Návrh a realizace elektronických přístrojů

• 26 hod. přednášky
• 26 hod. laboratoře

Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit postup při technické přípravě výroby,
- popsat základní vlastnosti aktivních a pasivních součástek,
- navrhovat elektronické obvody s diskrétními součástkami,
- navrhovat elektronické obvody s integrovanými obvody
- popsat používané metody elektromagnetické kompatibility (EMC),
- popsat způsoby zabezpečení signálových spojů,
- vyjmenovat parazitní jevy v elektronických obvodech,
- vysvětlit způsoby stínění,
- vysvětlit způsoby chlazení,
- popsat a vysvětlit metody pájení,
- diskutovat možnosti návrhu plošných spojů,
- diskutovat výhody a nevýhody povrchové montáže,
- kvalifikovaně odhadnout bezpečnostní požadavky na zařízení,
- popsat metody technické diagnostiky,
- diskutovat výhody a nevýhody metod řízení jakosti.
- popsat základní principy ochrany průmyslového vlastnictví.

Seznámit se s postupem a s praktickými zásadami konstrukce elektronických přístrojů a zařízení jak po stránce elektrické, tak i mechanické - v podmínkách průmyslového podniku.
Zájemce získá konkrétní aplikační poznatky z konstrukce 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.

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka poučeného“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., 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.

1 - Návrh a konstrukce elektronických přístrojů. Technická příprava výroby
2 - Lineární, nelineární a parametrické systémy. Pasivní a aktivní součástky elektronických obvodů
3 - Obvodové řešení a jeho výpočet
4 - Elektrická konstrukce, výběr součástek, aplikační zásady
5 - Návrh funkčních bloků na elektrické úrovni
6 - Elektromagnetická kompatibilita (EMC)
7 - Signálové spoje, rozvod nápájení, parazitní jevy a stínění
8 - Mechanická konstrukce elektronických přístrojů
9 - Odvod tepla z elektronických zařízení (chlazení)
10 - Pájení, plošné spoje, povrchová montáž
11 - Diagnostika, měření a oživování elektronických přístrojů. Metrologie a zkušebnictví
12 - Spolehlivost a řízení jakosti, bezpečnostní požadavky na elektronické přístroje
13 -Technická normalizace. Zákonné požadavky na výrobky. Ochrana průmyslového vlastnictví

Cvičení - 40 bodů.
Závěrečná zkouška - 60 bodů.

Metody vyučování zahrnují přednášky a počítačová cvičení. Předmět využívá podkladů na webové stránce předmětu. Student odevzdává jeden samostatný projekt.

Obsah přednášek
1 - Návrh a konstrukce elektronických přístrojů. Technická příprava výroby
2 - Lineární, nelineární a parametrické systémy. Pasivní a aktivní součástky elektronických obvodů
3 - Obvodové řešení a jeho výpočet
4 - Elektrická konstrukce, výběr součástek, aplikační zásady
5 - Návrh funkčních bloků na elektrické úrovni
6 - Elektromagnetická kompatibilita (EMC)
7 - Signálové spoje, rozvod nápájení, parazitní jevy a stínění
8 - Mechanická konstrukce elektronických přístrojů
9 - Odvod tepla z elektronických zařízení (chlazení)
10 - Pájení, plošné spoje, povrchová montáž
11 - Diagnostika, měření a oživování elektronických přístrojů. Metrologie a zkušebnictví
12 - Spolehlivost a řízení jakosti, bezpečnostní požadavky na elektronické přístroje
13 -Technická normalizace. Zákonné požadavky na výrobky. Ochrana průmyslového vlastnictví

Obsah cvičení
Elektrické součástky a díly, konstrukční součástky a pomocné materiály, jejich vlastnosti a katalogové parametry
Pasivní elektronické součástky a jejich katalogové parametry (mezní a charakteristické)
Aktivní elektronické součástky a jejich katalogové parametry
Elektronické obvody jako funkční bloky
Elektronické obvody s diodami, bipolárními a unipolárními tranzistory
Vnitřní struktura analogových integrovaných obvodů
Návrh napájecích zdrojů
Návrh obvodů s operačními zesilovači
Chlazení elektronických prvků – příklady
Parazitní jevy, rušení, stínění - příklady
Oživování elektronických odvodů – příklady
Kontrolní písemná práce

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.