You are hereELU

ELU


Předmět: Elektronika

Katedra/Zkratka: KEF/ELU

Rok: 2017

Garant: 'Mgr. Milan Vůjtek, Ph.D.'

Anotace: Fyzikální základy teorie obvodů. Principy a vlastnosti polovodičových součástek. Operační zesilovače. Soubor praktických úloh z elektroniky.

Přehled látky:
1. Fyzikální základy teorie obvodů: základní pojmy, obvodové prvky a jejich vlastnosti, lineární, nelineární, neřízené prvky,charakteristiky a parametry dvojpólů, lineární dvojpóly - ideální odpor, indukčnost, kapacita, zdroj napětí a proudu, řízené lineární dvojpóly, nelineární dvojpóly, mnohapólové prvky - trojpóly, čtyřpóly a dvojbrany (ideální transformátor, ideální měnič výkonu, ideální gyrátor, ideální impedanční konvertor a invertor, ideální řízený zdroj elektrické energie, ideální zesilovač), mnohobranové prvky, spojování dvojpólů, čtyřpólů a dvojbranů, rovnice popisující obvody, kmitočtové charakteristiky, konkrétní příklady dvojpólů, čtyřpólů a dvojbranů. 2. Principy a vlastnosti polovodičových součástek: polovodiče a jevy v polovodičích (struktura látek, pásový model, elektrony a díry, Ohmův zákon, Hallův jev, absorpce, vnitřní fotoelektrický a fotovodivost, elektroluminiscence, galvanomagnetický jev, termomagnetický jev, termoelektrický jev a Peltierův jev), přechod PN a jeho VA charakteristika, přechod kov - polovodič, příprava polovodičů, polovodičové součástky bez aktivního přechodu PN (termistory, fotoresistory a fotomagnetické detektory, Hallovy součástky, magnetorsistory, Gunnovy diody, varistory, tensoelektrické polovodiče), polovodičové součástky s jedním PN přechodem (usměrňovací diody, stabilizační diody, tunelové diody, varikapy a varaktory, fotodiody, luminiscenční a laserové diody, termoelektrické a Peltiérovy články, UJT), polovodičové součástky se dvěma PN přechody - bipolární transistory (stavba, princip, statické charakteristiky, základní zapojení a vlastnosti zapojení, schématické značky, nf parametry, pracovní bod, výkonová ztráta a teplotní stabilizace, vysokofrekvenční efekty), součástky s více přechody PN (čtyřvrstvé, pětivrstvé - diak, tyristor, triak), unipolární transistory (JFET, MOS-FET, V-MOS), použití a jednoduchá zapojení polovodičových součástek (zesilovače, klopné obvody, oscilátory atd.). 3. Operační zesilovače: základní vlastnosti operačních zesilovačů, druhy operačních zesilovačů, vnější obvody oper. zesilovačů, základní zapojení - sčítání, odečítání, integrování, derivování, funkční měniče, násobičky a děličky, analogové paměti, převodníky, zesilovače, usměrňovače, omezovače, komparátory, spínače, generátory, aktivní filtry, stabilisátory. 4. Logické integrované obvody: Booleova algebra a logické funkce, logické operátory a logické stavebnice, kombinační funkce a příslušné obvody, zobrazení, číselné kódy, aritmetické operace a příslušné obvody, paměťové funkce, funkce posouvání a čítání, klopné obvody pro posouvání a čítání, paměťové a posuvné registry, paměti, komparační obvody, sčítačky, čítače, sekvenční obvody, řadič, mikroprocesorová struktura, systém řízený mikroprocesorem, PC, AD a DA převodníky. 5. Elektronické systémy: vysílače, přijímače, modulátory, směšovače, demodulátory, magnetron, měniče elektrických veličin na neelektrické a naopak, zpracování zvuku a obrazu, obrazové snímací elektronky, CCD, obrazovka, detektory elektromagnetického záření, optoelektronické zobrazovací systémy aj. Měření vlastností pasivních polovodičových dvojpólů. Vlastnosti usměrňovačů střídavého proudu - jednocestné a dvojcestné usměrňovače, vyhlazování, činitel stabilizace. Měření statických charakteristik bipolárního tranzistoru a jednostupňový tranzistorový zesilovač. Statické aplikace operačních zesilovačů - (ne)invertující zesilovače, sumátory, usměrňovač. Dynamické aplikace operačních zesilovačů - derivátory, integrátory, aktivní filtry, syntetické indukčnosti. Kombinační logické obvody - základní hradla, realizace logických funkcí, sčítačky, multiplexory. Sekvenční logické obvody - klopné obvody, posuvné a kruhové registry, čítače. Harmonická analýza elektrických signálů - spektrum sinusového, obdélníkového a usměrněného signálu, zkreslení zesilovače v saturaci.