požadavky ke zkoušce z předmětu 2141504

Přednášející: Prof. Ing. Ivan Uhlíř, DrSc., Doc. Ing. J. Chyský, CSc.

1. Prvky elektrických obvodů, ideální rezistor, cívka a kondenzátor, ideální zdroj proudu a napětí. Fyzikální jednotky. Značené prvků v elektrotechnických a elektronických schématech, označovaní hodnot prvků zkráceným kódem.

2. Řešení ustáleného stavu lineárního el. obvodu napájeného zdroji stejnosměrného napětí a proudu s použitím Kirchhoffových rovnic v metodě smyčkových proudů a uzlových napětí. Teorémy o náhradním zdroji.

3. Řešení přechodového stavu lineárního el. obvodu, napájeného zdroji stejnosměrného napětí a proudu.  Určit časovou konstantu RC a RL obvodu, přechodová charakteristika konkrétně zadaného obvodu skládajícího se ze tří prvků (vč. zdroje)

4. Fázor, rotující fázor, exponenciální a složkový tvar fázoru, řešení ustáleného stavu lineárního el. obvodu metodou symbolicko-komplexní. Zpětný převod do časového průběhu jako definice SK metody. Sestavení fázorového diagramu.

5. Obecná lineární zátěž na harmonickém zdroji napětí: Průběh okamžitých výkonů; střední výkon, činný a jalový proud; činný, jalový a zdánlivý výkon, účiník.

6. Střední a efektivní hodnota, význam a definice, vztah pro sinusový i obecný prúběh.

7. Třífázová sdružená symetrická soustava napětí, fázové, sdružené a síťové hodnoty, symetrická a nesymetrická zátěž ve hvězdě a trojúhelníku. Řešení metodou symbolicko-komplexní. Sestavení fázorového diagramu.

8. Výkony v třífázové soustavě, okamžitý výkon u symetrické zátěže, činný, jalový a zdánlivý výkon u symetrické a nesymetrické zátěže. Schémata zapojení pro měření jednofázových a třífázových výkonů, vyhodnocení měření. 

9. Kompenzace fázového posuvu, v jednofázové a třífázové soustavě.

10. Ochrana před nebezpečným dotykovým napětím – základní druhy ochrany obsluhy před dotykem se živými a neživými částmi.

11. Označování: vodičů barvami, označování třídy a krytí el. předmětů.

12. Označování a uspořádání elektrických rozvodných sítí, I, T, N. TN-C, TN-S.

13. Zapojení ochrany automatickým odpojením obvodu s převodem na proud, výpočet dimenzování jistícího prvku s ohledem na včasné odpojení.

14. Charakteristiky pojistek a jističů. Maximální nadproudová (zkratová) odolnost.

15. Zapojení proudového chrániče, dimenzování a provedení ochranného vodiče.

16. Principy zhášení elektrického oblouku.

B. Část elektronické prvky a jejich základní aplikace:

17. Polovodičová dioda, princip, prahové napětí, VA charakteristika, typy diod a jejich mezní parametry

18. Chlazení polovodičových prvků.  Výpočet.

19. Jednocestný, dvoucestný a můstkový usměrňovač s odporovou zátěží a sběracím kondenzátorem, zapojení, průběhy napětí, dimenzování diod, a sběracího kondenzátoru. Přibližný výpočet zvlnění výstupního napětí.

20. Schéma zapojení a funkce spínaného zdroje pro PC.  Dimenzování kondenzátorů.

21. Zenerova dioda, vlastnosti, VA charakteristika. Stabilizátor se Zenerovou diodou. Činitel stabilizace a výstupní odpor. Zapojení integrovaných stabilizátorů napětí.

22. Bipolární a unipolární tranzistor, principy, srovnání užitných vlastností. Schematické značky, polarity napětí na elektrodách a směry pracovních proudů.

23. Unipolární tranzistor N MOS FET. Charakteristiky v zapojení SE, parametry y21 . y22. 

24. Zesilovač unipolárním tranzistorem. Zatěžovací přímka, dynamická převodní charakteristika, napěťové zesílení. Nastavení pracovního bodu.  

25. Operační zesilovač, vlastnosti, proudový a napěťový ofset, zapojení pro měření ofsetu. Typické hodnoty ofsetů a zesílení

26. Invertující zesilovač s operačním zesilovačem. Výpočet chyby výstupního napětí způsobené ofsetem. Převodní charakteristika. Neinvertující zapojení.,

27. Integrátor s OZ. Chyby přenosu – grafické vyjádření. Dolní limity napětí a proudů a horní limit času integrace při zpracování analogových signálů.

28. Elektrická realizace dvoustavové log. veličiny, meze tolerancí stavů L a H pro vstup a výstup logického obvodu na příkladu normy TTL+5V, šumová imunita, logický zisk.

29. Způsoby realizace logických obvodů: pevná struktura, mikropočitač, digital signal procesor, programovatelné hradlové pole. Porovnání vlastností a efektivity užití.

30. Negátor s N MOS FET, zapojení, funkce, převodní charakteristika, užití pro translaci napěťových a výkonových úrovní signálu.

31. Tranzistor jako spínač. Spínání induktivní zátěže, ochrana tranzistoru cirkulační diodou, RC obvodem, varistorem, transilem. Časové průběhy napětí a proudu.

32. Obvody TTL a N MOS  a C MOS,  srovnání vlastností.

33. Schéma, komponenty a funkce základní sestavy mikropočítače. Princip komunikace na sběrnicích. ( Tato otázka v některých paralelkách vlastním studiem ) 

___________________________________________________________________________________________________________________

Důležité pokyny ke zkoušce:

V písemné části zkoušky jsou 2 příklady/60 min čistého času, jeden z každé části A a B shora uvedených otázek. Každý příklad je hodnocen čtyřmi body, maximální počet bodů je tedy 8. Posluchači mohou pro řešení vlastní poznámky a přednášky. Minimum průchodnosti jsou 2 body, z každé části alespoň 1 bod. Pokud bude posluchač psát písemnou zkoušku, musí být přihlášen v systému KOS.

Pro uznání integračních testů jako písemné části zkoušky je třeba dosáhnout  minimálního součtu bodů z obou testů 15 bodů ( každý test má maximum 14 bodů). Uznání z integračních testů platí jen první měsíc zkouškového období !!! Ze žádného z testů nemůže být méně než 4 body, alespoň jeden bod musí být za první početní příklad v každém z testů.

Posluchači od prof. Uhlíře, kteří mají z počtu bodů a dalších pravidel uznány písemnou zkoušku přijdou až na ústní zkoušku a to 9:30 hod do č. 320 a to v každý zkouškový termín, pozor ale jen v měsíci lednu!!!

U ústní zkoušky jsou zkoušejícím položeny dvě otázky, jedna z každé části A a B, a v případě potřeby i otázky další, doplňující i nové. U ústní zkoušku se předpokládá krátká příprava do 10min, bez použití literatury a poznámek. V této přípravě jen nakreslete schémata zapojení, grafy a případná konstrukční uspořádání, napište vzorce a fyzikální rozměry veličin v nich uváděných. Nemá smysl psát texty.  Hodnocena je hlavně aktivní znalost funkce schémat elektrických obvodů. Rozlišujte jednotlivé obvody, z nichž je celý výsledný obvod složen, podle jejich funkce.

Součástí ústní zkoušky je i praktická znalost zapojování elektrických obvodů a výpočet jednoduchých časově nenáročných příkladů.