Moodle FEL ČVUT
Obvodové techniky
B242 - Letní 2024/2025
Toto je tzv. shluknutý kurz. Skládá se z několika samostatných předmětů, které sdílejí výukové materiály, úkoly, testy apod. Níže si můžete zobrazit informace o jednotlivých předmětech tvořících tento shluk.
Obvodové techniky - B3B38OTE
Hlavní kurz
| Kredity | 4 |
| Semestry | letní |
| Zakončení | Zápočet a zkouška |
| Jazyk výuky | čeština |
| Rozsah výuky | 2P+2L |
Anotace
Předmět seznamuje studenty se základními typy obvodů a konstrukčních bloků číslicových přístrojů pro měření a generování elektrických signálů. Důraz je kladen na návaznosti jednotlivých obvodů z hlediska přesnosti u analogových resp. analogově-číslicových obvodů.
Cíle studia
None
Osnovy přednášek
1. Struktura číslicových měřicích přístrojů a generátorů signálu
2. Přímo vázané zesilovače a útlumové články
3. Izolační a modulační zesilovače
4. Obvody pro převod střední a efektivní hodnoty, detektory špiček
5. Obvody pro kmitočtovou úpravu signálu, oscilátory, směšovače
6. Referenční zdroje napětí a proudu, sinusové a funkční generátory
7. Návrh řetězců a kanálů analogových bloků - úrovně signálu, linearita, rušení
8. Spínací a vazební obvody
9. Časová a amplitudová diskretizace signálu, vzorkovače, chyby
10. Pokročilé analogově-číslicové převodníky
11. Číslicově-analogové převodníky, rekonstrukce signálu
12. Číslicové obvody pro měření kmitočtu a fáze, fázová synchronizace, přímá číslicová syntéza
13. Obvody pro realizaci rozhraní pro připojení ke sběrnicím
14. Návrh analogové a číslicové části z hlediska vlastního vyzařování a odolnosti proti rušení
2. Přímo vázané zesilovače a útlumové články
3. Izolační a modulační zesilovače
4. Obvody pro převod střední a efektivní hodnoty, detektory špiček
5. Obvody pro kmitočtovou úpravu signálu, oscilátory, směšovače
6. Referenční zdroje napětí a proudu, sinusové a funkční generátory
7. Návrh řetězců a kanálů analogových bloků - úrovně signálu, linearita, rušení
8. Spínací a vazební obvody
9. Časová a amplitudová diskretizace signálu, vzorkovače, chyby
10. Pokročilé analogově-číslicové převodníky
11. Číslicově-analogové převodníky, rekonstrukce signálu
12. Číslicové obvody pro měření kmitočtu a fáze, fázová synchronizace, přímá číslicová syntéza
13. Obvody pro realizaci rozhraní pro připojení ke sběrnicím
14. Návrh analogové a číslicové části z hlediska vlastního vyzařování a odolnosti proti rušení
Osnovy cvičení
Laboratorní cvičení první části semestru budou probíhat na přípravcích, umožňujících studentům pracovat s HW efektivním a zároveň tvůrčím způsobem. Ve druhé části semestru budou laboratorní cvičení řešena formou individuálního projektu, jehož obsahem je návrh a realizace modelu bloku analogového předzpracování signálu a porovnání jeho vlastností s profesionálním výrobkem. Součástí laboratorních cvičení bude samostatný projekt, zakončený prezentací ve skupině. Úspěšná obhajoba bude spolu se dvěma testy podmínkou zápočtu.
Literatura
Stephan, K.: Analog and Mixed-Signal Electronics, 1st Edition. Wiley 2015, ISBN: 978-1-118-78266-8.
Požadavky
None
Obvodové techniky - B3B38OTE1
| Kredity | 6 |
| Semestry | letní |
| Zakončení | Zápočet a zkouška |
| Jazyk výuky | čeština |
| Rozsah výuky | 2P+2L |
Anotace
Studenti se seznámí se základními typy obvodů a konstrukčních bloků číslicových přístrojů a zařízení. Důraz je kladen na návaznosti jednotlivých obvodů z hlediska přesnosti u analogových resp. analogově-číslicových obvodů.
1. Struktura číslicových měřicích přístrojů a generátorů signálu
2. Přímo vázané zesilovače a útlumové články
3. Izolační a modulační zesilovače
4. Obvody pro převod střední a efektivní hodnoty, detektory špiček
5. Obvody pro kmitočtovou úpravu signálu, oscilátory, směšovače
6. Referenční zdroje napětí a proudu, sinusové a funkční generátory
7. Návrh řetězců a kanálů analogových bloků - úrovně signálu, linearita, rušení
8. Spínací a vazební obvody
9. Časová a amplitudová diskretizace signálu, vzorkovače, chyby
10. Pokročilé analogově-číslicové převodníky
11. Číslicově-analogové převodníky, rekonstrukce signálu
12. Číslicové obvody pro měření kmitočtu a fáze, fázová synchronizace, přímá číslicová syntéza
13. Obvody pro realizaci rozhraní pro připojení ke sběrnicím
14. Návrh analogové a číslicové části z hlediska vlastního vyzařování a odolnosti proti rušení
Laboratorní cvičení první části semestru probíhají na vhodných univerzálních přípravcích, umožňujícím studentům pracovat s HW efektivním a zároveň tvůrčím způsobem. Ve druhé části semestru budou laboratorní cvičení řešena formou individuálního projektu, jehož obsahem je návrh a realizace modelu bloku analogového předzpracování signálu a porovnání jeho vlastností s profesionálním výrobkem.
1. Struktura číslicových měřicích přístrojů a generátorů signálu
2. Přímo vázané zesilovače a útlumové články
3. Izolační a modulační zesilovače
4. Obvody pro převod střední a efektivní hodnoty, detektory špiček
5. Obvody pro kmitočtovou úpravu signálu, oscilátory, směšovače
6. Referenční zdroje napětí a proudu, sinusové a funkční generátory
7. Návrh řetězců a kanálů analogových bloků - úrovně signálu, linearita, rušení
8. Spínací a vazební obvody
9. Časová a amplitudová diskretizace signálu, vzorkovače, chyby
10. Pokročilé analogově-číslicové převodníky
11. Číslicově-analogové převodníky, rekonstrukce signálu
12. Číslicové obvody pro měření kmitočtu a fáze, fázová synchronizace, přímá číslicová syntéza
13. Obvody pro realizaci rozhraní pro připojení ke sběrnicím
14. Návrh analogové a číslicové části z hlediska vlastního vyzařování a odolnosti proti rušení
Laboratorní cvičení první části semestru probíhají na vhodných univerzálních přípravcích, umožňujícím studentům pracovat s HW efektivním a zároveň tvůrčím způsobem. Ve druhé části semestru budou laboratorní cvičení řešena formou individuálního projektu, jehož obsahem je návrh a realizace modelu bloku analogového předzpracování signálu a porovnání jeho vlastností s profesionálním výrobkem.
Cíle studia
seznámení se základními konstrukčními bloky moderních elektronických přístrojů, schopnost uceleného návrhu elektronického přístroje
Osnovy přednášek
1. Struktura číslicových měřicích přístrojů a generátorů signálu
2. Přímo vázané zesilovače a útlumové články
3. Izolační a modulační zesilovače
4. Obvody pro převod střední a efektivní hodnoty, detektory špiček
5. Obvody pro kmitočtovou úpravu signálu, oscilátory, směšovače
6. Referenční zdroje napětí a proudu, sinusové a funkční generátory
7. Návrh řetězců a kanálů analogových bloků - úrovně signálu, linearita, rušení
8. Spínací a vazební obvody
9. Časová a amplitudová diskretizace signálu, vzorkovače, chyby
10. Pokročilé analogově-číslicové převodníky
11. Číslicově-analogové převodníky, rekonstrukce signálu
12. Číslicové obvody pro měření kmitočtu a fáze, fázová synchronizace, přímá číslicová syntéza
13. Obvody pro realizaci rozhraní pro připojení ke sběrnicím
14. Návrh analogové a číslicové části z hlediska vlastního vyzařování a odolnosti proti rušení
2. Přímo vázané zesilovače a útlumové články
3. Izolační a modulační zesilovače
4. Obvody pro převod střední a efektivní hodnoty, detektory špiček
5. Obvody pro kmitočtovou úpravu signálu, oscilátory, směšovače
6. Referenční zdroje napětí a proudu, sinusové a funkční generátory
7. Návrh řetězců a kanálů analogových bloků - úrovně signálu, linearita, rušení
8. Spínací a vazební obvody
9. Časová a amplitudová diskretizace signálu, vzorkovače, chyby
10. Pokročilé analogově-číslicové převodníky
11. Číslicově-analogové převodníky, rekonstrukce signálu
12. Číslicové obvody pro měření kmitočtu a fáze, fázová synchronizace, přímá číslicová syntéza
13. Obvody pro realizaci rozhraní pro připojení ke sběrnicím
14. Návrh analogové a číslicové části z hlediska vlastního vyzařování a odolnosti proti rušení
Osnovy cvičení
Vliv souhlasného rušení
Napěťové zesilovače
Rozdílový a přístrojový zesilovač
Zesilovače s jedním napájecím napětím
Zesilovač s ekvipotenciálním stíněním
Integrační a vzorkovací zesilovače
Filtry druhého řádu
Logaritmický a exponenciální zesilovač
Převodníky střední a efektivní hodnoty
Projekt, např. kapacitní snímač výšky hladiny
Napěťové zesilovače
Rozdílový a přístrojový zesilovač
Zesilovače s jedním napájecím napětím
Zesilovač s ekvipotenciálním stíněním
Integrační a vzorkovací zesilovače
Filtry druhého řádu
Logaritmický a exponenciální zesilovač
Převodníky střední a efektivní hodnoty
Projekt, např. kapacitní snímač výšky hladiny
Literatura
Stephan, K.: Analog and Mixed-Signal Electronics, 1st Edition. Wiley 2015, ISBN: 978-1-118-78266-8
Vedral, Svatoš: Analog Signal Processing and Digitization in Measurement. Česká technika, 2020. ISBN: 978-80-01-06717-8
Vedral, Svatoš: Analog Signal Processing and Digitization in Measurement. Česká technika, 2020. ISBN: 978-80-01-06717-8
Požadavky
Zkouška, docházka na cvičení, odevzdání lab. protokolů.