Elektronika 1
Studijní plán: Aplikovaná technika pro průmyslovou praxi - platný od ZS 2016/2017
| Předmět | Elektronika 1 (xELE1) |
|---|
| Garantuje | Katedra technických studií (KTS) |
|---|
| Garant | Dr. Ing. Vlastimil Vondra |
|---|
| Jazyk | česky |
|---|
| Počet kreditů | 4 |
|---|
| Prezenční studium |
|---|
| Přednáška | 2 h |
|---|
| Cvičení | 2 h |
|---|
Sylabus
- Pasivní součástky elektronických obvodů (rezistory, kondenzátory, cívky), technická realizace, komerční dostupnost, vlastnosti reálných součástek, modelování parazitních jevů, náhrada cívek syntetickým induktorem.
- Pasivní obvody (RLC) 1. a 2. řádu, integrační a derivační článek, kompenzovaný odporový dělič, rezonanční obvody, filtry 2. řádu různých typů (dolní, horní pásmová propusť a zádrž), fázovací články.
- Fyzikální základy polovodičové elektroniky. Struktura pevných látek. Základní typy a vlastnosti polovodičů, energetický pásový model. Vedení proudu v polovodičích. Polovodičové přechody. Přechod PN v rovnovážném stavu. Vznik depletiční vrstvy. Přechod PN s přiloženým napětím. Přechod kov – polovodič. Průraz přechodu: tunelový, lavinový, tepelný.
- Usměrňovací plošná polovodičová dioda. Rozbor a modelování základních (rezistivních) a setrvačných vlastností reálné polovodičové diody. Princip a vlastnosti speciálních diod: Schottkyho, Zenerova stabilizační,kapacitní (varicap) a tunelová dioda.
- Bipolární tranzistory, fyzikální podstata, princip funkce, vlastnosti. BJT jako zesilující prvek. Základní zapojení tranzistoru dle společné elektrody (SB, SE, SC), způsoby nastavení a stabilizace pracovního bodu. Charakteristiky BJT. Modelování BJT, nelineární a lineární (lokální) modely.
- Unipolární tranzistory FET (JFET a MOSFET), fyzikální podstata, princip funkce, vlastnosti, charakteristiky, parametry, nelineární a lineární modely. FET jako zesilující prvek. Základní zapojení, nastavení pracovního bodu.
- Obvody napáječů. Usměrňovače. Stabilizátory proudu a napětí, parametrické, zpětnovazební a spínané. Měniče DC napětí.
- Obvody s tranzistory BJT a FET: zdroje proudu, proudová zrcadla, aktivní zátěž, diferenční stupeň, kaskádní zapojení.
- Princip a dělení zesilovačů. Jednostupňové zesilovače s FET a BJT. Vícestupňové zesilovače, s kapacitní vazbou. Širokopásmové zesilovače. Úzkopásmové zesilovače s jedním a více laděných obvodů. Výkonové VF zesilovače. Výkonové NF zesilovače. Spínané zesilovače.
- Zpětná vazba v elektronických obvodech: princip, druhy ZV, vliv ZV na parametry obvodu, praktická zapojení ZV.
- Operační zesilovač, základní zapojení a vlastnosti, operační sítě.
- Oscilátory, princip, podmínky kmitání a jejich odvození, zapojení VF oscilátorů (dvoubodové LC, zpětnovazební, tříbodové, řízené krystalem), zapojení NF oscilátorů (ARC, s Wienovým článkem.
Doporučená literatura
- Dostál, T.: Elektronické podpory přednášek ELE1. Disk S, složka Dostal / ELE1.
- NEUMANN, P., UHLÍŘ J., ZEMÁNEK I. Elektronické obvody a funkční bloky 1. 2. vyd. Praha: ČVUT, 2005. ISBN 80-010-3281-7.
- BRTNÍK, B., MATOUŠEK, D. Elektronické prvky. Praha: nakladatelství BEN - technická literatura, 2011. ISBN 978-80-7300-4.
Anotace
Předmět seznamuje studenty s principy, s vlastnostmi a parametry nejpoužívanějších součástek moderních elektronických obvodů, a to jak pasivních, tak hlavně aktivních – polovodičových. Stručně jsou vysvětleny fyzikální základy činnosti různých druhů diod, tranzistorů BJT a FET. V laboratorních cvičeních se studenti naučí měřit parametry a charakteristiky těchto prvků, na což je v tomto předmětu kladen největší důraz. V druhé časti se studenti seznámí se základními aplikacemi probíraných součástek v obvodech napáječů (usměrňovače, stabilizátory), v zesilovačích a oscilátorech. Vysvětleny jsou základní principy činnosti těchto obvodů a ukázána jsou jejich různá zapojení.
^ nahoru ^
