Fakulta informačních technologií VUT v Brně

Detail předmětu

Elektronika pro informační technologie

IEL Ak. rok 2015/2016 zimní semestr 6 kreditů

Aktuální akademický rok

Základní pojmy a veličiny v elektrických obvodech. Ustálený stejnosměrný stav v lineárních elektrických obvodech. Princip superpozice. Analýza obvodů pomocí metody zjednodušování, vět o náhradních zdrojích, aplikace Kirchhoffových zákonů, metody smyčkových proudů a uzlových napětí. Analýza přechodových dějů v elektrických obvodech v časové oblasti. Analýza RC, RL a RLC obvodů. Bezeztrátové a ztrátové vedení. Šíření signálů na vedení. Analýza nelineárních elektrických obvodů. Parametry a charakteristiky polovodičových prvků. Polovodičové součástky, bipolární technologie, PN přechod, dioda. Bipolární tranzistory, tranzistor jako spínač. Unipolární tranzistory, hradla TTL a CMOS (logické úrovně, příkon). Operační zesilovače. Číslicově-analogový převodník. Analogově-číslicové  převodníky. Přehled důležitých elektronických obvodů. Mikroelektronika, principy výroby integrovaných obvodů. Metody pro měření elektrických a neelektrických veličin. Moderní měřicí technika. Principy a použití číslicových měřících přístrojů.

Garant předmětu

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zkouška (písemná)

Rozsah

39 hod. přednášky, 6 hod. cvičení, 12 hod. laboratoře, 8 hod. projekty

Bodové hodnocení

55 zkouška, 15 půlsemestrální test, 18 laboratoře, 12 projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Bidlo Michal, Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT)
Čekan Ondřej, Ing. (UPSY FIT VUT)
Chaloupka Jan, Ing. (UITS FIT VUT)
Kocina Filip, Ing., Ph.D. (UITS FIT VUT)
Linhart Miroslav, doc. Ing., CSc. (UPSY FIT VUT)
Nečasová Gabriela, Ing. (UITS FIT VUT)
Podivínský Jakub, Ing. (UPSY FIT VUT)
Riša Michal, Ing. (UPSY FIT VUT)
Rozman Jaroslav, Ing., Ph.D. (UITS FIT VUT)
Strnadel Josef, Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT)
Šátek Václav, Ing., Ph.D. (UITS FIT VUT)
Šimek Václav, Ing. (UPSY FIT VUT)
Veigend Petr, Ing. (UITS FIT VUT)

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Schopnost analýzy činnosti elektronických obvodů, které mají praktickou návaznost na informační technologie. Znalost  bezpečnostních předpisů pro práci s elektrickými zařízeními.

Cíle předmětu

Získat přehled a základy využití vybraných metod pro popis a analýzu činnosti elektronických obvodů s  praktickou návazností  na informační technologie. Získat podrobné pokyny a informace o bezpečnosti práce s elektrickými zařízeními. Získat praktické znalosti při práci se základními elektronickými obvody v laboratoři.

Literatura studijní

  • Blahovec, A.: Elektrotechnika I, II, III, Informatorium, Praha 2000
  • Gescheidtová, E.: Základní metody měření v elektrotechnice. Brno, CERM 2000.
  • Láníček, R.: ELEKTRONIKA, obvody-součástky-děje, BEN - technická literatura, Praha 1998
  • Punčochář, J.: Operační zesilovače v elektronice, BEN - technická literatura, Praha 1999

Literatura referenční

  • Murina, M.: Teorie obvodů. Brno, VUTIUM 2000.
  • Brančík, L.: Elektrotechnika I. Brno, skripta FEKT VUT.
  • Sedláček, J., Dědková, J.: Elektrotechnika I - laboratorní a počítačová cvičení. Brno, skripta FEKT VUT.
  • Sedláček, J., Valsa, J.: Elektrotechnika II. Brno, skripta FEKT VUT.
  • Murina, M., Sedláček, J.: Elektrotechnika II - počítačová cvičení. Brno, skripta FEKT VUT.
  • Přednášky v provedení PowerPoint

