Dílčí otázky (2026/2027)

• princip indukčnostního převodníku
• diferenční indukčnostní převodníky, jejich uspořádání a princip práce
• uspořádání se zpětnou vazbou
• snímače polohy CMT, LVDT, RVDT
• A/D převodníky – schéma a způsob zpracování analogového signálu

Dílčí otázky (2026/2027)

• základní architektura letadlových sběrnic
• sběrnice ARINC 429, struktura, parametry signálu, struktura slova
• sběrnice ASCB – struktura a základní parametry signálu, přenosový protokol
• D/A převodníky – schéma a způsob zpracování digitálního signálu

Dílčí otázky (2026/2027)

• snímání tlaku paliva nebo oleje – transformátorové snímače, tenzometry, základní schéma zapojení
• snímání tlaku vzduchu, základní barometrické přístroje

Dílčí otázky (2026/2027)

• způsoby měření teploty vzduchu
• způsoby měření teploty oleje
• způsoby měření teploty výstupních plynů EGT, ITT
• schéma zapojení do systému zobrazení

Dílčí otázky (2026/2027)

• systémy, kde se měří otáčky
• způsoby měření otáček, základní konstrukce snímačů
• schéma zapojení snímačů do systému letadla

Dílčí otázky (2026/2027)

• druhy snímačů množství paliva a oleje, vyhodnocení množství
• snímače určité úrovně hladiny paliva
• důvod a způsoby měření hustoty paliva
• princip práce a konstrukce spotřeboměrů, blokové schéma systému

Dílčí otázky (2026/2027)

• místa měření vibrací
• způsoby snímání vibrací
• začlenění do systémů letadla
• vliv snímaných otáček, snímání otáček

Dílčí otázky (2026/2027)

• definice výšek letu, Q-kódy, MSA
• způsoby měření výšky letu barometrickými přístroji
• radiovýškoměry

Dílčí otázky (2026/2027)

• rozdíly mezi turbohřídelovým a turbovrtulovým motorem
• měření kroutícího momentu s převodem na tlak oleje
• měření kroutícího momentu pomocí torze hnací hřídele
• schéma zapojení do systémů letadla

Dílčí otázky (2026/2027)

• konstrukce a princip činnosti barometrického rychloměru
• konstrukce a princip činnosti machmetru
• konstrukce a princip činnosti variometru

Dílčí otázky (2026/2027)

• systémy varování a ochrany před pádem
• ochrana před nebezpečným přiblížením k zemi
• indikace námrazy na letadle
• systém TCAS

Dílčí otázky (2026/2027)

• aktivní a pasivní ochrana, jednotlivé prvky systému
• stejnosměrné servomechanismy – princip práce, základní schémata
• způsoby zjišťování požáru, vyhodnocování signálu
• detekce kouře, vyhodnocování signálů

Dílčí otázky (2026/2027)

• základní uspořádání gyroskopů, precese, chyby gyroskopů
• střídavé servomechanismy – princip práce, základní schémata
• umělý horizont, oprava polohy setrvačníku, indikace polohy letadla
• směrový setrvačník a spolupráce se snímačem magnetického pole
• zatáčkoměry a koordinátory zatáček
• resolverový a selsynový přenos, konstrukce selsynu a resolveru

Dílčí otázky (2026/2027)

• druhy akcelerometrů, jejich umístění na letadle
• laserový gyroskop
• optický gyroskop
• strapdown systém
• MEMS, MOEMS

Dílčí otázky (2026/2027)

• popis magnetického pole Země, inklinace, deklinace
• popis magnetického kompasu, deviace, kompenzace
• indukční snímač zemského magnetického pole flux valve, popis, princip činnosti, spolupráce s kurzovým systémem letadla

Dílčí otázky (2026/2027)

• význam pro navigaci, kmitočtová pásma
• principy činnosti
• u systému VOR popsat jednotlivé součásti dle dodaného schématu

Dílčí otázky (2026/2027)

• význam pro navigaci, kmitočtová pásma
• principy činnosti
• u systému DME popsat jednotlivé součásti dle dodaného schématu

Dílčí otázky (2026/2027)

• význam pro navigaci, kmitočtová pásma
• principy činnosti
• výhody MLS oproti systému ILS

Dílčí otázky (2026/2027)

• chyby družicových navigačních systémů
• složení systému GPS
• princip určení polohy přijímače
• struktura navigační zprávy
• diferenční GPS
• ostatní družicové navigační systémy

Dílčí otázky (2026/2027)

• napájecí systém malého letadla nebo vrtulníku
• napájecí systém velkého letadla
• základní prvky elektrických napájecích soustav – zdroje proudu a zálohování, jištění, regulace, rozvody (např. Bell 412)

Dílčí otázky (2026/2027)

• účel dálkových přenosů
• konstrukce selsynů, selsynové přenosy (bez zesilovače a se zesilovačem)
• konstrukce resolverů, resolverové přenosy
• rozdíly mezi selsyny a resolvery
• mikrosyn – konstrukce, možnosti využití

V exportu není uložen další obsah této otázky.

V exportu není uložen další obsah této otázky.

V exportu není uložen další obsah této otázky.

V exportu není uložen další obsah této otázky.

