Detail předmětu

Elektronika pro informační technologie

IEL Ak. rok 2024/2025 zimní semestr 6 kreditů

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

Koordinátor předmětu

Jazyk výuky

česky, anglicky

Zakončení

zápočet+zkouška (písemná)

Rozsah

  • 39 hod. přednášky
  • 6 hod. seminář
  • 12 hod. laboratoře
  • 8 hod. projekty

Bodové hodnocení

  • 55 bodů závěrečná zkouška (písemná část)
  • 15 bodů půlsemestrální test (písemná část)
  • 18 bodů laboratoře
  • 12 bodů projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

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

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Předmět je zařazen do zimního semestru prvního ročníku bakalářského studijního programu. U studentů se proto předpokládají pouze běžné znalosti na úrovni střední školy.

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
  • Přednášky v provedení PowerPoint

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.
  • Horowitz, P., Hill, W.: The art of electronics 3rd edition, Cambridge University Press, 2015.

Studijní opory

Osnova přednášek

  1. 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 seminářů

  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). 

Půlsemestrální a semestrální písemná zkouška: Pro získání bodů ze semestrální zkoušky je nutné zkoušku vypracovat takaby byla hodnocena nejméně 27 body. V opačném případě bude zkouška hodnocena 0 body. Laboratoře jsou dobrovolné. Pro prezenční účast v laboratoři je nutné být proškolen. Zmeškanou laboratoř lze ve výjimečných případech nahradit ke konci semestru po osobní domluvě s cvičícím (náhradní termín laboratoře, individuální projekt apod.). 

Podmínky zápočtu:

  • Získání alespoň 3 bodů ze semestrálního projektu a alespoň 6 bodů z laboratoří.

