Předmět: Počítačová simulace elektronických obvodů

« Zpět
Název předmětu Počítačová simulace elektronických obvodů
Kód předmětu KE/IPSEE
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia 3
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Bezoušek Pavel, prof. Ing. CSc.
  • Matoušek David, Ing. Bc. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Úvodní přednáška o obsahu předmětu. Způsoby analýzy a návrhu obvodů, vlastnosti základních pasivních prvků z hlediska návrhu obvodů. 2. Analýza a návrh obvodů pomocí programu SPICE - základní informace, typy analýz, popis programu, příkazy. 3. Modely polovodičových prvků z hlediska použití v programu SPICE. Modely polovodičových diod a bipolárních tranzistorů, parametry používané programem SPICE pro popis modelů. 4. Modely JFET a GASFET v programu SPICE, parametry pro jejich zadání. 5. Model tranzistoru MOSFE, parametry pro charakterizování tranzistoru v programu SPICE. 6. Přenosová vedení, operační zesilovače v programu SPICE. 7. Přenosové funkce v obvodech, vstupní a výstupní impedance, nulové body a póly přenosu, určování pomocí SPICE. Časové a kmitočtové závislosti v obvodech. 8. Fourierova transformace, její souvislost se spektrem, určování spektra programem SPICE. 9. Analýza a návrh elektronických obvodů pomocí zjednodušených náhradních schémat. 10. Numerický algoritmus, symbolický algoritmus, semisymbolický numerický algoritmus. 11. Program SNAP, MicroCap. 12. Meze numerických simulátorů. 13. Rezerva.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Metody práce s textem (učebnicí, knihou), Metody samostatných akcí
Výstupy z učení
Cílem předmětu je naučit studenty používat pro analýzu a syntézu elektronických obvodů počítačové programové prostředky (SPICE). Přestože hlavní důraz je kladen na řešení obvodů pomocí počítače, jsou studenti v předmětu seznámeni i s nejzákladnější analýzou prováděnou bez podpory počítače. V průběhu studia předmětu se studenti seznámí s modely elektronických prvků od nejjednodušších (diody, tranzistory,..) až po integrované obvody a se způsobem sestavování výchozích podkladů pro počítačovou simulaci. Dobré praktické zvládnutí použití počítače pro simulaci je zajištěno tak, že všechna cvičení jsou v počítačové učebně.
Studiem tohoto předmětu se student naučí pro řešení elektronických obvodů požívat počítačové prostředky analýzy a návrhu elektronických obvodů. Po absolvování tohoto předmětu bude student schopen za pomocí počítače podrobně analyzovat a navrhovat i poměrně složité elektronické obvody.
Předpoklady
Předpokladem pro studium předmětu jsou dobré znalosti z teoretické elektrotechniky, lineárních elektrických obvodů a elektronických prvků

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška, Písemná zkouška, Posouzení zadané práce

Získání zápočtu: - docházka na cvičení, max. 2 absence, - docházka se eviduje na začátku cvičení, - odevzdání zadané semestrální práce ve stanovené formě, - vyplnění a odeslání e-learningového testu. Organizace zkoušky: - diskuze k semestrální práci, - praktická část - řešení zadaného elektronického obvodu v programu LTspice, - teoretická část - dvě otázky z problematiky modelů elektronických součástek a simulace elektronických obvodů.
Doporučená literatura
  • Brtník B. Základy simulace elektronických obvodů, BEN - technická literatura, Praha, ISBN 978-80-7300-458-3 (v tisku).
  • Dobeš J. Návh radielektrických obvodů počítačem, ČVUT Praha, 1997.
  • Kejhar M. a kol. Program SPICE v příkladech, ČVUTPraha, 1995.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Komunikační a mikroprocesorová technika (2016) Kategorie: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Komunikační a mikroprocesorová technika (2013) Kategorie: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Komunikační a mikroprocesorová technika (2015) Kategorie: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Komunikační a mikroprocesorová technika (2014) Kategorie: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní