Číslicová technika a informační technologie

1. Číselné soustavy a převody, odůvodnění použití aplikací různých soustav v číslicové technice

Popište číselné soustavy používané pro práci v digitální technice
Popište a na příkladech aplikujte převody čísel mezi různými číselnými soustavami
Popište zápis záporného a desetinného čísla v binární soustavě
Popište principy součtu a rozdílu dvou binárních čísel

2. Logické proměnné a logické funkce

popište logické funkce AND, NAND, OR, NOR, XOR, NOT
principy Booleovy algebry, její základní operace a využití při návrhu logických obvodů, De Morganovy zákony

3. Minimalizace logické funkce algebraická a grafická

Předurčení minimalizace logické funkce
Algebraická minimalizace logické funkce na příkladu
Grafická minimalizace logické funkce na příkladu

4. Logické obvody

Základní charakteristiky logického členu
Logické obvody TTL, CMOS
Spojování vstupů a výstupů logických členů
Dynamické vlastnosti logických členů

5. Kombinační logické obvody

Analýza kombinačního obvodu, jeho přepis do pravdivostní tabulky a logické funkce
Návrh kombinačního obvodu z pravdivostní tabulky a z logické funkce

6. Binární sčítání, sčítačky, komparátory

Sčítání binárních čísel DODĚLAT
Konstrukce obvodů binární sčítačky (poloviční, úplná) DODĚLAT
Konstrukce obvodů komparátoru dvou logických proměnných

7. Převodník kódu, algoritmus a realizace převodu binární proměnné do kódu BCD

Popište předurčení kódu BCD pro aplikaci v číslicové technice
Vývojový diagram pro převod binárních čísel do kódu BCD

8. Multiplexery

Popište předurčení a konstrukci multiplexerů a demultiplexerů
Realizace multiplexerů a demultiplexerů logickými obvody

9. Sekvenční logické obvody

Definice sekvenčního logického obvodu
Základní typy a schémata sekvenčních logických obvodů RS, RST, D, J-K a tabulky logických hodnot

10. Paměťové registry

Význam registru, typy a použití v procesorech
Posuvné registry - princip, základní typy (SIPO, PISO…) a příklady využití.

11. Teorie informace

Informace, jednotky
Ukládání dat v počítači
Kódování, šifrování, komprimace

12. Počítačové sítě 1

Dělení (podle rozsahu, média, správy, topologie)
Pasívní a aktivní prvky sítí

13. Počítačové sítě 2

Model ISO/OSI, architektura TCP/IP
Adresace v počítačových sítích
Protokoly

14. Algoritmizace

Algoritmus, vlastnosti algoritmu, vývojové diagramy
Řídící struktury, datové typy
Funkce, standardní knihovny, vlastní knihovny
Pole, třídění pole, vícerozměrné pole
Soubory
Programovací jazyky

15. Tvorba webových stránek

Web, intesrnet, HTTP, domény, hosting
HTML – struktura
CSS – vzhled
JavaScript – interaktivita
Editory (VS Code)
Frameworky (Bootstrap, React)
CMS (WordPress)
Responzivní design
SEO, hosting
Zabezpečení (SSL)
Budoucnost - PWA, AI ve webu

16. Databáze

Co je databáze
Typy databází
Relační databáze – co to je, jak fungují (tabulky, řádky, sloupce, vazby-primární klíč)
NoSQL databáze – velmi stručně o alternativách (MongoDB, JSON)
SQL (SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE )
Propojení databáze s webovými stránkami
Použití databáze pro ukládání uživatelských dat (např. formuláře, uživatelské účty)

17. Počítačové paměti

Typy pamětí - vnitřní, vnější - magnetické, optické, elektronické
Technologie pamětí
Nevolatilní paměti
Parametry pamětí
organizace paměťových pouzder
Použití pamětí

18. Grafický subsystém

Grafické karty, monitory/displeje, digitalizace
Barevné modely (RGB, CMYK), počítačová grafika - zpracování obrazu