Základní přehled elektronických obvodů, jejich funkcí a hlavních součástek. Zaměřit se na rozlišení analogových a číslicových obvodů a na to, jak součástky ovlivňují průběh elektrického signálu.

• Pasivní součástky: rezistory, kondenzátory, cívky – značení, vlastnosti a použití.
• Polovodičové součástky: diody, Zenerovy diody, LED, bipolární a unipolární tranzistory.
• Základní zapojení: dělič napětí, RC a RL články, filtry a usměrňovače.
• Parametry: odpor, kapacita, indukčnost, tolerance, výkon, mezní napětí a proud.
• Vysvětlit princip funkce součástek a umět uvést praktický příklad jejich použití v elektronickém zařízení.
• Vliv tolerance a teploty na vlastnosti součástek.
• Ztrátový výkon, zahřívání a maximální dovolené hodnoty.
• Vliv parazitních kapacit a indukčností při vyšších frekvencích.
• Měření odporu, kapacity a napětí multimetrem.
• Kontrola diody v režimu testu diod.
• Ověření funkce jednoduchého RC článku nebo usměrňovače osciloskopem.

Umět číst základní schématické značky, orientovat se ve schématu, používat Ohmův zákon a základní vztahy pro výkon a časové konstanty.

Úloha napájecího zdroje a přeměna energie na elektrickou energii požadovaných parametrů. Přehled základních druhů zdrojů a jejich použití v elektronických zařízeních.

• Základní bloky napájecího zdroje: transformátor nebo jiný vstupní stupeň, usměrňovač, filtr a stabilizátor.
• Lineární a spínané napájecí zdroje.
• Jednocestné a dvoucestné usměrnění, filtrace zvlnění.
• Stabilizace výstupního napětí a ochrana proti přetížení a zkratu.
• Základní parametry: výstupní napětí, proud, výkon, účinnost a zvlnění.
• Ztráty a účinnost zdroje.
• Zvlnění a stabilita výstupního napětí při změně zatížení.
• Zahřívání, elektromagnetické rušení a ochranné prvky.
• Změřit výstupní napětí naprázdno a při zatížení.
• Ověřit zvlnění výstupního napětí a funkci stabilizace.
• Porovnat výhody a nevýhody lineárního a spínaného zdroje.

Znát základy střídavých a stejnosměrných obvodů, princip usměrnění, filtrace, stabilizace a základní parametry napájecích zdrojů.

Zdroje napájecího napětí používané v elektronických systémech, jejich vlastnosti, parametry a volba podle požadavků zařízení.

• Rozdělení na stejnosměrné a střídavé zdroje, síťové zdroje, baterie, akumulátory a záložní zdroje.
• Základní parametry: jmenovité napětí, proud, výkon, kapacita, vnitřní odpor, účinnost a zvlnění.
• Regulované a neregulované zdroje; lineární a spínané zdroje.
• Sériové a paralelní spojování zdrojů a požadavky na kompatibilitu.
• Redundance a záložní napájení elektronických systémů; význam kontinuity napájení.
• Pokles napětí při zatížení a vliv vnitřního odporu.
• Výdrž akumulátoru, samovybíjení a stárnutí.
• Spolehlivost, zálohování a ochrana proti přepólování či přepětí.
• Změřit napětí zdroje naprázdno a při zatížení.
• Zkontrolovat kapacitu nebo dobu provozu podle stanoveného postupu.
• Prověřit přítomnost zvlnění a funkci ochranných prvků.

Rozlišovat napájecí zdroj jako celek od konkrétního zdroje energie. Znát elektrické parametry, měření napětí a proudu a zásady bezpečné manipulace s akumulátory.

Zesilovač zvyšuje amplitudu napětí, proudu nebo výkonu vstupního signálu. Vysvětlit tranzistor jako aktivní součástku a porovnat bipolární tranzistor (BJT) s unipolárním tranzistorem, například MOSFETem.

• BJT: emitor, báze, kolektor; řízení proudem báze a princip zesílení.
• FET/MOSFET: source, gate, drain; řízení elektrickým polem a vysoký vstupní odpor.
• Zapojení se společným emitorem/source, společnou bází/gate a společným kolektorem/drain; základní účel jednotlivých zapojení.
• Pracovní bod, předpětí, aktivní oblast, mezní stavy a zkreslení.
• Zesílení napěťové, proudové a výkonové; frekvenční charakteristika a šířka pásma.
• Vazební a blokovací kondenzátory, případně záporná zpětná vazba.
• Zkreslení, šum, stabilita pracovního bodu a teplotní závislost.
• Vstupní a výstupní odpor, zatížení předchozího a následujícího stupně.
• Ztrátový výkon tranzistoru a potřeba chlazení.
• Změřit klidové napětí a ověřit pracovní bod.
• Porovnat amplitudu vstupního a výstupního signálu.
• Osciloskopem sledovat zesílení, ořezání a případné zkreslení.

Znát polovodičové přechody, charakteristiky tranzistoru, Ohmův zákon a princip malého střídavého signálu superponovaného na stejnosměrný pracovní bod.

🎯 Overview

Operační zesilovač je diferenciální zesilovač s vysokým zesílením, který se obvykle používá se zpětnou vazbou. Probrat ideální vlastnosti a praktické aplikace.

