Elektronička instrumentacija

Opis predmeta

U predmetu se obrađuju elektroničke komponente i podsustavi kojima se izvodi sustav za generiranje i akviziciju signala kao prototipa elektroničkog instrumenta. Obradit će se sklopovi s realnim operacijskim pojačalima kojima se izvode linearne i nelinearne operacije nad analognim signalima poput pretvorbe iz asimetričnih u diferencijalni signal, ispravljanja, detekcije ovojnice, pretvorbe efektivne u istosmjernu vrijednosti, komparatora, limitera, zbrajala i množila. Analizirat će se složenije topologije pojačala poput pojačala s transpozicijom frekvencije, pojačala sa samopodešavanjem nule, izolacijskih pojačala, logaritamskih pojačala te programabilnih pojačala. Opisat će se nesavršenosti realnih analognih sklopki i multipleksera kojima se osigurava modularnost, višekanalnost i programibilnost elektroničkog instrumenta. Obradit će se sklopovi za generiranje signala zasnovani na RC, LC i kristalnim oscilatorima, izravnoj digitalnoj sintezi i fazno vezanoj petlji. Analizirat će se izvori elektroničkog šuma u elektroničkom instrumentu, te sklopovi i metode za smanjivanje smetnji i šuma.

Ishodi učenja

  1. Dizajnirati sustav za akviziciju i generiranje signala u ovisnosti o značajkama izvora signala
  2. Odabrati operacijska pojačala u skladu s tehničkom specifikacijom elektroničkog instrumenta.
  3. Odabrati topologiju pojačala s obzirom na značajke izvora signala.
  4. Ocijeniti pogreške elektroničkog instrumenta uslijed značajki analognih sklopki i multipleksera.
  5. Analizirati način rad osnovnih topologija oscilatora i sklopova za sintezu frekvencija.
  6. Usporediti izravnu digitalnu sintezu frekvencija i sintezu fazno vezanom petljom.
  7. Procijeniti izvore elektroničkog šuma u elektroničkom instrumentu.
  8. Odabrati sklopove i metode za smanjivanje smetnji i šuma.

Oblici nastave

Predavanja

Interaktivna predavanja

Auditorne vježbe

Rješavanje numeričkih zadataka u okviru predavanja

Laboratorij

Grupne vježbe

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 0 % 10 % 0 % 10 %
Međuispit: Pismeni 0 % 25 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 25 %
Završni ispit: Usmeni 40 %
Ispit: Pismeni 0 % 50 %
Ispit: Usmeni 40 %

Tjedni plan nastave

  1. Statička i dinamička ograničenja operacijskih pojačala u sklopovlju za analognu obradu signala
  2. Sklopovi s operacijskim pojačalima za analognu obradu signala
  3. Sklopovi s operacijskim pojačalima za analognu obradu signala
  4. Napredne topologije pojačala
  5. Napredne topologije pojačala
  6. Sklopovlje za preklapanje i multipleksiranje analognog signala
  7. Projektiranje RC, LC i kristalnih oscilatora
  8. Međuispit
  9. Fazna povratna petlja (PLL) i sinteza frekvencija
  10. Izravna digitalna sinteza (DDS)
  11. Napredna analiza šuma i projektiranje sustava s niskim šumom
  12. Fazno osjetljiva detekcija
  13. Konstrukcija mjernih instrumenata
  14. Mjerna nesigurnost signalnog lanca
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Audiotehnologije i elektroakustika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Automatika i robotika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektroenergetika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektroničko i računalno inženjerstvo (profil)
Teorijski predmeti profila (2. semestar) (2. semestar)
Elektronika (profil)
Izborni predmeti profila (2. semestar)
Elektrostrojarstvo i automatizacija (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Komunikacijske i svemirske tehnologije (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Računalno inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Računalno modeliranje u inženjerstvu (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Računarska znanost (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Znanost o mrežama (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Znanost o podacima (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)

Literatura

Analog Devices (2011.), Linear Circuit Design Handbook, Newnes
Analog Devices Inc., edited by Walt Kester (2005.), The Data Conversion Handbook, Newnes
R. Pallas-Areny, J. G. Webster (1999.), Analog Signal Processing, John Wiley & Sons
Ante Šantić (1993.), Elektronička instrumentacija, Školska knjiga
S. Franco (2002.), Design with operational amplifiers and analog integrated circuits, McGraw-Hill Higher Education
A. F. P. Van Putten (1996.), Electronic Measurement Systems, Taylor & Francis

Predavanja

Za studente

Izvedba

ID 222489
  Ljetni semestar
5 ECTS
R3 Engleski jezik
R1 E-učenje
60 Predavanja
15 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

izvrstan
vrlo dobar
dobar
dovoljan