19. Základní deska

Popis, BIOS/UEFI, chipset
Interní a externí konektory
Formáty základní desky

20. Procesory

Rozdělení procesorů
Architektury procesorů
Parametry procesorů, výrobní technologie

Elektronika

1. Lineární součástky

Rezistory: parametry, rozdělení, druhy, charakteristické vlastnosti, značení
Kondenzátory: rozdělení, charakteristické vlastnosti, náhradní schémata, značení, využití
Cívky: v elektrickém obvodu, vlastnosti, náhradní schémata, využití, feromagnetika
Polovodiče: přechod PN v propustném směru a závěrném směru
Polovodičové diody: parametry, voltampérová charakteristika
Druhy a vlastnosti diody (usměrňovací, kapacitní, stabilizační, tunelové, Schottkyho..)

2. Bipolární tranzistory a jejich základní zapojení

Struktura, princip činnosti, rozdělení, druhy, charakteristické vlastnosti, značení
Popis režimů bipolárních tranzistoru
Statické charakteristiky bipolárních tranzistoru
Zapojení SE, SC, SB, vlastnosti
Zapojení tranzistoru NPN se společným emitorem ve třídě A
Tranzistor v režimu zesilovače, ve spínacím režimu

3. Unipolární tranzistory a jejich základní zapojení

Typy tranzistorů FET a jejich značky
JFET: struktura, princip činnosti, využití
JFET: jako spínací prvek, napětí řízený odpor
MOSFET: druh, struktura, princip činnosti, charakteristiky, nastavení klidového pracovního bodu
CMOS technologie: funkce v logických obvodech s indukovaným kanálem jako spínač
Základy pro manipulaci s tranzistory řízenými elektrickým polem

4. Složitější struktury polovodičů, tyristory, triaky, diaky, GTO, IGBT

Diaky: struktura, charakteristiky, požití
Tyristory: struktura, princip činnosti, základní stavy, způsoby spínání, VA- charakteristiky
Tyristor ve střídavém a stejnosměrném obvodu, řízené usměrňovače
Triaky: princip činnosti, charakteristiky, řízení
IGBT: princip činnosti

5. Součástky řízené neelektrickými veličinami

Součástky řízení světlem: fotorezistory, fotodiody, fototranzistory, fototyristory, optrony
Součástky řízené magnetickým polem: magnetorezistory, Hallova sonda
Součástky řízené teplotou: termistory negativní a pozitivní
Varistory

