Návrh a realizace elektronických přístrojů

• 26 hod. přednášky
• 26 hod. laboratoře

Seznámit se s postupem a s praktickými zásadami návrhu elektronických přístrojů a zařízení jak po stránce elektrické, tak i mechanické.
Absolvent získá konkrétní aplikační poznatky z vybraných oblastí návrhu elektronických přístrojů, které se jinak získávají delší praxí ve vývoji. Přitom je kladen důraz na pochopení funkce obvodu a pochopení fyzikální podstaty parazitních jevů tak, aby poznatky bylo možné aplikovat i na jiné případy. Naučí se předvídat a odhalovat řadu problémů, které vznikají při vývoji nových přístrojů, a to jak v části elektrické, tak i v oblasti mechanické konstrukce.

V předmětu jsou zahrnuty kapitoly z oblasti návrhu:

• Součástková základna pro návrh a vývoj elektronických zařízení.
• Spínání výkonových zátěží, rychlých signálů, návrh a výběr vhodných spínacích prvků.
• Chlazení v elektrotechnice, výpočet podmínek eliminace ztrátového výkonu a výpočet chlazení.
• Sběrnice v elektrotechnice, názvosloví, problematika přenosu, eliminace rušení a popis vybraných sběrnic (UART, SPI, I2C, CAN, IR, proudová smyčka) a jejich aplikace.
• Napájecí zdroje v elektrotechnice, aplikace, filtrace napájení a eliminace rušení. Lineární napájecí zdroje, nábojové pumpy, spínané zdroje.
• Inerciální soustava. Návrh, měření, filtrace a popis problematiky akcelerometrů, gyroskopů a magnetometrů.
• Management výroby, názvosloví, ochrana průmyslového vlastnictví.

Jsou požadovány elektrotechnické znalosti na úrovni středoškolského studia.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

• HRBÁČEK, Jiří. Komunikace mikrokontroléru s okolím. Praha: BEN - technická literatura, 1999. ISBN 80-86056-42-2.
• MANN, Burkhard. C pro mikrokontroléry: ANSI-C, kompilátory C, spojovací programy - linkery, práce s ATMEL AVR a MSC-51, příklady programování v jazyce C, nástroje pro programování, tipy a triky ... ΜC & praxe. Praha: BEN - technická literatura, 2003. ISBN 80-7300-077-6.
• KREJČIŘÍK, Alexandr. Lineární napájecí zdroje. Praha: BEN - technická literatura, 2001. ISBN 80-7300-002-4.
• KREJČIŘÍK, Alexandr. Napájecí zdroje. Praha: BEN - technická literatura, 1999. ISBN 80-86056-56-2.
• HEROUT, Pavel. Učebnice jazyka C. 4., přeprac. vyd. České Budějovice: Kopp, 2004. ISBN 80-7232-220-6.
• FUKÁTKO, Tomáš a FUKÁTKO, Jaroslav. Teplo a chlazení v elektronice II. Praha: BEN - technická literatura, 2006. ISBN 80-7300-199-3.
• HUMLHANS, Jan. Nábojové pumpy: funkce, přehled a použití. Praha: BEN - technická literatura, 2002. ISBN 80-7300-046-6.

Elektronické texty, doporučená literatura, prezentace, příklady k laboratorním cvičení.

1. Součástková základna pro návrh a vývoj elektronických zařízení.
2. Spínání výkonových zátěží, rychlých signálů, návrh a výběr vhodných spínacích prvků.
3. Chlazení v elektrotechnice, výpočet podmínek eliminace ztrátového výkonu a výpočet chlazení.
4-5. Sběrnice v elektrotechnice, názvosloví, problematika přenosu, eliminace rušení, popis vybraných sběrnic a jejich aplikace.
6-10. Napájecí zdroje v elektrotechnice, aplikace, filtrace napájení a eliminace rušení. Lineární napájecí zdroje, nábojové pumpy, spínané zdroje.
11. Inerciální soustava. Návrh, měření, filtrace a popis problematiky akcelerometrů, gyroskopů a magnetometrů.
12. Management výroby, názvosloví, ochrana průmyslového vlastnictví.
13. Individuální konzultace, opakování vybraných partií studia na základě požadavků studentů

1-3. úvod do jazyka C embedded systémů.
4. Numerická cvičení, výpočty návrhu.
5. Vybrané periferie MCU.
6-12. Sběrnice MCU a jejich deriváty.
13. Numerická cvičení, výpočty návrhu.  

Hodnocení kurzu:
Cvičení - 40 bodů.
Závěrečná zkouška - 60 bodů.
Minimum pro udělení zápočtu - 20 bodů.
Počítačová cvičení jsou povinná. Řádně omluvená absence na cvičení může být nahrazena po domluvě s vyučujícím.
Způsob výuky stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Individuální - dle domluvy: osobně, po telefonu, emailem, online.