Název:	Analogová elektronika
Zkratka:	AE
Typ:	povinný
Rozsah:	14 týdnů, týdně 3 hodiny přednášek + 2 hodiny laboratorních cvičení
Kredity:	6
Způsob ukončení:	zkouška
Katedra:	katedra elektroniky a zpracování signálů FM TUL
Přednášející:	Doc. Ing. Ivan Doležal, CSc.

 
Stručná anotace předmětu:

Předmět je klasickým úvodem do analogové elektroniky – zabývá se jak pasivními, tak především základními aktivními elektronickými prvky sdělovací (slaboproudé) elektroniky z funkčního, nikoliv technologického hlediska. Výklad elektronických obvodů je zaměřen zejména na měřicí a automatizační techniku, méně na elektroakustiku, komunikace a radioelektroniku. Pro všeobecný přehled se vysvětlují základní principy vybraných, běžných spotřebních elektronických zařízení. Cvičení jsou laboratorní, podporují přednášenou problematiku zapojováním vybraných prvků a obvodů s odměřením charakteristik a parametrů. Důraz je kladen na samostatné zapojování obvodů z reálných součástek na univerzálních přípravcích, tak jak se provádí při ověřování funkčních vzorků v praxi. Několik cvičení slouží na seznámení s CAD v elektronice – kreslení schémat a simulace obvodů.

 
Témata přednášek:

Elektronické funkční bloky : Systémový přístup, klasifikace podle vlastností a účelu. Degenerativní a regenerativní obvody. Lineární modely bloků, přenosy. Řazení bloků. Zpětnovazební soustava, vliv zpětné vazby, kritérium stability, podmínka oscilací. Lineární a nelineární zkreslení.

Pasívní prvky : provedení, značení, sekundární parametry, vliv teploty a kmitočtu, šum.

Diody : Druhy, modely, V-A charakteristiky, vliv teploty, dynamické vlastnosti. Optrony.

Bipolární tranzistor : Náhradní obvod. Sdružené charakteristiky, linearizace, Ebersův-Mollův model, h/y-parametry. Dynamické vlastnosti. Šum. Zesilovač SE a SC, stabilizace pracovního bodu. Zdroj proudu, proudové zrcadlo. Kaskádní zapojení. Diferenční stupeň. Vícestupňové zesilovače, druhy zátěží a vazeb. Výkonové spínače a zesilovače, třídy pracovního bodu, push-pull, Darlingtonovo zapojení.

Unipolární tranzistor : Druhy, charakteristiky, model, dynamické a spínací vlastnosti.

Operační zesilovač : Ideální a reálný OZ (parametry), ofset, drift, dynamické vlastnosti, šum. Klasifikace OZ, speciální OZ, komparátory. Kmitočtová a ofsetová kompenzace. Operační síť. Princip virtuální nuly. Multiplikativní a aditivní chyby. Základní lineární, nelineární a klopné obvody s OZ.

Oscilátory LC, RC a rezonátorové. Rozsah a stabilita kmitočtu, přeladitelnost. Klopné obvody (BKO, MKO, AKO).

Speciální obvody : Obvody pro elektroakustiku (el. potenciometry a korekce, limitéry a expandéry,...). Integrované časovače. Generátory funkcí a napětím řízené oscilátory. Omezovače, usměrňovače, tvarovače. Řízené zesilovače a násobičky. Analogové spínače a multiplexery. Vzorkovací obvody. Stabilizátory napětí a referenční obvody. Obvody se spínanými kondenzátory. Obvody řízení LED.

Radioelektronika : Vf zesilovače. Modulace a demodulace AM a FM, stereo FM. Detektory. Intermodulace a křížová modulace. Typy přijímačů, superhet. PLL, kmitočtová syntéza. Frekvenční pásma a druhy modulace radiového přenosu.

Principy : gramofon, magnetofon, filmový zvuk, omezování šumu, televize (videosignál, synchronizace, druh modulace, princip přenosu zvuku a barvonosné informace), telefonie.

 
Náplň cvičení:

Některé parametry diod a zobrazení V-A charakteristik

Charakteristiky a vybrané parametry NPN, JFET a výkonového MOSFET tranzistoru, spínací režim

Zesilovač s bipolárním tranzistorem v zapojení SE a SC

Operační zesilovače : měření vybraných parametrů, základní zesilovače s OZ, návrh a zapojení horní propusti, oscilátor s Wienovým můstkem, bistabilní, astabilní a monostabilní obvod

Generátor a siréna s časovačem

Integrované stabilizátory napětí

Základy kreslení schémat programem OrCAD a frekvenční a přechodové analýzy obvodů programem PSPICE, simulace připraveného obvodu s operačními zesilovači

 
Literatura:

Neumann, P. – Uhlíř, J.: Elektronické obvody. ČVUT, Praha 1996.

Ptáčková, G. – Neumann, P.: Elektronické obvody – analýza. ČVUT, Praha 1996.

Vobecký, J. – Záhlava, V. : Elektronika – součástky a obvody, principy a příklady. Grada, Praha 2000.

Novák, O. – Nouza, J. – Doležal, I. – Kolář, M.: Elektronika. TUL, Liberec 2001.

Foit, J. – Hudec, L.: Součástky moderní elektroniky. ČVUT, Praha 1996.

 
Prerekvizity: Teoretická elektrotechnika

Navazující:    -

 
Datum poslední změny: 5. 12. 2001