[[6. Frekvenční charakteristiky lineár

Charakteristika integračního článku

ních dvojbranů]] - Druhy frekvencích charakteristiky, komplexní napěťový přenos, útlumová a fázová charakteristika - Odvození přenosu, frekvenční charakteristiky - Integrační RC článek, Derivační RC článek, Wienův RC článek ### 7. Rezonanční obvody a jejich využití - Sériový rezonanční obvod: náhradní schéma, rezonance, činitel jakosti, rezonanční křivka, šířka pásma - Paralelní rezonanční obvod: paralelní a sérioparalelní náhradní schéma, rezonance, činitel jakosti, rezonanční - Křivka, šířka, pásma - Použití rezonančních obvodů ### 8. Klasické napájecí zdroje a násobiče napětí - Schéma klasického napájecího zdroje - Usměrňovače: jednocestný, dvoucestný, můstkový, můstkový třífázový - Pasivní a aktivní filtry - Zdvojovače a násobiče napětí ### 9. Spínané napájecí zdroje, měniče, střídače - Blokové schéma spínacích zdrojů, princip činnosti - Rozdělení měničů - Pulzní měničů - Pulzní střídače, základní můstkové zapojení ### 10. Vlastnosti, parametry a základní zapojení zesilovačů - Rozdělení zesilovačů a jejich základní vlastnosti a základní parametry - Nastavení a stabilizace pracovního bodu zesilovače - Jednostupňový, vícestupňový zesilovač - třídy zesilovačů - zpětné vazby zesilovačů ### [[11. Vlastnosti a parametry operačních zesilovačů]] - Značka, zjednodušená schémata, vnitřní struktura - Základní vlastnosti ideálního/reálného OZ - Ochrana OZ proti přetížení - Rozdělení OZ - Zpětné vazby zesilovačů ### [[12. Základní zapojení s operačními zesilovači]] - Invertující, neinvertující, součtový a rozdílový OZ - Derivátor, integrátor, exponenciální a logaritmický OZ - Napěťový komparátor, Schmittův klopný obvod - Aktivní filtry ### 13. Oscilátory a generátory nesinusových kmitů - Podstata činnosti oscilátorů, základní parametry, vznik netlumených kmitů - Zpětnovazební oscilátory, podmínky vzniku oscilací - LC oscilátory s induktivní zpětnou vazbou - RC oscilátory - Generátory obdélníkových a trojúhelníkových kmitů ### 14. Bezdrátový přenos informací, sdělovací vedení, antény - Vznik, vlastnosti elektromagnetickým vln - Šíření elektromagnetickým vln prostorem - Rozdělení elektromagnetických vln - Vf vedení - náhradní schéma, vlnová impedance, šíření vln po vedení, impedanční přizpůsobení - Typy vf vedení a jejich vlastnosti - Druhy a vlastnosti antén ### 15. Analogové modulace, harmonická analýza - Pojem a princip modulace, rozdělení modulací - Amplitudová modulace - časové průběhy signálů, frekvenční spektra, vlastnosti - Frekvenční a fázová modulace - časové průběhy signálů, frekvenční spektrum, vlastnosti ### 16. Diskrétní modulace v základním a přeneseném pásmu - Nekódované modulace v základním pásmu PAM, PWM, PPM, PFM - Kódované modulace PCM, DPCM, DM, ADM - Diskrétní modulace s nosnými vlnami ASK, FSK, PSK - Více stavové diskrétní modulace snosnými vlnami QPSK, M-QAM, OFDM ### 17. Optoelektronické komunikační systémy - Výhody a problémy optoelektrických systémů - Základní zapojení optického spoje, zdroje záření (LED a laserové diody), detektory záření (fotodiody) - Optická přenosová cesta (optický kabel), výhody oproti metalickým kabelům, princip přenosu - Navazovaní paprsku do optického vlákna, přenosové parametry optických vláken (měrný útlum, disperse) - Typy optických vláken, spojování optických vláken - Vlnový multiplex, optické zesilovače, typy vlnových multiplexerů ### 18. Měření elektrického proudu a napětí, zvyšování rozsahu voltmetru a ampérmetru - Měření elektrického proudu - Měření elektrického napětí - Zvětšování rozsahu ampérmetru a voltmetru ### 19. Měření elektrického výkonu v obvodu stejnosměrného a střídavého proudu - Definice výkonů - Měření výkonu stejnosměrného proudu - Měření výkonu ve střídavém proudu ### 20. Analogový osciloskop, princip činnosti dle blokového schématu, způsoby měření - Blokové schéma analogového osciloskopu - Princip činnosti - Způsoby měření ### 21. Číslicové měřicí přístroje, popis jednotlivých částí, druhy A/Č převodníků - Blokové schéma číslicového MP - popis - Chyby číslicových MP - A/D převodníky ### 22. Regulační obvod - Blokové schéma regulované soustavy a regulátoru - Popis veličin regulačního obvodu a vysvětlení jednotlivých bloků - Zjednodušené schéma regulačního obvodu - Vysvětlit na příkladu regulaci - Řízení a ovládání blokové schéma - Regulace na konstantní hodnotu, regulace programová, vlečná a servomechanismy ### 23. Prvky pro získání informací snímače - Blokové schéma a snímače - Požadavky kladené na snímače - Rozdělení snímačů - SMART snímače, blokové schéma - Unifikované signály ### 24. Akční prvky - pohony - Definice akčního prvku, pohonu - Blokové schéma a pohonu - Rozdělení pohonů - Příslušenství - přídavná zařízení pohonů - Regulační orgán - rozdělení ### 25. Snímače - Snímače tlaku a síly - Snímače výšky hladiny - Snímače průtoku - Snímače teploty - Snímače polohy

Procházet

Maturitní otázky