Rozvrh

DenTypTýdnyMístn.OdDoKapacitaPSKSkupInfo
Po přednáška 1., 2., 3., 6., 8., 12., 13. výuky E104 E105 E112 10:0011:50319 1BIB 2BIA 2BIB 30 - 49 xx Růžička
Po přednáška 4., 5., 9., 11. výuky E104 E105 E112 10:0011:50319 1BIB 2BIA 2BIB 30 - 49 xx Peringer
Po přednáška 2024-11-18 E104 E105 E112 10:0011:50319 1BIB 2BIA 2BIB 30 - 49 xx
Po laboratoř 3., 5., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 11:0012:5020 1BIA 2BIA 2BIB xx Strnadel
Po laboratoř lichý L306.1 L306.2 11:0012:5020 1BIA 2BIA 2BIB xx Strnadel
Po laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 13:0014:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Rozman
Po laboratoř lichý L306.1 L306.2 13:0014:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Rozman
Po laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 15:0016:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Rozman
Po laboratoř lichý L306.1 L306.2 15:0016:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Rozman
Po laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 17:0018:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Šimek
Po laboratoř lichý L306.1 L306.2 17:0018:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Šimek
Út laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 07:0008:5020 1BIA 2BIA 2BIB xx Veigend
Út laboratoř lichý L306.1 L306.2 07:0008:5020 1BIA 2BIA 2BIB xx Veigend
Út přednáška 1., 2., 3., 6., 8., 12., 13. výuky D0206 D105 10:0011:50470 1BIA 2BIA 2BIB 10 - 29 xx Růžička
Út přednáška 4., 5., 7., 9., 11. výuky D0206 D105 10:0011:50470 1BIA 2BIA 2BIB 10 - 29 xx Peringer
Út přednáška 2024-11-19 D0206 D105 10:0011:50470 1BIA 2BIA 2BIB 10 - 29 xx
Út laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 15:0016:5021 1BIA 2BIA 2BIB xx Goldmann
Út laboratoř lichý L306.1 L306.2 15:0016:5021 1BIA 2BIA 2BIB xx Goldmann
Út laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 17:0018:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Goldmann
Út laboratoř lichý L306.1 L306.2 17:0018:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Goldmann
St laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 07:0008:5021 1BIA 2BIA 2BIB xx Veigend
St laboratoř lichý L306.1 L306.2 07:0008:5021 1BIA 2BIA 2BIB xx Veigend
St laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 09:0010:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Plevač
St laboratoř lichý L306.1 L306.2 09:0010:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Plevač
St přednáška 1., 2. výuky D0206 D105 10:0010:50470 1BIA 2BIA 2BIB 10 - 29 xx Šátek
St přednáška 3., 7. výuky D0206 D105 10:0010:50470 1BIA 2BIA 2BIB 10 - 29 xx Veigend
St přednáška 4., 5., 9., 11. výuky D0206 D105 10:0010:50470 1BIA 2BIA 2BIB 10 - 29 xx Peringer
St přednáška 6., 8., 12. výuky D0206 D105 10:0010:50470 1BIA 2BIA 2BIB 10 - 29 xx Růžička
St přednáška 2024-11-20 D0206 D105 10:0010:50470 1BIA 2BIA 2BIB 10 - 29 xx
St přednáška 2024-12-11 D0206 D105 10:0010:50470 1BIA 2BIA 2BIB 10 - 29 xx Šátek, Veigend
St laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 11:0012:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Strnadel
St laboratoř lichý L306.1 L306.2 11:0012:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Strnadel
St seminář 1., 2., 4., 9., 11. výuky D0206 D105 11:0011:50470 1BIA 2BIA 2BIB 10 - 29 xx Šátek
St seminář 3., 7. výuky D0206 D105 11:0011:50470 1BIA 2BIA 2BIB 10 - 29 xx Veigend
St seminář 5., 6., 8., 10., 12., 13. výuky D0206 D105 11:0011:50470 1BIA 2BIA 2BIB 10 - 29 xx
St přednáška 1., 2., 3. výuky D105 14:0014:50319 1BIB 2BIA 2BIB 30 - 49 xx Šátek
St přednáška 4., 5., 9., 11. výuky D105 14:0014:50319 1BIB 2BIA 2BIB 30 - 49 xx Peringer
St přednáška 6., 8., 12. výuky D105 14:0014:50319 1BIB 2BIA 2BIB 30 - 49 xx Růžička
St přednáška 2024-10-30 D105 14:0014:50319 1BIB 2BIA 2BIB 30 - 49 xx Veigend
St přednáška 2024-11-20 D105 14:0014:50319 1BIB 2BIA 2BIB 30 - 49 xx
St přednáška 2024-12-11 D105 14:0014:50319 1BIB 2BIA 2BIB 30 - 49 xx Šátek, Veigend
St seminář 1., 2., 3., 4., 9., 11. výuky D105 15:0015:50320 1BIB 2BIA 2BIB 30 - 49 xx Šátek
St seminář 5., 6., 8., 10., 12., 13. výuky D105 15:0015:50320 1BIB 2BIA 2BIB 30 - 49 xx
St seminář 2024-10-30 D105 15:0015:50320 1BIB 2BIA 2BIB 30 - 49 xx Veigend
Čt laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 11:0012:5021 1BIA 2BIA 2BIB xx Nečasová
Čt laboratoř lichý L306.1 L306.2 11:0012:5021 1BIA 2BIA 2BIB xx Nečasová
Čt laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 13:0014:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Nečasová
Čt laboratoř lichý L306.1 L306.2 13:0014:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Nečasová
Čt laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 15:0016:5021 1BIA 2BIA 2BIB xx Bidlo
Čt laboratoř lichý L306.1 L306.2 15:0016:5020 1BIA 2BIA 2BIB xx Bidlo
Čt laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 17:0018:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Šimek
Čt laboratoř lichý L306.1 L306.2 17:0018:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Šimek
laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 07:0008:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Nečasová
laboratoř lichý L306.1 L306.2 07:0008:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Nečasová
laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 09:0010:5020 1BIA 2BIA 2BIB xx Rozman
laboratoř lichý L306.1 L306.2 09:0010:5020 1BIA 2BIA 2BIB xx Rozman
laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 11:0012:5020 1BIB 2BIA 2BIB xx Nečasová
laboratoř lichý L306.1 L306.2 11:0012:5021 1BIB 2BIA 2BIB xx Nečasová
laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 13:0014:5020 1BIA 2BIA 2BIB xx Bidlo
laboratoř lichý L306.1 L306.2 13:0014:5020 1BIA 2BIA 2BIB xx Bidlo
laboratoř 3., 5., 7., 9., 11., 13. výuky L306.1 L306.2 15:0016:5020 1BIA 2BIA 2BIB xx Rozman
laboratoř lichý L306.1 L306.2 15:0016:5020 1BIA 2BIA 2BIB xx Rozman

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru