Předmět je základní jednotka výuky, jejímž prostřednictvím si student osvojí ucelenou část souboru znalostí a dovedností, potřebnou pro zvládnutí studijního oboru/specializace. Za věcný obsah předmětu zodpovídá garant předmětu. Časovou náročnost předmětu zhruba vyjadřuje atribut předmětu rozsah kontaktní výuky. Například rozsah = 2+2  značí, že předmět bude mít týdně dvě hodiny přednášek a dvě hodiny cvičení týdně. Na závěr semestru musí vyučující provést vyhodnocení, nakolik si ten který student osvojil poznatky a dovednosti, kterých měl během výuky nabýt. Jakým způsobem toto hodnocení vyučující provedou určuje atribut způsob zakončení. U předmětu lze definovat, že předmět je zakončen pouze zápočtem(Z), klasifikovaným zápočtem(KZ), pouze zkouškou(ZK), nebo zápočtem a zkouškou(Z,ZK). Náročnost úspěšného absolvování předmětu je vyjádřena ECTS kreditními body. Výuka předmětu probíhá během semestru. Opakovaně se předmět vyučuje vždy v zimním(Z), nebo v letním(L) semestru každého akademického roku. Výjimečně může předmět být nabízen studentům v obou semestrech(Z,L). Za organizační zajištění výuky zodpovídá přiřazená katedra, která zejména vytvoří časový rozvrh předmětu a zajistí pro předmět vyučující. Někteří přednáší a zkouší, jiní vedou cvičení a udělují zápočty.
Obsahová náplň a další organizační informace, týkající se předmětu je popsána pomocí různých popisných textů(anotace, týdenní osnova, literatura, apod.)
$DODATEK_POPIS

Anotace:
Základy analogových obvodů, základy číslicových obvodů. Matematický popis obvodů. Analýza obvodů. Návrh jednoduchých obvodů, výpočet jejich parametrů. Znalost SW Mathematica.

Osnovy přednášek:

1.		Soustředěné vs. rozptýlené parametry, přechody mezi nimi. Stavové veličiny a parametry obvodu (odpor, kapacita, indukčnost). Zdroje proudu a napětí, spojení, základy obvodových rovnic. Náhrada prvků zdrojem proudu či napětí, obvodové rovnice. Sériové a paralelní řazení shodných prvků. Numerická matematika pro řešení rovnic popisujících elektrické obvody.
2.		Obvodové rovnice, metoda uzlových napětí a smyčkových proudů. Stejnosměrné obvody. Digitální abstrakce, Boolská logika, boolské funkce (negace, NAND, NOR, AND, OR, sum-of-products), spínače typu N a typu P, implementace logických hradel pomocí spínačů typu N a spínačů typu P.
3.		Polovodiče, vlastnosti. Základní nelineární prvky vyskytující se v elektrických obvodech (diody, ...), charakteristiky, linearizace. MOSFET. MOSFET jako zesilovač. MOSFET jako spínač.
4.		Struktury logických prvků (technologie CMOS, fyzická struktura, logická hradla, multiplexery, třístavové budiče, hladinové klopné obvody, hranové klopné obvody) Harmonický ustálený stav s jednou frekvencí, přenos.
5.		Rezonanční obvody; rovnice, časové průběhy veličin včetně výkonů. Měření a ukázka ladění. Homogenní vedení (různé přístupy, základní ukázky zakončení atd.). Zpoždění signálů v číslicových systémech. Symetrická vedení, asymetrická vedení
6.		Výkon. Střední a efektivní hodnota. Jalový výkon. Energie a výkon v číslicových systémech (energie a výkon v jednoduchém RC obvodu, spotřeba energie v logických hradlech, NMOS logika, CMOS logika) Řízené zdroje a magneticky vázané obvody.Transformátory.
7.		Operační zesilovače, komparátory (vlastnosti, jednoduchý obvod s OZ, vstupni a výstupní odpor, příklady, RC obvody s OZ, OZ v saturaci, kladná zpětná vazba, dvoubran).

Osnovy cvičení:

1.		Základy SW Mathematica pro řešení rovnic různých typů. Přechodový jev 1. řádu: osciloskop, vlastní numerika, NDSolve. Složitější obvod, měření, výpočet. Stejnosměrné obvody, Digitální abstrakce. Polovodiče. Tranzistor. Struktury logických prvků.
2.		Harmonický ustálený stav s jednou frekvencí, případně obrácená úloha (určete parametr obvodu měřením a výpočtem). Rezonanční obvody; rovnice, časové průběhy veličin včetně výkonu. Měření a ukázka ladění. Fourier (hraní si numerické i experimentální). Homogenní vedení (různé přístupy, základní ukázky zakončení atd.), ukázky odrazů, přizpůsobení. Zpoždění signálů. Výkon. Střední a efektivní hodnota. Jalový výkon. Energie a výkon v číslicových systémech. Operační zesilovače.

Literatura:
Agarwal, A., Lang, J. H. ''Foundations of Analog and Digital Electronic Circuits''. Morgan Kaufmann, 2005. ISBN 1558607358. Agarwal, A., Lang, J.H.: Foundations of Analog and Digital Electronic Circuits, Elesevier 2005

Požadavky:
Středoškolská matematika a fyzika.

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://courses.fit.cvut.cz/BI-CAO/

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr BIK-SPOL.2015 Nespecifikovaný/á obor/specializace studia - Unspecified Branch/Specialisation of Study PP 1 BIK-BIT.2020 Bezpečnost a informační technologie PP 1 BIK-WSI-SI.2015 Webové a softwarové inženýrství PP 1 BIK-BIT.2015 Bezpečnost a informační technologie PP 1