Předmět Konstrukce elektronických zařízení (KEZ)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KEZ - Konstrukce elektronických zařízení, Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava (VŠB-TU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Rozumět principům konstrukce částí elektronických zařízení.Učební výstupy jsou stanoveny tak, aby studenti byli schopni identifikovat, aplikovat a řešit úlohy z oblasti konstrukceelektronických zařízení.

Osnova

Přednášky:Technický systém. Blokové schéma, měrné body, vstupy, výstupy, mechanické uspořádání, chlazení, napájení, rušení.Vektorový diagram, přenos napětí, fáze, odezva na skok.Kategorizace výrobků. Výroba, rozvod a spotřeba el. Energie, součástky, spotřební, investiční a měřicí elektronika.Rezonátory, RLC sériový, paralelní, jakost.Kvalita součástí. Rychlost (mezní kmitočet), přesnost, spolehlivost, řady hodnot. Aproximace nelinearit, dioda,diferenciální odpor, teplotní závislost, kapacita, LED.Výrobek z hlediska struktury provozu. Objem, hmotnost, vzhled, kompatibilita, opravitelnost, cena, příkon, obsluha,přesnost, výkon, spolehlivost. Tranzistor, parametry, zesílení, zkreslení, šum, mezní kmitočet.Konstrukční kritéria. Vliv napájení, hospodárnost, technika realizace, sériovost, plošné spoje, rušení, ochrany,chlazení, el. bezpečnost. Rozpiska, hodnota, typ, kritérium poruchy, rozptyl, teplotní závislost, povolené stárnutí,příkon, oteplení, intenzita poruch, cena.Teplotní akcelerace poruchovosti. Poruchy, poruchovost, degradace, Arheniova rovnice, intenzita poruch, degradacepřetížením. Návrh plošného spoje, figury, rastr, hustota, vývody.Teplotní rozsahy. Vodiče, elektromechanické součásti, polovodiče, ferity, keramika, elektrolyty, rezistory. Výběr obvodů podle napájení, obvody pro 1,5 V - 3V - 5V - 15V - 24V - 30V.Chlazení zářením. Integrální termoradiace, povrch chladiče, nomogram, dominantní frekvence záření. Chlazení zářením,drátový rezistor, žárovka, výkonový koaxiální kabel.Elektrotermická analogie. Řešení termických systémů převodem na elektrické schéma. Tepelná kapacita, tepelné čerpadlo.Tepelná setrvačnost. Časová konstanta, těleso, vodič, distribuce parametrů. Tepelná pojistka, odezva na výkonovýimpuls, přetížitelnost.Chlazení vedením. Analogické vztahy typu s/l, tepelná vodivost, tloušťka chladicího plechu, tepelná trubice. Chlazení vedením, chlazení výkonového tranzistoru, minimalizace ztrát.Chlazení prouděním. Zákon Kingův, nucené chlazení ventilátorem, přirozená ventilace (komínový efekt). Současné chlazení prouděním, vedením a zářením.Termoelektřina. Termočlánek, Peltier, termostat. Účinnost, teoretická mez, šíření teploty.Elektronické teploměry. Diodový stejnosměrný, diodový střídavý, termistor, pyrometr. Elektronické teploměry, snímačproudění, dvojice teplot.Elektrodynamika. Transformace impedancí, reproduktor, rezonátory. Ozvučení, elektroakustika, akustický tlak, reprosoustava,výhybky. Obrazovka. Termoemise, videozesilovače, vychylování, luminofory, implose. Transformátory. Unikající proud, bezpečnostní třídy, vnitřní odpor, frekvenční charakteristika, přesycení, hornímezní kmitočet. Napájecí zdroje. Zdvojovač, násobič, pulsní stabilizátor, elektromagnetická kompatibilita. Výpočet sekundárníhonapětí. Technická estetika. Výtvarná geometrie, hudební akustika, optickoakustická analogie. Řady kmitočtů, kmitočtováústředna elektronického nástroje. Nelinearity. Termistor, pozistor, bleskojistka, relé, nelineární podajnost. Nelinearity, reference, linearizace.Odstup rušení. Zemnění, šumy, el. a mag. pole, vlhkost, fotocitlivost, mikrofoničnost. Odstup rušení, uzemňovánírozlehlých systémů, jednorázové děje. Inovace. Míra, inovační cyklus, nový výrobek, metrologie, oživování a opravy. Výkonnost, tepelná trubice, elektrické vedení, vlnovod, zvukovodCvičení:1. Seznámení s obsahem předmětu, bezpečnost v laboratořích, výpočty na vodivost, keramický rezistor, oteplení2. Dioda, dioda v mezních stavech, výpočty3. Analogové a spínané zdroje, rušení zdrojem, návrh zdroje z hlediska minimalizace rušení, step-up, step-down,invertující měniče, měniče s transformátorem galvanicky oddělené, obvody MC34063 a MAX7564. Radioelektronika - výpočty5. Optočleny, druhy optočlenů, výpočty, lineární optočlen, frekvenční charakteristika6. Zesilovač - výpočty7. Jištění v elektronice, pojistky, polyswitche, výpočty elektronické pojistky, zdroje s elektronickou pojistkou,varistrory, transily, jiskřiště8. Chlazení v elektronice, emisivita, černé těleso, tepelná trubice, peltierův článek9. Galvanický článek, náboj, výkon, energie, kapacita, spotřeba, zinkový článek, vybíjecí křivka, teoretické napětí,vnitřní odpor, optimální proud,superkapacitor, syntetická indukčnost, řízená vodivost10. Elektroakustika - Mikrofon, reproduktor, rezonanční kmitočet, piezoměnič, možnosti potlačení zpětné vazbyLaboratoře:11. Měření spínaného zdroje s obvodem MC34063A, výstupní charakteristiky, průběhy12. Měření transformátorů, rozptyl pole, EI, VF, VN, toroidní a hrníčkový transformátor, akumulovaná energie, optočleny,převodní charakteristika, frekvenční charakteristika13. Měření jistících prvků - pojistky (přerušení trvalým proudem a rychlost přerušení impulsem), polyswitch, elektronickápojistka, varistory a transily14. Měření na chladičích, peltierův článek

Literatura

Musil V. : Konstrukce a technologie elektronických zařízení. VUT Brno, 1994.Szendiuch I. : Mikroelektronické montážní technologie. VUTIUM, Brno, 1997.Novotný J. : Povrchová montáž součástek. Tesla VÚST, 1988.Škeřík : Plasty v elektrotechnice, SNTL.Mohyla, M. : Nekonvenční strojírenské materiály, VŠB Ostrava.Fukátko, V. : Teplo a chlazení v elektronice, BEN, 1998.

Požadavky

Žádné

Garant

Ing. Karel Witas

Vyučující

Dr. Ing. Libor GajdošíkIng. Tomáš KlinkovskýIng. Karel Witas