🔧 Technical Details

• Neinvertující a invertující vstup, výstup a napájecí vývody.
• Ideální vlastnosti: velmi vysoké otevřené zesílení, vysoký vstupní a nízký výstupní odpor; v lineárním režimu s negativní zpětnou vazbou jsou vstupní rozdílové napětí a vstupní proudy ideálně nulové.
• Neinvertující a invertující zesilovač, sledovač napětí.
• Sčítací a rozdílový zesilovač, komparátor, aktivní filtr a integrátor/derivátor.
• Výpočet zesílení základních zapojení se zpětnou vazbou.

⚡ Performance Considerations

• Omezení výstupního napětí napájecími úrovněmi, výstupní proud a rychlost přeběhu.
• Šířka pásma, offsetové napětí, vstupní klidové proudy a šum.
• Stabilita a riziko oscilací při nevhodné zpětné vazbě nebo kapacitní zátěži.

🧪 Testing Strategy

• Ověřit funkci sledovače nebo zesilovače přivedením známého vstupního signálu.
• Změřit zesílení a porovnat ho s teoretickou hodnotou.
• Ověřit funkci komparátoru pro dvě různé vstupní úrovně.

📋 Dependencies & Requirements

Rozumět napěťové zpětné vazbě, děliči napětí a základnímu výpočtu zesílení. Při měření respektovat napájecí meze použitého operačního zesilovače.

Oscilátor vytváří periodický signál bez nutnosti vnějšího periodického budicího signálu. Funkční generátor umožňuje vytvářet signály různých tvarů a frekvencí.

• Podmínky vzniku oscilací: kladná zpětná vazba a splnění amplitudové a fázové podmínky.
• RC, LC a krystalové oscilátory; typické výhody a použití.
• Relaxační oscilátory a generování obdélníkových, trojúhelníkových a pilových průběhů.
• Blokové části funkčního generátoru a nastavení frekvence, amplitudy, offsetu a střídy.
• Rozdíl mezi oscilátorem a generátorem, který může mít více způsobů nastavení výstupního signálu.
• Stabilita frekvence a vliv teploty či napájecího napětí.
• Zkreslení průběhu, fázový šum a jitter podle typu oscilátoru.
• Rozsah frekvence, výstupní impedance a zatížení.
• Změřit frekvenci a amplitudu výstupního signálu osciloskopem nebo čítačem.
• Porovnat průběhy sinusového, obdélníkového a trojúhelníkového signálu.
• Prověřit vliv změny frekvence, offsetu a zátěže.

Znalost periodického signálu, frekvence, periody, amplitudy, fázového posunu a základů zpětné vazby.

Modulace umožňuje přenášet informaci změnou vybrané vlastnosti nosné vlny. Demodulace získává přenášenou informaci zpět a směšování slouží například k převodu frekvence.

• Nosný a modulační signál; modulátor, přenosový kanál a demodulátor.
• Amplitudová modulace AM: princip, modulační hloubka a spektrum postranních pásem.
• Frekvenční modulace FM a fázová modulace PM; srovnání odolnosti proti rušení a šířky pásma.
• Digitální modulace jako přehled: ASK, FSK, PSK a QAM.
• Detekce AM obálky a princip FM demodulace.
• Směšovač a lokální oscilátor v superheterodynním přijímači; vznik součtových a rozdílových složek.
• Šířka pásma, odstup signálu od šumu a odolnost proti rušení.
• Nelinearity směšovače, nežádoucí produkty a obrazová frekvence.
• Stabilita místního oscilátoru a kvalita demodulace.
• Na osciloskopu porovnat nosnou s modulovaným signálem.
• Na spektrálním analyzátoru rozpoznat nosnou a postranní pásma.
• Ověřit změnu výstupní mezifrekvence při změně vstupní frekvence.

Rozlišovat analogovou a digitální modulaci, znát frekvenci nosné, modulační signál, spektrum a základní blokové schéma rádiového přijímače.

Polovodičový spínač řídí proud v zátěži přechodem mezi vodivým a nevodivým stavem. Vysvětlit rozdíl oproti provozu součástky v lineární oblasti.

• Tranzistor jako spínač: stav sepnutí a rozepnutí, řízení BJT a MOSFETu.
• Dioda pro jednosměrné vedení a ochranná dioda u indukční zátěže.
• Tyristor a triak jako přehled řízených spínacích prvků.
• Spínání stejnosměrné a střídavé zátěže; relé a polovodičové spínání.
• PWM – řízení střední hodnoty výkonu změnou střídy spínacího signálu.
• Spínací ztráty, odpor v sepnutém stavu a zahřívání.
• Maximální proudy, napětí, rychlost spínání a elektromagnetické rušení.
• Ochrana proti napěťovým špičkám a bezpečné oddělení řídicí části od výkonové.
• Zkontrolovat řídicí signál a stav spínače.
• Měřit úbytek napětí na sepnutém spínači a proud zátěží.
• Osciloskopem ověřit frekvenci a střídu PWM.

Znát charakteristiky tranzistoru a diody, význam zátěže a indukčnosti a pravidla pro bezpečné měření ve výkonových obvodech.

Elektromagnetická vlna přenáší energii a informaci prostorem. Popsat vznik vlnění, hlavní parametry a využití v komunikaci, navigaci a radiolokaci.

• Elektrická a magnetická složka elektromagnetické vlny; příčné vlnění.
• Frekvence, vlnová délka, perioda, amplituda, polarizace a rychlost šíření.
• Vztah vlnové délky a frekvence: λ = c / f.
• Spektrum od rádiových vln po infračervené, viditelné, UV, rentgenové a gama záření.
• Šíření, odraz, lom, difrakce, interference, absorpce a polarizace.
• Antény, směrové vyzařování a základní využití elektromagnetických vln.
• Útlum se vzdáleností, překážkami a vlastnostmi prostředí.
• Vliv frekvence, polarizace a směrovosti antény na kvalitu spojení.
• Elektromagnetická kompatibilita a rušení.
• Vypočítat vlnovou délku ze zadané frekvence.
• Porovnat dosah nebo útlum při změně prostředí a orientace antény.
• Vysvětlit bezpečné zacházení s vysokofrekvenčním zařízením podle jeho dokumentace.

Znalost frekvence, periody, vlnové délky, rychlosti světla a základních vlastností antén.

Elektroakustika popisuje převod zvuku na elektrický signál a zpět. Zahrnuje mikrofony, zesilovače, reproduktory a způsoby záznamu zvuku.

• Zvuk jako mechanické vlnění; frekvence, amplituda, intenzita a hladina akustického tlaku.
• Mikrofony: dynamický, kondenzátorový a elektretový – princip a vlastnosti.
• Reproduktory a sluchátka: elektromagnetický převod, impedance a výkon.
• Blokové schéma zvukového řetězce: snímač, předzesilovač, zpracování, záznam a reprodukce.
• Analogový a digitální záznam; vzorkování, kvantování a kodeky jako základní přehled.
• Frekvenční charakteristika, citlivost, zkreslení a odstup signálu od šumu.
• Impedance a přizpůsobení mikrofonu či reproduktoru zesilovači.
• Vliv akustiky místnosti, umístění a zpětné vazby na výsledný zvuk.
• Změřit nebo porovnat frekvenční charakteristiku a úroveň signálu.
• Ověřit zapojení mikrofonu, zesilovače a reproduktoru.
• Při digitálním záznamu porovnat vzorkovací frekvenci a bitovou hloubku.

Rozlišovat elektrický signál a akustický zvuk, znát základní parametry přenosu a princip A/D a D/A převodu.

Přehled přenosu signálů metalickým vedením, opticky a elektromagnetickou vlnou. Vysvětlit základní vlastnosti jednotlivých přenosových cest a jejich použití.

• Přenos signálu metalickým vedením: vodiče, kroucená dvojlinka a koaxiální kabel.
• Optický přenos: optické vlákno, zdroj světla, přijímač a princip vedení světla.
• Bezdrátový přenos elektromagnetickou vlnou, antény a základní části vysílače a přijímače.
• Základní parametry: útlum, šířka pásma, rušení a dosah.
• Výhody a nevýhody metalického, optického a bezdrátového přenosu.
• Útlum a zkreslení signálu při přenosu.
• Elektromagnetické rušení u metalického vedení.
• Citlivost optického přenosu na ztráty a kvalitu spojení.
• Porovnat přenosové vlastnosti metalického vedení, optického vlákna a bezdrátového spoje.
• Vysvětlit vliv útlumu a rušení na kvalitu přijatého signálu.
• Rozpoznat vhodný typ přenosu pro zadanou aplikaci.

Znát základní pojmy signál, frekvence, šířka pásma, útlum, elektromagnetické vlnění a princip optického přenosu.

Radiový komunikační systém přenáší informaci pomocí elektromagnetických vln. Popsat jednotlivé bloky vysílače, přenosového prostředí a přijímače a princip rozhlasového a televizního přenosu.

• Vysílač: zdroj informace, zpracování signálu, modulátor, výkonový zesilovač a anténa.
• Přijímač: anténa, vstupní obvody, zesilovač, směšovač, oscilátor, mezifrekvenční stupeň, demodulátor a výstup.
• AM a FM rozhlas; základní rozdíly v modulaci a přenosu.
• Televizní řetězec: snímání obrazu, digitalizace/kódování, multiplexování obrazu a zvuku, vysílání a příjem.
• Základní princip digitálního vysílání a role přenosových standardů.
• Citlivost přijímače, selektivita, šum a dynamický rozsah.
• Výkon vysílače, zisk a polarizace antény, překážky a vícecestné šíření.
• Vliv rušení a nedostatečného odstupu signálu od šumu.
• Sledovat průchod signálu jednotlivými bloky řetězce.
• Zkontrolovat úroveň signálu, spektrum a správné naladění přijímače.
• Porovnat kvalitu příjmu při změně polohy nebo orientace antény.

Rozlišovat vysílač, přenosový kanál a přijímač; znát účel modulace, směšovače, mezifrekvence a antény.

Primární radar zjišťuje cíle vysíláním elektromagnetických impulzů a vyhodnocováním odražených signálů. Určuje zejména vzdálenost a směr cíle.

