AEL 2023-2024 - Přehled látky ke zkoušce
- Zesilovací stupně v MOS a v bipolární technologii. Zesílení, vstupní a výstupní odpor, frekvenční závislosti.
- Zapojení s dvojicemi tranzistorů, bipolárních i MOS: Diferenční stupeň. Proudová zrcadla. Zdroje referenčního napětí a proudu.
- Reálné OZ, bipolární a CMOS: Typická vnitřní zapojení OZ. Princip rail-to-rail na vstupu a na výstupu. Napájení OZ – symetrické a nesymetrické. Zpracování vstupních signálů obou polarit při nesymetrickém napájení OZ.
- Zvláštní typy OZ – s proudovou zpětnou vazbou, s rozdílovým výstupem, s proudovým výstupem (OTA).
- Vlivy omezující přesnost zapojení s OZ: Offset, drifty, konečné zesílení, vstupní a výstupní odpor, vstupní proudy, frekvenční závislost, atd. Úvahy a jednoduché výpočty chyb.
- Šumy a rušení v analogových obvodech: Tepelný šum rezistorů. Přídavný šum rezistorů. Šum polovodičů a operačních zesilovačů. Celkový šum v invertujícím a neinvertujícím zapojení - výpočty. Volba vhodného OZ.
- Výkonové zesilovače: Třída AB - zapojení koncových a budicích stupňů, omezovače proudu a ochranné obvody. Integrované zesilovače, zavedení zpětných vazeb. Třída D – zapojení, spínací ztráty, účinnost.
- Izolační zesilovače: Různé typy podle izolační bariery – vazba přes transformátor, kondenzátory, optron. Modulace sigma-delta a demodulace. Vlastnosti, použití.
- Přesné spínače CMOS: zapojení, vlastnosti a použití – multiplexery, vzorkovací obvody, paměť maxima.
- Obvody se spínanými kondenzátory a OZ: Zapojení se 2 a se 4 spínači, ekvivalentní rezistor. Zapojení se spínači a OZ - integrátor, zesilovače, filtry a další aplikace.
- Přenosy filtrů: Typy filtrů - Butterworth, Čebyšev, Bessel. Aproximace filtrů. Filtry vyšších řádů. Návrh přenosu filtru. Modelování filtrů.
- Aktivní filtry: Realizace aktivních filtrů - Sallen-Key, univerzální filtr ("state variable"). Filtry se syntetickými součástkami (L, C). Transformace 1/p, element D. Filtry se spínanými kondenzátory.
- Fázový závěs: Princip, odvození přenosu, chování. Fázové detektory a napěťově řízené oscilátory. Dynamické vlastnosti PLL - udržení, zachycení, vtažení. Aplikace PLL.
- Digitální PLL: Fázové detektory pro DPPL. Vyhodnocení fázového rozdílu. Filtr v DPLL. Digitálně řízené oscilátory. Zhodnocení DPLL.
______________________________________________________________________
Nutné předběžné znalosti - nebudou přímo zkoušeny, ale jejich neznalost bude kritická:
- Teoretické otázky - přenosy, zpětná vazba, stabilita systémů.
- Vlastnosti tranzistorů - vlastnosti MOS i bipolárních tranzistorů, základní obvody v MOS technologii.
- Součástky pro analogovou techniku, zvláště v integrované verzi.
Literatura: Texty ze sítě
27.12.2023 prof. Pinker - KEI
