vlastnosti a použití
File Vlastnosti zpětnovazebních soustav
File Lineární dynamické systémy

  

File RC network analysis
File RC network analysis - Maple file
File Kmitočtové filtry

  

File Regenerativní soustavy
File Spínače
Cvičení Page Osnova cvičení

Osnova cvičení

Page Seznámení se simulačním programem MicroCap
File Diodový přenosový článek

Článek umožňuje pomocí stejnosměrného zdoje proudu I1 elektronicky řídit velikost přenosu střídavého napětí V1. Analýza umožňuje demonstrovat jak závislost přenosu na uvedeném proudu (ac analýza), tak závislost zkreslení výstupního signálu na velikosti buzení a poloze pracovního bodu diody (tranzientní analýza).


File Soubor d_cl-mc.cir ke stažení
File Micro-Cap 10 - User Guide
File Micro-Cap 10 - Reference Manual
File Stabilizace pracovního bodu jednostupňových zesilovačů s bipolárním tranzistorem

Zapojení částečně odpovídá laboratornímu přípravku jednostupňových zesilovačů. Pomocí dynamické DC a DC analýzy lze ověřit polohu pracovního bodu a jeho stabilitu

Je nutné upozornit na nemožnost monitorování linearizovaných parametrů nelineárních prvků v programu MC.

File Soubor bi_Po-mc.cir ke stažení
File Jednostupňový zesilovač s bipolárním tranzistorem

Zapojení částečně odpovídá laboratornímu přípravku jednostupňových zesilovačů. Pomocí dynamické DC a AC analýzy lze ověřit polohu pracovního bodu i některé základní parametry linearizovaného modelu (Au, Rin). Pro určení výstupních odporů lze použít i přenosovou (tf) analýzu (pozor na oddělovací kapacitory!). Kmitočtové charakteristiky jsou zjišťovány pomocí střídavé analýzy. Rozkmit výstupních signálu v závislosti na buzení ukazuje časová (tran) analýza.

Je nutné upozornit na chyby programu MC, který při přepínání spínačů neprovádí před ac analýzou výpočet (přepočet) pracovního bodu! Po přepnutí tedy nedostaneme, na rozdíl od dynamické ac analýzy, odpovídající výsledek.

File Soubor bi_lab-mc.cir ke stažení
File Analýza harmonického zkreslení
File Laboratorní měření na přípravku jednostupňového zesilovače s bipolárním tranzistorem

Cílem měření je seznámit se s funkcí a základními vlastnostmi jednostupňového zesilovače s bipolárním tranzistorem. Hlavními úkoly měření jsou ověření polohy pracovního bodu a zjištění jim odpovídajících důležitých střídavých parametrů pro relativně malý budící signál (velikosti zesílení, vstupních a výstupních odporů).

Na měření je třeba se připravit, tj. přečíst si návod a prostudovat schéma. Jedná se o přípravek, který kombinuje několik zapojení je třeba se v zapojení orientovat. Jako přípravu je nutné si připravit tabulky pro změřené a vypočítané hodnoty. Do tabulky si také zaznamenejte hodnoty, které jste během cvičení či v rámci domácí přípravy vypočítali a odsimulovali. Před začátkem laboratorního měření bude provedena kontrola vašich pracovních sešitů. Pokud nebude příprava dostatečná může cvičící přidělit studentovi jeden záporný bod, případně dva, pokud bude příprava zcela chybět.

Z měřených hodnot je nezbytné ihnet vypočítat příslušné parametry, které pak lze porovnat s předpokládanými (odsimulovanými) hodnotami. V případě rozporu je třeba provést měření znova nebo požádat o pomoc cvičícího.

File "Měření vlastností zesilovače s bipolárním tranzistorem" - návod k laboratorní úloze

   

File Jednostupňový zesilovač s unipolárním tranzistorem
Zapojení částečně odpovídá laboratornímu přípravku jednostupňových zesilovačů, zapojení se společným sourcem. Pomocí dynamické DC a AC analýzy lze ověřit polohu pracovního bodu i některé základní parametry linearizovaného modelu (Au, Rin). Pro určení výstupních odporů lze použít i přenosovou (tf) analýzu (pozor na oddělovací kapacitory!). Kmitočtové charakteristiky jsou zjišťovány pomocí střídavé analýzy. Rozkmit výstupních signálu v závislosti na buzení ukazuje časová (tran) analýza. Zapojení je rozděleno na dvě části podle charakteru zátěže v drainu - odporové pro základní analýzu a dynamické pro analýzu doplňkovou. Ze zapojení je však evidentní, že se obě analýzy uskutečňují současně.
File Soubor mos_lab-mc.cir ke stažení
File Laboratorní měření na přípravku jednostupňového zesilovače s unipolárním tranzistorem

Cílem měření je seznámit se s funkcí a základními vlastnostmi jednostupňového zesilovače s unipolárním tranzistorem. Hlavními úkoly měření jsou ověření polohy pracovního bodu a zjištění jim odpovídajících důležitých střídavých parametrů pro relativně malý budící signál (velikosti zesílení, vstupních a výstupních odporů).