• Základní části: vysílač, anténa, přijímač, duplexer a zobrazovací nebo zpracovatelská jednotka.
• Princip měření vzdálenosti z doby mezi vysláním impulzu a příjmem odrazu.
• Určení azimutu podle směru antény při příjmu odrazu.
• Pulzní radar, opakovací frekvence impulzů a délka impulzu.
• Rozdíl mezi primárním radarem a sekundárním přehledovým radarem.
• Dosah a rozlišovací schopnost radaru.
• Vliv výkonu vysílače, vlastností antény a odrazivosti cíle.
• Rušení, odrazy od země a další nežádoucí odrazy.
• Vysvětlit výpočet vzdálenosti cíle z doby návratu impulzu.
• Popsat cestu signálu jednotlivými částmi radarového systému.
• Porovnat princip primárního a sekundárního radaru.

Znát princip šíření elektromagnetických vln, dobu šíření signálu, základní parametry pulzního radaru a funkce jeho hlavních částí.

Přehled měření základních elektrických veličin, zejména napětí, proudu, odporu a výkonu. Vysvětlit měřicí rozsahy, přesnost, chyby měření a jejich vyjadřování.

• Přímé a nepřímé měření elektrických veličin.
• Absolutní a relativní chyba, skutečná a naměřená hodnota.
• Systematické a náhodné chyby, rozlišení a přesnost přístroje.
• Vyjádření nejistoty a zaokrouhlování výsledku.
• Základní metody měření napětí, proudu a odporu.
• Vliv vnitřního odporu měřicího přístroje na měřený obvod.
• Vliv rozsahu, rozlišení a kalibrace přístroje.
• Zdroje chyb způsobené obsluhou a podmínkami měření.
• Vypočítat absolutní a relativní chybu z naměřené a referenční hodnoty.
• Porovnat přesnost dvou měřicích přístrojů.
• Vyhodnotit, jak volba rozsahu ovlivňuje výsledek měření.

Znát základní elektrické veličiny, jednotky SI, princip měření a výpočty absolutní a relativní chyby.

Senzor převádí neelektrickou veličinu na elektrický signál, který lze dále měřit nebo zpracovat. Uvést typické veličiny, principy snímačů a použití v technických systémech.

• Veličiny: teplota, tlak, poloha, rychlost, zrychlení, síla, průtok, světlo a vlhkost.
• Senzory odporové, kapacitní, indukční, piezoelektrické, optické a polovodičové.
• Aktivní a pasivní snímače; analogový a digitální výstup.
• Měřicí řetězec: snímač, úprava signálu, převodník, vyhodnocení a indikace.
• Parametry: citlivost, rozsah, linearita, hystereze, opakovatelnost, doba odezvy a drift.
• Příklady použití senzorů v avionice a průmyslovém měření.
• Kalibrace, teplotní drift a dlouhodobé stárnutí.
• Vliv prostředí, vibrací, rušení a mechanického upevnění.
• Rozsah, přesnost a dynamická odezva snímače.
• Porovnat výstup senzoru se známou referenční hodnotou.
• Vytvořit kalibrační tabulku nebo určit citlivost z charakteristiky.
• Ověřit funkci signálového kondicionéru a přenosu do měřicí jednotky.

Znát základní elektrické veličiny a typy převodních principů; rozlišovat měřenou veličinu, snímač a vyhodnocovací elektroniku.

Digitálně-analogový převodník (DAC) převádí digitální kód na odpovídající analogové napětí nebo proud. Vysvětlit základní princip, rozlišení a nejpoužívanější zapojení.

• Vstupní digitální kód, referenční napětí a analogový výstup.
• Rozlišení dané počtem bitů; počet úrovní 2ⁿ a velikost kroku (LSB).
• DAC s binárně váženými rezistory a R–2R žebříčkem.
• Proudový DAC a převod proudu na napětí; základní přehled dalších architektur.
• Statické parametry: offset, chyba zesílení, linearita a monotonicita.
• Dynamické parametry: ustálení, rychlost převodu a glitch energie.
• Rozlišení, přesnost referenčního napětí, šum a linearita.
• Doba ustálení a maximální vzorkovací rychlost.
• Zátěž výstupu a potřeba výstupního zesilovače či filtru.
• Určit počet výstupních úrovní pro zadaný počet bitů.
• Vypočítat ideální krok DAC z rozsahu a rozlišení.
• Ověřit výstupní napětí pro několik digitálních kódů.

Znalost binární soustavy, referenčního napětí, operačního zesilovače a základního měření napětí.

Analogově-digitální převodník (ADC) převádí spojité analogové napětí na digitální číslo. Popsat vzorkování, kvantování, kódování a základní architektury ADC.

• Vzorkování a vzorkovací frekvence; Nyquist-Shannonova podmínka a aliasing.
• Kvantování, kvantovací krok a chyba kvantování.
• Převodníky flash, aproximační (SAR), integrační/dvouintegrační a sigma-delta – princip a typické kompromisy.
• Vstupní rozsah, referenční napětí, počet bitů a výstupní kód.
• Antialiasingový filtr před převodníkem; vazba mezi rychlostí, rozlišením a šumem.
• Rozlišení, přesnost, linearita, šum a efektivní počet bitů.
• Vzorkovací rychlost, latence a vstupní šířka pásma.
• Aliasing při nedostatečném vzorkování a přebuzení vstupu.
• Vypočítat minimální vzorkovací frekvenci pro zadanou signálovou frekvenci.
• Vypočítat kvantovací krok pro daný rozsah a počet bitů.
• Porovnat výsledek ADC s referenčním měřením napětí.

