Recenzia knihy Dalibor Biolek: Řešíme elektronické obvody
Kniha „Řešíme elektronické obvody“ je už dlho chýbajúcou publikáciou, ktorá pútavou formou približuje problematiku riešenia elektrických obvodov a ich simulácie na počítači. Na rozdiel od iných titulov, ktoré len rozširujú manuály simulačných programov, pristupuje autor moderným a nekonvenčným spôsobom ku komplexnému výkladu metód analýzy elektrických obvodov. Ako skúsený pedagóg dokázal podať „nezáživnú teóriu“ zaujímavou a príťažlivou formou a následne aplikovať do množstva praktických príkladov. Okrem ukážkových „ručne“ riešených príkladov je veľa pozornosti venované modelovaniu a analýze obvodov pomocou simulačných programov. Tu je dávaný dôraz na efektívnu prácu so simulačným programom a na kritické vyhodnotenie výsledkov analýzy.
Kniha je určená predovšetkým pre tých čitateľov, ktorí majú aspoň základné vedomosti z oblasti elektrotechniky a majú záujem zdokonaliť sa v metódach analýzy analógových obvodov a pritom efektívne využívať ponúkané softvérové prostriedky. Autor čitateľa vedie postupne od najjednoduchších metód modelovania a analýzy elektrických a elektronických obvodov pomocou Ohmovho zákona a Kirchoffovych zákonov cez algoritmické metódy, predovšetkým metódu uzlových napätí a jej modifikácie, grafové metódy až po použitie moderných simulačných programov. Výklad je doplnený celou skupinou názorných príkladov s vysvetľujúcimi poznámkami, ktoré vhodne doplňujú uvádzané teoretické princípy. Je sympatické, že autor nezostáva len pri „osvedčenom“ programe SPICE, ale zameriava sa aj na iné dostupné simulačné programy. V knihe je dôraz kladený na programy MicroCap a SNAP, ktorý je orientovaný na symbolickú analýzu elektronických obvodov. Podrobne sú opísané a na príkladoch dokumentované postupy rýchlej analýzy obvodov s klasickými aj modernými obvodovými prvkami – operačnými zosilňovačmi, prúdovými konvejormi, transkonduktančnými zosilňovačmi a ďalšími. Zasvätene a názorne je ukázané využitie metód grafovej reprezentácie obvodov na rýchlu analýzu a tiež na syntézu analógových obvodov. Táto časť je významným prínosom v tuzemskej odbornej literatúre, lebo v podobnom rozsahu doposiaľ neboli tieto metódy publikované.
Kniha je rozdelená do štyroch hlavných kapitol (1. až 4.), doplnených 11-timi samostatnými prílohami. V prvej pomerne stručnej kapitole sú opisované základné princípy a postupy modelovania, analýzy a simulácie analógových obvodov, ich klasifikácia a ciele. Druhá kapitola je venovaná metódam analýzy lineárnych obvodov. Začína názorným prehľadom metód analýzy nasledovaným opisom a charakterizáciou jednotlivých postupov. Časť 2. 2. je zameraná na heuristické metódy, v časti 2. 3. sú rozoberané algoritmické maticové metódy s dôrazom na modifikovanú metódu uzlových napätí. Časť 2. 4. je venovaná grafovým metódam s preferovaním M-C grafov a v záverečnej časti 2. 5. sú stručne porovnané maticové a grafové metódy. Výklad je doplnený množstvom názorných príkladov a doplňujúcich obrázkov. V kapitole 3. sú preberané metódy analýzy nelineárnych obvodov. Najrozsiahlejšia je kapitola 4. obsahujúca počítačovú analýzu a simulácie. Je rozdelená do deviatich podkapitol. V prvých troch podkapitolách sú uvedené základné charakterizácie strojovo robených analýz a simulácií i používané algoritmy. Časť 4. 4. vysvetľuje štruktúru simulačného programu založeného na symbolických algoritmoch a nadväzujúca časť 4. 5. už opisuje prácu s konkrétnymi simulačnými programami a môže byť chápaná ako veľmi pekne spracovaný a názorný manuál a tiež aj ako učebný text k programu SNAP. Podobne sú usporiadané časti 4. 6. a 4. 7. pre program MicroCap. Časť 4. 8. podrobne charakterizuje jednotlivé typy analýz v simulačných programoch včítane špeciálnych rozširujúcich funkcií. Do tejto časti autor zaradil aj mnoho vlastných skúseností a odporúčaní získaných z používania programu MicroCap. V časti 4. 9. sú diskutované najčastejšie sa vyskytujúce problémy pri počítačových simuláciách. Aj tu autor pripojuje množstvo užitočných rád a poznatkov z vlastnej praxe. Doplnková časť obsahuje celkom 11 príloh, ktoré zahŕňajú vybraté časti z teórie obvodov, princípy modelovania obvodových prvkov pre jednotlivé typy simulačných úloh a pomocné informácie k programom SNAP a MicroCap. Podobne ako hlavný text sú všetky prílohy spracované názorne a zrozumiteľne aj pre menej teoreticky zdatných čitateľov. V závere knihy je bohatý zoznam ďalších publikácií a vecný register.
Recenzovaná kniha výborne plní účel, ktorý bol autorom deklarovaný v úvode, t. j. ponúknuť záujemcom o počítačové riešenie obvodov podrobný a názorný text, ktorý nielen dokáže zaujať, ale aj viesť čitateľa k zasvätenej a efektívnej práci s dostupnými softvérovými prostriedkami.
V Žiline dňa 29. 1. 2007
doc. Ing. Daša Tichá, PhD.