|
Vyučující
|
-
Holada Miroslav, Ing. Ph.D.
-
Plíva Zdeněk, prof. Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Přednášky: 1. Základní elektronické prvky a obvody (RLC, diody). 2. Tranzistory, parametry, funkce a způsoby použití. 3. Operační zesilovač, vlastnosti, významná zapojení s OZ používaná v praxi. 4. Úvod do číslicové elektroniky, charakteristika číslicových signálů, základní logické operátory, zápis logických funkcí, číselné soustavy, kódy. Kombinační logické obvody, základní logické obvody, pravdivostní tabulka, realizace úloh se základními logickými obvody NAND, dekodérem a multiplexorem. 5. Sekvenční logické obvody; princip realizace, R-S a D-klopný obvod, registry, čítače, paměti a jejich rozdělení. 6. Převodníky AD a DA, vlastnosti, principy převodu. Průmyslové sběrnice a základní komunikační rozhraní (UART, USB, RS485, I2C a SPI). 7. Mikroprocesory ARM a jejich vývoj a vývojová prostředí. Programování mikrokontroléru (Nucleo STM32L4R5), psaní kódu v jazyce C. Datová komunikace mezi mikrokontrolérem a PC (MATLAB). 8. Parametry mikrokontroléru - konfigurace pinů, hodin a dalších rozhraní (UART, USB, a I2C). Princip nekonečné smyčky, přerušení. Využití knihoven (HAL, CMSIS, Arduino). 9. Návrh měřících řetězců se snímači a akčními členy. 10. Shrnutí probrané látky, příprava na zkoušku. Cvičení: 1. Představení přístrojů na pracovišti včetně základní obsluhy: multimetr, osciloskop, generátor. Základní měření napětí (střední a efektivní hodnota), frekvence, kapacity, el. odporu atd.. Měření na stejnosměrných obvodech s rezistory a diodou. Ohmův zákon. 2. Měření tranzistorového spínače s bipolárním a unipolárním tranzistorem. Vlastnosti a využití fotorezistoru. 3. Operační zesilovače (komparátor, zpětnovazební zapojení). Realizace PWM generátoru. 4. Charakteristiky logických hradel. Technologie TTL a CMOS. Realizace zadaných logických funkcí pomocí hradel NAND, multiplexoru a dekodéru. 5. Sekvenční obvody - klopné obvody RS a D. Aplikace klopných obvodů typu JK a D - zapojení registru, posuvného registru a čítače. 6. Měření na převodnících D/A a A/D, užití binárního a hexadecimálního kódu. Vzorkovací frekvence a rozlišení převodníků. Analýza sériové komunikace na úrovni signálu pomocí osciloskopu. 7. Vývojový kit s mikrokontrolérem - vlastnosti a možnosti využití. Psaní řídícího programu, modifikace ukázkových úloh. 8. Testování periferií - měření ADC a DAC, PWM, GPIO. Komunikace s prostředím MATLAB. 9. Realizace vybraných úloh s měřícím řetězcem. 10. Testování a automatická měření.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování), Laboratorní praktika
- Účast na výuce
- 56 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Předmět se zabývá základy analogové a číslicové elektroniky na výkladu funkce, vlastností a aplikace základních prvků (pasivní součástky, tranzistory bipolární a unipolární, operační zesilovače, hradla a klopné obvody) a nejjednodušších obvodů (zesilovač, registr, čítač, paměť, procesor).
Teoretické poznatky a praktické dovednosti z požadované oblasti
|
|
Předpoklady
|
Nejsou žádné podmínky registrace
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Kombinovaná zkouška, Ústní zkouška, Písemná zkouška
Podmínkou zápočtu je aktivní účast na cvičeních a odevzdání vyhovujících protokolů z měřených úloh. Zkouška je písemná a ústní.
|
|
Doporučená literatura
|
-
DOLEŽAL, I. a kol. Analogová elektronika. TUL, 2014. ISBN 978-80-7494-136-8.
-
NOVÁK, O. a kol. Číslicová elektronika. TUL, 2014. ISBN 978-80-7494-137-5.
-
NOVÁK, O., NOUZA, J., DOLEŽAL, I., KOLÁŘ, M. Elektronika, Skriptum TUL. Liberec, 2001. ISBN 80-7083-499-4.
|