Znalost analogového signálu, binárního kódu, frekvence, periody a měření napětí.

Elektronický voltmetr měří napětí pomocí vstupního elektronického obvodu a zobrazovací části. Vysvětlit rozdíly měření DC a AC a různé definice efektivní hodnoty.

• Základní bloky: vstupní dělič/zesilovač, usměrňovač nebo převodník RMS, A/D převodník a displej.
• Měření stejnosměrného napětí a střídavého napětí.
• Efektivní hodnota: hodnota stejnosměrného napětí, která vyvolá stejný tepelný účinek na odporu.
• Sinusový signál: U_RMS = U_peak / √2 a U_pp = 2·U_peak.
• Průměrová detekce kalibrovaná na sinus, true-RMS měření a jejich rozdíly u nesinusových průběhů.
• Vstupní odpor, rozsah, rozlišení, šířka pásma a činitel výkyvu.
• Chyby při měření nesinusových nebo zkreslených signálů.
• Omezená šířka pásma a vstupní kapacita.
• Vliv vstupního odporu na měřený obvod.
• Vypočítat efektivní hodnotu sinusového napětí ze špičkové hodnoty.
• Porovnat měření sinusového a obdélníkového signálu běžným AC voltmetrem a true-RMS přístrojem.
• Zkontrolovat volbu rozsahu a správné zapojení měřidla.

Znát amplitudu, špičkovou, špička-špička a efektivní hodnotu, princip usměrnění a správné měření napětí.

Analogový osciloskop zobrazuje okamžitý průběh elektrického signálu v čase pomocí katodové trubice. Popsat princip, ovládací prvky a vhodné použití.

• Katodová trubice: elektronové dělo, vychylovací systém a stínítko.
• Vertikální kanál, časová základna, horizontální vychylování a spouštění (trigger).
• Nastavení V/div, s/div, polohy, vazby AC/DC a synchronizace.
• Měření amplitudy, periody, frekvence, časového rozdílu a fázového posunu.
• Použití sondy a vliv jejího dělicího poměru a kapacity.
• Šířka pásma, citlivost, rychlost náběhu a časová základna.
• Správné spuštění a stabilita zobrazení.
• Zemnicí svorka a bezpečnost při měření v zapojených obvodech.
• Ze zobrazení určit amplitudu, periodu a frekvenci.
• Nastavit vhodné V/div a časovou základnu.
• Porovnat průběh na vstupu a výstupu obvodu.

Znalost časových průběhů, periody, frekvence, napěťových rozsahů a bezpečného připojení sondy.

Digitální osciloskop vzorkuje vstupní signál, převádí vzorky na čísla a zobrazuje průběh i jeho vypočtené parametry.

• Bloky: vstupní útlumový člen a zesilovač, ADC, paměť akvizice, procesor a displej.
• Vzorkovací frekvence, hloubka paměti, rozlišení ADC, šířka pásma a časová základna.
• Spouštění (trigger), jednorázový záznam a měření automatických parametrů.
• Režimy vzorkování v reálném čase a ekvivalentní časové vzorkování jako přehled.
• Rozdíly proti analogovému osciloskopu; možnost ukládání a následného zpracování záznamu.
• Aliasing při nízké vzorkovací frekvenci.
• Kompromis mezi vzorkovací rychlostí, délkou záznamu a pamětí.
• Omezené analogové pásmo a vliv sondy.
• Změřit frekvenci, amplitudu a náběžnou dobu známého signálu.
• Ověřit nastavení triggeru při jednorázovém impulzu.
• Zkontrolovat, zda vzorkovací frekvence dostačuje pro sledovaný signál.

Znalost A/D převodu, vzorkování, časových průběhů a bezpečného měření osciloskopem.

Měření umožňuje popsat časové a amplitudové vlastnosti periodických i neperiodických signálů. Zvolit metodu podle toho, zda je třeba určit amplitudu, frekvenci, časování nebo spektrální složky.

• Periodické signály: perioda, frekvence, amplituda, střední a efektivní hodnota, střída a fáze.
• Neperiodické signály: impulz, náběžná a sestupná doba, překmit, doba ustálení a šířka impulzu.
• Časová oblast: osciloskop, čítač, multimetr a časová měření.
• Frekvenční oblast: spektrální analyzátor a FFT; harmonické složky a šířka pásma.
• Výběr vzorkovací frekvence a spouštění pro zachycení krátkých dějů.
• Omezení šířky pásma a vzorkovací rychlosti.
• Šum a nejistota odečtu; správná definice amplitudy a RMS.
• U neperiodických signálů riziko, že se událost nezachytí kvůli špatnému triggeru.
• Z časového průběhu vypočítat frekvenci z periody.
• Změřit náběžnou dobu a šířku impulzu.
• Porovnat časový průběh a jeho FFT spektrum.

Znát periodické a neperiodické průběhy, amplitudové a časové parametry, základy spektra a ovládání měřicích přístrojů.

Diagnostické přístroje číslicových systémů umožňují kontrolovat logické úrovně, časové vztahy a komunikaci mezi obvody.