Na měření je třeba se připravit, tj. přečíst si návod a prostudovat schéma. Jako přípravu je nutné si připravit tabulky pro změřené a vypočítané hodnoty. Do tabulky si také zaznamenejte hodnoty, které jste během cvičení či v rámci domácí přípravy vypočítali a odsimulovali. Před začátkem laboratorního měření bude provedena kontrola vašich pracovních sešitů.

Z měřených hodnot je nezbytné ihnet vypočítat příslušné parametry, které pak lze porovnat s předpokládanými (odsimulovanými) hodnotami. V případě rozporu je třeba provést měření znova nebo požádat o pomoc cvičícího.

File "Měření vlastností jednostupňového zesilovače s unipolárním tranzistorem" - návod k laboratorní úloze

  

File Rozdílový zesilovač
Zapojení částečně odpovídá laboratornímu přípravku rozdílového zesilovače. Pomocí dynamické DC a AC analýzy lze ověřit polohu pracovního bodu i některé základní parametry linearizovaného modelu (Au, Rin). Přepínači lze volit typ buzení a zátěž emitorů. Pravá část schématu odpovídá zesilovači s aktivní dynamickou zátěží. Převodní charakteristiky základního zapojení jsou zjišťovány pomocí stejnosměrné analýzy. Rozkmit výstupních signálu v závislosti na buzení ukazuje časová (tran) analýza.
File Soubor ds_lab-mc.cir ke stažení
File Laboratorní měření na přípravku rozdílového zesilovače
Cílem měření je seznámit se s funkcí a základními vlastnostmi diferenčního zesilovače, pracujícího pracujícího jak do odporové, tak do aktivní dynamické zátěže a s různými typy napájecích obvodů v emitorech. Hlavními úkoly jsou jednak vykreslení převodní charakteristiky (charakteristik) a zjištění rozsahu linearity zesilovače pro různé typy napájecích obvodů v emitorech, jednak zjištění velikosti rozdílového a souhlasného zesílení pro různé typy napájecích obvodů v emitorech (případně i pro dynamickou zátěž v kolektorech).

Na měření je třeba se připravit, tj. přečíst si návod a prostudovat schéma. Jedná se o přípravek, který kombinuje několik zapojení je třeba se v zapojení orientovat. Pro ilustraci měřicího postupu byla vytvořena videoukázka - viz odkaz. Jako přípravu je nutné si připravit tabulky pro změřené a vypočítané hodnoty. Do tabulky si také zaznamenejte hodnoty, které jste během cvičení či v rámci domácí přípravy vypočítali a odsimulovali. Před začátkem laboratorního měření bude provedena kontrola vašich pracovních sešitů. Pokud nebude příprava dostatečná může cvičící přidělit studentovi jeden záporný bod, případně dva, pokud bude příprava zcela chybět.

Z měřených hodnot je nezbytné ihnet vypočítat příslušné parametry, které pak lze porovnat s předpokládanými (odsimulovanými) hodnotami. V případě rozporu je třeba provést měření znova nebo požádat o pomoc cvičícího.
File "Měření vlastností rozdílového zesilovače" - návod k laboratorní úloze

Cílem měření je seznámit se s funkcí a základními vlastnostmi diferenčního zesilovače, pracujícího pracujícího jak do odporové, tak do aktivní dynamické zátěže a s různými typy napájecích obvodů v emitorech. Hlavními úkoly jsou jednak vykreslení převodní charakteristiky (charakteristik) a zjištění rozsahu linearity zesilovače pro různé typy napájecích obvodů v emitorech, jednak zjištění velikosti rozdílového a souhlasného zesílení pro různé typy napájecích obvodů v emitorech (případně i pro dynamickou zátěž v kolektorech).

Tato úloha předpokládá základní znalosti z teorie obvodů a z elektronických obvodů (linearizace zapojení s tranzistory a jeho následnou analýzu). Změřením základních úkolů lze získat 10 bodů, další dva body za vypracování teoretické otázky a doplňkového měření.

File Ilustrační video k měření rozdílového zesilovače
URL Odkaz na video v HD rozlišení

   

File Lineární operační sítě
Zapojení umožňuje analyzovat základní vlastnosti dvou elementárních zapojení - neinvertujícího zesilovače a invertujícího integrátoru. Pomocí dynamické DC a AC analýzy lze ověřit základní funkci zapojení, včetně saturace. Převodní charakteristiky neinvertujícího zesilovače pro různá zesílení ukazuje DC analýza. AC analýza pak ukazuje kmitočtové charakteristiky jak uvedeného zesilovače, tak integrátoru. Opět lze volit různé parametry vykreslení. Rozkmit výstupního signálu zesilovače v závislosti na buzení ukazuje časová (tran) analýza.
File Soubor oz1-mc.cir ke stažení
File Operační sítě - příklady k procvičení

    

File Operační sítě - příklady - výsledky

    

File Laboratorní měření na přípravku operačních sítí
Cílem měření je seznámit se s kmitočtovými vlastnostmi základních operačních sítí pro různé velikosti zesílení, různé druhy impedance ve zpětnovazební větvi (zapojení integrátoru) a při různých hodnotách kompenzačních kapacit.

Na měření je třeba se připravit, tj. přečíst si návod a prostudovat schéma. Jedná se o přípravek, který kombinuje několik zapojení je třeba se v zapojení orientovat. Pro ilustraci měřicího postupu byla vytvořena videoukázka - viz odkaz. Jako přípravu je nutné si připravit tabulky pro změřené a vypočítané hodnoty. Do tabulky si také zaznamenejte hodnoty, které jste během cvičení či v rámci domácí přípravy vypočítali a odsimulovali. Před začátkem laboratorního měření bude provedena kontrola vašich pracovních sešitů. Pokud nebude příprava dostatečná může cvičící přidělit studentovi jeden záporný bod, případně dva, pokud bude příprava zcela chybět.

Z měřených hodnot je nezbytné ihnet vypočítat příslušné parametry, které pak lze porovnat s předpokládanými (odsimulovanými) hodnotami. V případě rozporu je třeba provést měření znova nebo požádat o pomoc cvičícího. 
File "Měření vlastností lineárních operačních sítí" - návod k laboratorní úloze

Cílem měření je seznámit se s~kmitočtovými vlastnostmi základních operačních sítí pro různé velikosti zesílení, různé druhy impedance
ve zpětnovazební větvi (zapojení integrátoru) a při různých
hodnotách kompenzačních kapacit.

Tato úloha předpokládá základní znalosti z~teorie obvodů a
z~elektronických obvodů (problematiku operačních zesilovačů,
kmitočtové kompenzace, teorii ZV a vlastnosti zpětnovazebních
soustav).

File Katalogový list operačního zesilovače LM748
File Ilustrační video k měření lineárních operačních sítí
URL Odkaz na video v HD rozlišení
File Komparátor s hysterezí
Zapojení umožňuje analyzovat základní vlastnosti tzv. "okénkového komparátoru". Pomocí přechodové analýzy lze ověřit základní funkci zapojení, tj. překlápěcí úrovně odezvou na trojúhelníkový pulz nebo z převodní charakteristiky. Analýza je provedena pro dvě velikosti zpětnovazebního odporu.
File Soubor oz2-mc.cir ke stažení
File Operační usměrňovač (zesilovač absolutní hodnoty)
Zapojení částečně odpovídá laboratornímu přípravku operačního usměrňovače. Pomocí přechodové analýzy lze ověřit základní funkci zapojení, tj. zejména funkci jednocestného usměrňovače včetně funkce OZ a dále sumátoru, na jehož výstupu je dvoucestně usměrněný signál.
File Soubor oz3-mc.cir ke stažení
File Analýza dvojbranu ve frekvenční a časové oblasti
Na obrázku jsou dva kmitočtově závislé přenocové články (dvojbrany). 
Analyzujte tyto dvojbrany (kmitočtové filtry) pomocí programu Micro-Cap ve frekvenční i časové oblasti. Zjistěte kmitočtové charakteristiky (modulovou  fázovou) a přechodovou, případně i impulzní charakteristiku. Změňte hodnoty rezistorů v prvním článku a  sledujte změny v jeho chování. Diskutujte možnosti použití těchto článků pro obvod oscilátoru s OZ.

Pro anaýzu můžete použít i jiné prostředky, např. Maple s knihovnou PraCAn viz další materiály, případně naše webové rozhranní (soubor také uveden). 

File Soubor osc_cl12.cir ke stažení
File PDF export analýzy přenosových článků v programu Maple (špatná čeština)
File Soubor cl1.sve pro interaktivní analýzu ve webové aplikaci
File Obvod pro samostatnou analýzu
Samostaně analyzujte frekvenční charakteristiku uvedeného obvodu pomocí programu MicoCap. Dále zjistěte i přechodovou charakteristiku.
File Oscílátor harmonických kmitů 1 s OZ
Sestavte oscilátor z operačního zesilovače(ů) a kmitočtově závislého článku (filtru) z minulého cvičení a jeho funkci ověřte analýzou. Nastavte zesílení zesilovače tak, aby kmity byly stabilní, ale zkreslení signálu za zesilovačem bylo minimální. Zjistěte harmonické zkreslení (THD) výstupního signálu (kmitů).
File Soubor osc1_mc.cir ke stažení
File Oscílátor harmonických kmitů 2 s OZ
Sestavte oscilátor z operačního zesilovače(ů) a kmitočtově závislého článku (filtru) z minulého cvičení a jeho funkci ověřte analýzou. Nastavte zesílení zesilovače tak, aby kmity byly stabilní, ale zkreslení signálu za zesilovačem bylo minimální. Zjistěte harmonické zkreslení (THD) výstupního signálu (kmitů).

Za domácí úlohu sestavte oscilátor s trojitým RC článkem, ale na rozdíl od  předchozího případu integračních článků, použijte články derivační. Proveďte nejprve analýzu samotného článku pro zjištění podmínek oscilací. Na sestaveném oscilátoru opět sledujte zkreslení signálu na výstupu OZ a na výstupu přenosového článku.
File Soubor osc2_mc.cir ke stažení