Elektronika - NBCM071

• Anglický název: Electronics
• Zajišťuje: Katedra makromolekulární fyziky (32-KMF)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2019
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 4
• Rozsah, examinace: zimní s.:3/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: doc. RNDr. Jan Nedbal, CSc.; Ing. Miloš Pfeffer, CSc.; doc. Ing. Petr Praus, CSc.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Biofyzika a chemická fyzika
• Neslučitelnost : NEVF032
• Záměnnost : NEVF032
• Je neslučitelnost pro: NOFY040
• Je záměnnost pro: NOFY040

Anotace

čeština

Poslední úprava: T_KVOF (05.05.2004)

Základní kurs elektronických obvodů, základy vnitřní architektury počítače a zásady jeho připojení k experimentálnímu zařízení.

angličtina

Poslední úprava: T_KVOF (07.05.2004)

Basic course on electronic circuits, basic description of internal computer architecture, fundamental principles of the computer control of an experimental setup.

Literatura

Poslední úprava: T_KVOF (07.05.2004)

W. L. Faisler, Introduction to Modern Electronics, J.Wiley (1991)

F. W. Hughes, Digital Electronics, Theory and experimentation, Prentice Hall (1986)

J.Horák, Hardware učebnice pro pokročilé, ComputerPress (2002)

Požadavky ke zkoušce

Poslední úprava: doc. Ing. Petr Praus, CSc. (30.10.2019)

ústní zkouška

Sylabus

čeština

Poslední úprava: T_KVOF (05.05.2004)

1) Lineární obvody

Metody řešení lineárních obvodů v neustáleném stavu s pomocí diferenciálních rovnic a Laplaceovy transformace. Obvodové veličiny, obvodové parametry, aktivní a pasivní prvky. Dvojbrany, jejich maticová reprezentace a použití pro analýzu elektrických obvodů.

2) Analogové elektronické obvody

Stejnosměrné a střídavé zesilovače signálů, RC a přímá vazba mezi stupni, výkonový zesilovač. Ideální a reálný operační zesilovač, zpětná vazba. Širokopásmové a úzkopásmové zesilovače, stejnosměrné rozdílové zesilovače, drift a jeho potlačení. Generátory harmonického i neharmonického průběhu, omezovače a tvarovače signálu. Obvody používané při analogovém zpracování dat, funkční měniče, aktivní filtry, analogové integrační a derivační obvody. Definice a druhy šumu, měření při malém poměru signál-šum, amplitudová a synchronní detekce signálu, amplitudová tvarová a časová analýza - rychlá Fourierova transformace.

3) Základy logických obvodů

Logická proměnná, realizace logických operací elektronickými obvody. Kombinační logické obvody, kódy, kódování a dekódování informací, sekvenční logické obvody, registry a čítače, logické obvody malé a střední integrace, technologie výroby, přehled vyráběných druhů, sčítačky, paměti a pod.

4) Základy architektury počítače

Počítač a jeho základní části. Procesor, operační paměť, vnitřní sběrnice, vstupní a výstupní obvody, obvody pro přerušení. Vnitřní komunikační struktura, aritmetické a logické operace, vstupní a výstupní rozhraní, přerušení, DMA. Systémy s jednočipovými mikroprocesory.

5) Základy připojení počítače k experimentu

Převodníky neelektrických fyzikálních veličin na elektrický signál. Digitalizace a vzorkování analogových signálů, převodníky A/D a D/A. Metody číslicového záznamu a zpracování dat. Vzájemná komunikace mezi experimentální aparaturou a PC. Aspekty rychlého přenosu dat řešené s pomocí teorie vysokofrekvenčního vedení. Funkce vnějšího vstupně-výstupního zařízení systému počítače, standardní komunikační rozhraní a druhy PC vsuvných karet pro sběr dat.

angličtina

Poslední úprava: T_KVOF (07.05.2004)

1) Linear Circuits

Analysis of unsteady-state linear circuits by using of differencial equations and Laplace transform. Circuit characteristics and parameters, active and passive elements. Quadrupole, its matrix representation and using for electrical circuits analysis.

2) Analog Electronic Circuits
DC and AC amplifiers, RC and single stages direct coupling, power amplifier. Ideal and real operational amplifier, feedback. Wide- and narrow- band amplifiers, DC differential amplifiers, drift and its rejection. Harmonic and non-harmonic signal generators, signal limiting and shaping. Analog data processing circuits., function converters, active filters, analog integrating and differentiating circuits. Noise definition, types of noise, low-level measurements with pure signal to noise ratio, amplitude and shape time analysis - Fast Fourier Transform.

3) Fundamental Principles of Logical Circuits
Logical variable, electronic circuits performing logical operations. Combinative logical circuits, codes, information coding and decoding, sequential logical circuits, registers and counters, low and middle scale integration logical circuits, production technology and standard types overview, summing circuits, memory etc.

4) Fundamental principles of the computer architecture
Computer and its basic architecture. Processor, operational memory, internal buses, input and output circuits, interrupt and DMA circuits. Single-chip microprocessor systems.

5) Principles of the Computer Control of an Experimental Setup
Transducers, analog signal digitization and sampling, A/D and D/A converters. Data acquisition and processing. PC communication with an experimental setup. High-speed data transmission solved by using a high-frequency transmission line model, input/output computer interfacing, standard communication interfaces and PC plug-in data acquisition cards.