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