• Logická sonda a logický analyzátor; rozdíly oproti osciloskopu.
• Generátor logických vzorů a testovací přípravky.
• Měření časování, zpoždění, taktovací frekvence a digitálních sběrnic.
• Kontrola protokolů a dekódování dat, například UART, I²C a SPI jako typické příklady.
• Samočinná diagnostika (BIT/BITE), chybové kódy a diagnostické rozhraní jako přehled.
• Vzorkovací rychlost analyzátoru a maximální taktovací frekvence.
• Kapacita sondy a zatížení měřeného obvodu.
• Rozdíl mezi zachycením logického stavu a analogové kvality hrany signálu.
• Zkontrolovat logickou úroveň a časový průběh taktu.
• Zachytit sekvenci digitálních dat a vysvětlit její dekódování.
• Porovnat analogový signál osciloskopem s logickým záznamem analyzátoru.

Znalost číslicových úrovní, taktování, základů sběrnic a bezpečného připojování měřicích sond.

Regulovaný systém udržuje regulovanou veličinu na požadované hodnotě nebo ji vede podle žádaného průběhu. Popsat základní části regulační smyčky a její typy.

• Žádaná veličina, regulační odchylka, regulátor, akční člen, regulovaná soustava a snímač zpětné vazby.
• Otevřený a uzavřený regulační obvod; záporná zpětná vazba.
• Blokové schéma, signálový tok a základní přenosová funkce jako popis dynamiky.
• Statické a dynamické vlastnosti: ustálená odchylka, přechodová odezva, překmit a doba ustálení.
• Regulace spojitá, nespojitá a číslicová; příklady z technické praxe.
• Stabilita, přesnost, rychlost odezvy a odolnost proti poruchám.
• Vliv zesílení a zpoždění na překmit a kmitání.
• Kompromis mezi rychlou odezvou a stabilitou.
• Nakreslit blokové schéma regulační smyčky.
• Určit regulační odchylku ze žádané a skutečné hodnoty.
• Vyhodnotit přechodovou odezvu a určit překmit či dobu ustálení.

Znalost zpětné vazby, senzorů, akčních členů, blokových schémat a základních časových průběhů.

Regulátor vyhodnocuje regulační odchylku a vytváří akční zásah. Popsat dvoustavovou a PID regulaci, jejich princip a vhodné použití.

• Dvoustavový regulátor: zapnuto/vypnuto, hystereze a spínací mez.
• PID regulátor: proporcionální (P), integrační (I) a derivační (D) složka.
• Vliv parametrů Kp, Ti a Td na odezvu; význam integrace pro ustálenou odchylku a derivace pro předvídání změn.
• Analogová realizace pomocí operačních zesilovačů nebo jiných analogových obvodů.
• Příklady aplikací: regulace teploty, otáček nebo polohy.
• Kmitání dvoustavového regulátoru a význam hystereze.
• Překmit, stabilita a citlivost PID na nastavení parametrů.
• Integrační saturace (windup), šum na derivační složce a omezení akčního členu.
• Nakreslit časový průběh dvoustavové regulace s hysterezí.
• Vysvětlit účinek P, I a D složky na konkrétním příkladu.
• Porovnat odezvu při různém zesílení nebo integrační době.

Znalost regulační odchylky, zpětné vazby, operačních zesilovačů a přechodové odezvy.

PLC (programovatelný logický automat) je průmyslový řídicí systém určený pro spolehlivé řízení technologických procesů. Vysvětlit jeho architekturu, cyklus programu a použití.

• Základní části: CPU, paměť, digitální a analogové vstupy/výstupy, napájení a komunikační rozhraní.
• Cyklus PLC: načtení vstupů, vykonání programu, aktualizace výstupů a diagnostika.
• Programovací jazyky dle IEC 61131-3: Ladder Diagram (LD), Function Block Diagram (FBD), Structured Text (ST) a další.
• Logické funkce, časovače, čítače, porovnávání analogových hodnot a sekvenční řízení.
• Komunikace s HMI, senzory, akčními členy a nadřazenými systémy.
• Bezpečnostní PLC a bezpečnostní funkce pouze jako základní přehled.
• Doba cyklu, odezva na vstup a determinismus řízení.
• Odolnost proti rušení, diagnostika, redundance a provozní spolehlivost.
• Bezpečné výchozí stavy výstupů při poruše či ztrátě napájení.
• Sestavit jednoduchou logiku pro ovládání výstupu podle vstupů.
• Ověřit stav vstupů, výstupů a diagnostických indikátorů.
• Simulovat poruchový stav a zkontrolovat bezpečné chování systému.

Znalost logických hradel, číselných soustav, senzorů, akčních členů, sekvenčních obvodů a základního řízení procesu.

Číselné soustavy a kódy jsou základem digitálního zpracování informace. Vysvětlit poziční zápis čísel, převody mezi soustavami a reprezentaci dat.

