Analogna elektronska vezja

Opis predmeta

Vsebino predmeta sestavljajo naslednja poglavja:

UVOD v analogna elektronska vezja

POPAČENJA V OJAČEVALNIKIH: linearna in nelinearna popačenja, parametri THD, HD, določitev popačenj za različne tranzistorske ojač. stopnje

DIFERENCIALNI OJAČEVALNIK: izvedbe, DC in ac analiza, protifazno, diferencialno in sofazno ojačenje in modeli, simetričen in nesimetričen izhod, načrtovanje

MOČNOSTNI OJAČEVALNIKI: vezave audio ojačevalnikov, vhodne diferencialne stopnje, vmesne ojačevalne stopnje, izhodne stopnje (močnostni tranzistorji, razredi A, AB, B in drugi), načrtovanje celotnega močnostnega ojačevalnika, praktični primeri

OPERACIJSKI OJAČEVALNIKI: idealni, delno realni in realni model, vhodni ničelni parametri, šum, sheme znotraj operacijskega ojačevalnika, izvedbe, primeri praktične uporabe – aktivni filtri

KOMPARATORJI: zahteve, klasični komparatorji, komparatorji s histerezo, načrtovanje preprostih vezij s komparatorji in praktični primeri uporabe

OSCILATORJI: načrtovanje, relaksacijski, harmonični (fazni zamik. Colpittsov, Hartleyev), kvarčni, sheme preprostih funkcijskih generatorjev, praktični primeri uporabe oscilatorjev.

Iz navedenih vsebin študentje opravljajo skupaj 8 praktičnih laboratorijskih vaj (načrtajo, zvežejo vezje in pomerijo realna vezja na testni ploščici).

Cilji in kompetence

Pri predmetu študenti nadgradijo do sedaj pridobljena temeljna znanja o analognih vezjih na osnovi tranzistorjev, analognih ojačevalnikov in komparatorjev. Pri predmetu razvijamo sposobnosti ne samo analize, temveč tudi načrtovanja osnovnih analognih vezij.

Metode poučevanja in učenja

Na predavanjih so podane teoretične osnove in prikazani izbrani praktični primeri vezij. Na izbranih zgledih se študentom razloži primere načrtovanja in analize vezij ter vzpodbudi k lastnemu načrtovanju. Na laboratorijskih vajah se študenti usmerjajo na načrtovanje in realizacijo konkretnih analognih vezij.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem predmetu naj bi bili študenti zmožni:

razložiti vzroke nelinearnih popačenj v tranzistorskih ojačevalnih vezjih in izračunati ter izmeriti parametre popačenj
načrtati vezja kot so analogni močnostni ojačevalniki različnih razredov, vezja s komparatorji, oscilatorska vezja
analizirati in načrtati druga namenska vezja z upoštevanjem realnih parametrov operacijskih ojačevalnikov in komparatorjev
simulirati načrtovano vezje za predhodno kontrolo pravilnosti delovanja
izmeriti karakteristike realiziranega vezja

Reference nosilca

KRČ, Janez, TOPIČ, Marko, SMOLE, Franc, OPARA KRAŠOVEC, Urša, LAVRENČIČ ŠTANGAR, Urška, OREL, Boris. Three-state regulator for electrochromic windows. Solar energy materials and solar cells, ISSN 0927-0248. [Print ed.], 2002, vol. 71, no. 3, str. 387-395.
KRČ, Janez, TOPIČ, Marko, SMOLE, Franc, OPARA KRAŠOVEC, Urša, LAVRENČIČ ŠTANGAR, Urška, OREL, Boris. Analog regulator for electrochromic windows = Analogni regulator za elektrokromna stekla. Informacije MIDEM, ISSN 0352-9045, 2000, vol. 30, no. 1, str. 32-36.
KRČ, Janez, JANKOVEC, Marko, TOPIČ, Marko. Elektronika na poti od detektorja do osrednjega dela sistema = Electronics on the way from a detector to the central system unit. Informacije MIDEM, ISSN 0352-9045, 2002, letn. 32, št. 4, str. 298-302.
TOPIČ, Marko (urednik), KRČ, Janez (urednik), ŠORLI, Iztok (urednik), 45th International Conference on Microelectronics, Devices and Materials and the Workshop on Advanced Photovoltaic Devices and Technologies, September 9 – September 11, 2009, Postojna, Slovenia,. Proceedings. Ljubljana: MIDEM – Society for Microelectronics, Electronic Components and Materials, 2009. XII, 396 str.
JANKOVEC, Marko, LIPOVŠEK, Benjamin, KRČ, Janez. Elementi polprevodniške elektronike : delovno gradivo za laboratorijske vaje. 1. izd. Ljubljana: Založba FE in FRI, 2013.

Temeljni viri in literatura

D. A. Neamen, Microelectronics – circuit analysis and design, 4th Ed., Mc. Graw Hill, 2010
P. Horowitz, W. Hill, The Art of Electronics, 3rd Ed..Cambridge University Press, 2015.
B. Cordell, Designing audio power amplifiers, Mc Graw Hill, 2011.
dodatna študijska gradiva in prosojnice dostopne na e-Fe. / additional study material and slices available at e-Fe.