Osnova přednášek

  1. Matematika pro teorii obvodů (analytické a numerické výpočty), základní pojmy a veličiny v elektrických obvodech.
  2. Ustálený stejnosměrný stav v lineárních elektrických odporových obvodech (Ohmův zákon, Kirchhoffovy zákony)
  3. Odporové sítě s jedním a více napájecími  stejnosměrnými zdroji, analýza obvodů pomocí metody zjednodušování 
  4. Věty o náhradních zdrojích (Theveninův teorém), metoda smyčkových proudů a uzlových napětí, princip superpozice
  5. Obecný matematický popis obvodů RC, RL, RLC.  RC, RL a RLC obvody s napájecími stejnosměrnými zdroji napětí. Přechodové jevy
  6. Střídavá napětí a Fourierova řada, řešení RLC obvodů.  RLC obvody v impulsním režimu, kmitočtové filtry
  7. Bezeztrátové a ztrátové vedení. Šíření signálů na vedení. Přenos signálů
  8. Polovodičové součástky, bipolární technologie, PN přechod, dioda
  9. Bipolární tranzistory, tranzistor jako spínač  
  10. Unipolární tranzistory, hradla TTL a CMOS (logické úrovně, příkon)
  11. Operační zesilovač (ideální) s váhovými odporovými sítěmi. Číslicově-analogový převodník. Analogově-číslicové  převodníky.
  12. Přehled důležitých elektronických obvodů (napájecí zdroje, stabilizátory, oscilátory, multivibrátory, bistabilní klopný obvod, Schmittův klopný obvod, časovač, komparátor, vysílač, přijímač). Mikroelektronika, principy výroby integrovaných obvodů
  13. Metody pro měření elektrických a neelektrických  veličin. Moderní měřicí technika. Principy a použití číslicových měřících přístrojů

Osnova numerických cvičení

  1. Odporové sítě. Praktická zapojení. Editor a simulátor elektrických obvodů připojených na zdroj  stejnosměrného napětí. Audiovizuální ukázky
  2. RLC obvody, přechodné děje. Praktická zapojení. Editor a simulátor RLC elektrických obvodů připojených na zdroj střídavého napětí. Audiovizuální ukázky
  3. Bipolární technologie, dioda. Praktická zapojení. Audiovizuální ukázky
  4. Bipolární technologie, tranzistor. Praktická zapojení. Audiovizuální ukázky
  5. A/D a D/A převodníky. Audio-vizuální ukázky práce s profesionálními elektronickými přístroji
  6. Přenos signálů. Praktická zapojení. Audiovizuální ukázky

Osnova laboratorních cvičení

  1. Odporové sítě. Praktická zapojení. Editor a simulátor elektrických obvodů připojených na zdroj  stejnosměrného napětí
  2. RLC obvody, přechodné děje. Praktická zapojení. Editor a simulátor RLC elektrických obvodů připojených na zdroj střídavého napětí
  3. Bipolární technologie, dioda. Praktická zapojení ve stejnosměrných a střídavých obvodech. Měření voltampérové charakteristiky diody
  4. Bipolární technologie, tranzistor. Praktická zapojení. Měření voltampérových charakteristik tranzistoru
  5. A/D a D/A převodníky. Audio-vizuální ukázky práce s profesionálními elektronickými přístroji
  6. Přenos signálů. Praktická zapojení

Osnova ostatní - projekty, práce

Individuální zhodnocení předmětu na vybraných příkladech z oblasti:
  1. Metoda smyčkových proudů
  2. Metoda uzlových napětí
  3. Theveninův teorém
  4. Přechodné děje v RLC obvodech

Průběžná kontrola studia

V průběhu semestru je bodově hodnoceno 6 laboratoří (každá za maximálně 3 body), semestrální projekt (max. 12 bodů) a půlsemestrální zkouška (max. 15 bodů).

Kontrolovaná výuka

Půlsemestrální a semestrální písemná zkouška: Pro získání bodů ze semestrální zkoušky je nutné zkoušku vypracovat tak, aby byla hodnocena nejméně 27 body. V opačném případě bude zkouška hodnocena 0 body.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-BC-3, obor BIT, 1. ročník, povinný
Nahoru