• Desítková, dvojková, osmičková a šestnáctková soustava; základ a váhy pozic.
• Převod mezi soustavami, zejména binární a desítkovou a binární a hexadecimální.
• Binární sčítání a základní aritmetické operace.
• Kódy BCD, Grayův kód a ASCII; účel a princip použití.
• Znaménková reprezentace, dvojkový doplněk a rozsah čísel podle počtu bitů.
• Detekce chyb – paritní bit jako základní příklad.
• Omezený rozsah čísel daný počtem bitů.
• Přetečení při aritmetice a záměna signed/unsigned reprezentace.
• Význam kódování pro spolehlivý přenos a zpracování dat.
• Převést zadaná čísla mezi dvojkovou, desítkovou a šestnáctkovou soustavou.
• Provést binární sčítání a ukázat přetečení na krátkém příkladu.
• Zakódovat číslici pomocí BCD nebo vysvětlit jeden krok Grayova kódu.

Umět číst čísla s uvedeným základem, počítat s mocninami základu a rozlišit číselnou hodnotu od jejího bitového zakódování.

Kombinační logický obvod vytváří výstup pouze podle aktuálních vstupních hodnot. Popsat základní logické funkce, hradla a postup návrhu jednoduchého kombinačního obvodu.

• Logické úrovně a binární proměnné.
• Funkce AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR a XNOR; značky a pravdivostní tabulky.
• De Morganovy zákony a jejich využití při úpravě logických výrazů.
• Pravdivostní tabulka, Booleova algebra, zjednodušování výrazů a Karnaughova mapa jako metoda minimalizace.
• Kombinační obvody: dekodér, kodér, multiplexor, demultiplexor, sčítačka a komparátor.
• Základní přehled logických rodin a jejich elektrických parametrů.
• Zpoždění šíření, fan-in, fan-out a zatížení výstupu.
• Spotřeba, šumová imunita a úrovně logické nuly a jedničky.
• Hazardní stavy při přechodech vstupů.
• Sestavit pravdivostní tabulku jednoduché funkce.
• Z výrazů nakreslit schéma hradel a určit výstup pro zadané vstupy.
• Ověřit funkci multiplexoru nebo sčítačky pomocí simulace či přípravku.

Znalost binární soustavy, Booleovy algebry a čtení logických schémat.

Sekvenční logické obvody mají výstup závislý na aktuálních vstupech i předchozím vnitřním stavu. Klopné obvody ukládají jeden nebo více bitů informace.

• Asynchronní a synchronní sekvenční obvody; taktovací signál.
• Klopné obvody RS, D, JK a T – princip, vstupy, výstupy a pravdivostní tabulky.
• Hrana a úroveň taktu; setup time, hold time a metastabilita.
• Registry, čítače a děliče frekvence jako použití klopných obvodů.
• Základní rozdíl mezi kombinačním a sekvenčním obvodem.
• Maximální taktovací frekvence a zpoždění šíření.
• Riziko metastability při asynchronních změnách vstupů.
• Synchronizace a správné časování signálů.
• Sestavit časový diagram D klopného obvodu.
• Určit následující stav RS, JK nebo T obvodu ze zadaných vstupů.
• Ověřit dělicí poměr jednoduchého čítače.

Znalost logických funkcí, pravdivostních tabulek a binárního zápisu stavů.

Paměti uchovávají programová nebo datová slova číslicového zařízení. Rozlišit paměti podle možnosti čtení/zápisu, volatility, rychlosti a účelu.

• Paměťová buňka, adresa, datové slovo, kapacita a organizace paměti.
• RAM: SRAM a DRAM; volatilní paměti a rozdíly v principu.
• ROM, PROM, EPROM, EEPROM a Flash; nevolatilní paměti a způsoby přepisu.
• Paměťová hierarchie: registry, cache, hlavní paměť a sekundární úložiště.
• Základní operace čtení a zápisu, adresová, datová a řídicí sběrnice.
• Doba přístupu, propustnost, spotřeba a životnost zápisu.
• Volatilita a potřeba obnovování dat u DRAM.
• Kapacita daná počtem adres a šířkou datového slova.
• Vypočítat počet adresovatelných slov z počtu adresových bitů.
• Porovnat typy pamětí podle rychlosti, volatility a přepisovatelnosti.
• Vysvětlit kontrolu integrity uložených dat a význam ECC/parity.

Znalost binárních čísel, adresování, digitálních signálů a základní struktury mikroprocesorového systému.

Přehled číslicových řídicích systémů od mikroprocesoru a mikropočítače po mikrořadič. Popsat hlavní části systému a jejich vzájemnou spolupráci.

• CPU: aritmeticko-logická jednotka, řídicí jednotka a registry.
• Paměť programu a dat, vstupně-výstupní periferie a sběrnice.
• Rozdíl mezi mikroprocesorem, mikropočítačem a mikrořadičem; integrované periferie MCU.
• Taktování, reset, přerušení, časovače, čítače, ADC/DAC a komunikační rozhraní.
• Základní cyklus instrukce a role firmwaru.
• Příklady použití mikrořadiče v měření, automatizaci a vestavěných systémech.
• Taktovací frekvence, spotřeba, paměťové nároky a doba odezvy.
• Latence přerušení a limity periferií.
• Robustnost napájení, elektromagnetická kompatibilita a watchdog.
• Nakreslit blokové schéma jednoduchého mikrořadičového systému.
• Vysvětlit průběh zpracování vstupu a řízení výstupu.
• Ověřit funkci digitálního vstupu/výstupu nebo ADC v jednoduchém příkladu.

Znalost binární soustavy, logických obvodů, pamětí, sběrnic a základního programového řízení.