UFPA222 Fyzikální základy elektroniky II

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
léto 2014
Rozsah
2/2/0. 4 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
Ing. Miroslav Vala, CSc. (přednášející)
Ing. Miroslav Vala, CSc. (cvičící)
Garance
Ing. Miroslav Vala, CSc.
Centrum interdisciplinárních studií – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
Předpoklady
UFPA120 Fy. základy elektroniky I
Znalosti základního kursu Fyzikální základy elektroniky I na úrovni zápočtu
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Předmět poskytne posluchačům základní znalosti v oblasti pasivních i polovodičových součástek a jejich vlastností včetně elementárního navrhování jednoduchých elektronických obvodů a ověření v praktickém zapojení. Předmět je koncipován jako průpravný pro další předměty bázujících na základních znalostech z elektroniky.
Osnova
  • Unipolární tranzistory J FET a MOS FET. Specifika činnosti tranzistorů řízených polem. Charakteristické parametry. Charakteristiky tranzistorů FET. Oblast obohacení a ochuzení. Základní zapojení tranzistorů FET. Tranzistor MOS FET se dvěmi řídicími elektrodami (tetroda), charakteristika základní vlastnosti a aplikace pro vf. Výkonové tranzistory FET charakteristika, základní vlastnosti a porovnání s bipolárním tranzistorem, aplikace.
    Spínací polovodičové součástky s více přechody a jejich VA charakteristiky. Dvoubázová dioda (UJT tranzistor), diak. Základní vlastnosti, VA charakteristiky, použití. Tyristor a triak. Základní vlastnosti, VA charakteristiky. Zapínání a vypínání tyristorů. Základní zapojení a použití.
    Polovodičové součástky a součástky využívající polovodičových vlastnosti materiálů bez vyhraněně definovaného přechodu PN (varistory, termistory, fotorezistory aj.)
    Princip zpětné vazby. Zpětná vazba v zesilovačích, druhy zpětné vazby, technický význam. Diferenční stupeň a jeho vlastnosti. Operační síť (realizovaná zpětnou vazbou v OZ) a její význam.
    Operační zesilovače (OZ). Základní vlastnosti a parametry ideálního a reálného OZ. Základní zapojení s OZ jako zesilovače, operačního usměrňovače a pro realizaci matematických operací na el. signálech (sčítání, odčítání, násobení, dělení, logaritmování (exp. fce). Integrace a derivace a složené funkce. Základy regulace (automatizace) P-I-D regulátor. Realizace dolní,horní a pásmové propusti.
    Princip bezdrátového přenosu. Šíření elmag. vlnění různých frekvencí. Signálová cesta (vysílač (kodéry) přenosový kanál přijímač (dekodéry). Maximální přenosová kapacita komunikačního kanálu (Shannon-Hartley). Princip antény. Základní druhy modulace (AM, FM a PCM atd). Příjem a zpracování vf signálů, princip superheterodynu). Princip digitalizace.
    Základy číslicové techniky. Booleova algebra a její základní zákony (Booleovy identity) na jednu a dvě proměnné. Základní logické členy a jejich realizace hradly NAND a NOR. Základní logické členy logické stavebnice TTL řady 74xx (funkce hradla NAND), logické členy CMOS. Kombinační a sekvenční logické obvody.
Literatura
    doporučená literatura
  • Burkgard, Kainka. Měření, řízení a regulace pomocí PC. BEN, 2003. ISBN 80-730-0089-X. info
  • Vacek Václav. Sériová komunikace ve Win32. BEN, 2003. ISBN 80-7300-086-5. info
  • Matoušek, David. USB prakticky s obvody FTDI - 1. díl. BEN, 2003. ISBN 80-730-0103-9. info
  • Kainka, Burkhard - Berndi, Hans, Joachim. Využití rozhraní PC pod Windows. Hel, 2000. ISBN 80-861-6713-5. info
  • Vlach, J. Řízení a vizualizace technologických procesů. BEN Praha, 1999. ISBN 80-86056-66X. info
Výukové metody
Přednáška s aktivizací
Projekce (statická, dynamická)
Individuální konzultace
Laboratorní praktika
Metody hodnocení
Zápočet
Kombinovaná zkouška
Informace učitele
Účast na cvičení 75%, jinak, podmíněno uznatelnou omluvou, dodatečná náhradní práce.
Vypracování zadaných seminárních prací ze cvičení (teoretické části k praktikám)
Úspěšné zvládnutí písemné i ústní části zkoušky (dvě vylosované otázky).
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je zařazen také v obdobích léto 2010, léto 2011, léto 2012, léto 2013, léto 2015, léto 2016, léto 2017, léto 2018.