Obwody i sygnały 2

niestacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

W 12/x ; C 10/+ ; L 12/+ ; Razem 34

- Algebra z geometrią analityczną / wymagania wstępne: rachunek macierzowy, liczby zespolone;

- Analiza matematyczna 1 / wymagania wstępne: rachunek różniczkowy i całkowy, szereg Fouriera;

- Analiza matematyczna 2 / wymagania wstępne: rachunek operatorowy;

- Podstawy fizyki / wymagania wstępne: znajomość podstawowych praw i zasad fizycznych.

Kierunek: Elektronika i Telekomunikacja / Specjalności: wszystkie

dr inż. Marek Szulim, dr inż. Krzysztof Kwiatos

aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 12

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 6

3. Udział w ćwiczeniach / 10

4. Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń / 10

5. Udział w laboratoriach / 12

6. Samodzielne przygotowanie się do laboratoriów i opracowanie sprawozdań / 12

7. Udział w konsultacjach / 5

8. Przygotowanie do egzaminu / 4

9. Udział w egzaminie / 4

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 75 / 3 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.+7.+9.=43 / 1,5 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 3.+4.+5.+6.=44 / 1,5 ECTS

Parametry robocze i falowe czwórnika. Charakterystyki i parametry częstotliwościowe układów SLS. Określenie i własności widma amplitudowego, fazowego i mocy sygnału odkształconego. Analiza obwodów przy wymuszeniach okresowych niesinusoidalnych. Analiza stanów nieustalonych w obwodach SLS metodą operatorową. Charakterystyki czasowe układów. Schematy blokowe.

Wykłady/metody dydaktyczne: werbalno-wizualna prezentacja treści programowych:

Tematy kolejnych zajęć:

1. Czwórniki – parametry robocze i falowe: impedancja wejściowa pierwotna i wtórna, wzmocnienie oraz wzmocnienie skuteczne napięciowe i prądowe; impedancje falowe, tamowność falowa (2 godz.).

2. Analiza częstotliwościowa układów SLS: pojęcie immitancji i transmitancji; charakterystyki częstotliwościowe, parametry częstotliwościowe; charakterystyki asymptotyczne (2 godz.).

3. Obwody liniowe pobudzone sygnałem odkształconym: rozwinięcie funkcji okresowej w szereg Fouriera; postacie szeregu Fouriera; określenie i własności widma (amplitudowego, fazowego) sygnału, moc i widmo mocy sygnału; analiza obwodów przy wymuszeniach okresowych niesinusoidalnych (2 godz.).

4. Stany nieustalone w obwodach SLS: pojęcia podstawowe, prawa komutacji, warunki początkowe; metoda klasyczna analizy stanów nieustalonych; metoda operatorowa: przekształcenia Laplace’a (transformaty sygnałów przyczynowych), podstawowe twierdzenia rachunku operatorowego, schematy zastępcze i podstawowe prawa obwodów w rachunku operatorowym, metody wyznaczania oryginału funkcji operatorowej; analiza stanów nieustalonych w obwodach liniowych I i II rzędu (3 godz.).

5. Charakterystyki czasowe układów SLS: splot funkcji – własności, podstawowe twierdzenia; operatorowe funkcje układu; charakterystyka impulsowa, charakterystyka skokowa (przejściowa); parametry charakterystyk czasowych; związki między charakterystykami czasowymi i częstotliwościowymi (2 godz.).

6. Schematy blokowe: elementy schematów blokowych; metodyka formułowania schematu blokowego; reguły przekształcania (upraszczania) schematów blokowych (1 godz.).

Ćwiczenia /metody dydaktyczne: utrwalanie wiedzy z wykładu na podstawie przykładów obliczeniowych.

Tematy kolejnych zajęć:

1) Czwórniki – parametry robocze i falowe (2 godz.);

2) Charakterystyki częstotliwościowe układów SLS (2 godz.);

3) Analiza obwodów przy wymuszeniach okresowych niesinusoidalnych (2 godz.);

4) Metoda operatorowa w analizie stanu nieustalonego obwodu (2 godz.);

5) Charakterystyki czasowe układów SLS (2 godz.);

Laboratoria /metody dydaktyczne: repetytorium, zastosowania praktyczne poznawanych zagadnień.

Tematy zajęć:

• Dwójnik źródłowy prądu stałego (4 godz.)

• Badanie obwodów RLC prądu harmonicznego. Rezonans w obwodach (4 godz.)

• Badanie charakterystyk częstotliwościowych układu elektrycznego. Analiza widmowa przebiegów okresowo-zmiennych i ich przenoszenie przez obwody liniowe (4 godz.)

podstawowa:

- S. Bolkowski, Teoria obwodów elektrycznych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2013;

- J. Osiowski, J. Szabatin, Podstawy teorii obwodów, Tom I, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2009;

- J. Osiowski, J. Szabatin, Podstawy teorii obwodów, Tom II, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2007;

- J. Osiowski, J. Szabatin, Podstawy teorii obwodów, Tom III, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2009;

- Praca zbiorowa pod red. L. Iwanejko, Laboratorium obwodów i sygnałów elektrycznych, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa 2005.

uzupełniająca:

- J. Szabatin, Podstawy teorii sygnałów, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności WKŁ, Warszawa 2007;

- J. Wojciechowski, Sygnały i systemy, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności WKŁ, Warszawa 2008;

- J. Izydorczyk, G. Płonka, G. Tyma, Teoria sygnałów, Helion, Gliwice 2006;

- S. Bolkowski i inni, Teoria obwodów elektrycznych - zadania, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2010.

W1 / zna podstawowe metody opisu i analizy sygnałów zdeterminowanych/ K_W12;

W2 / zna fundamentalne prawa, pojęcia oraz definicje dla modeli obwodowych klasy SLS i SNS / K_W12;

W3 / zna wybrane metody analizy obwodów w stanach ustalonych i nieustalonych / K_W12;

U1 / potrafi pozyskiwać informacje o metodach analizy obwodów elektrycznych z różnych źródeł, potrafi je interpretować i wykorzystywać / K_U01;

U2 / potrafi zastosować wybrane metody analizy obwodów do rozwiązywania i modelowania układów elektrycznych / K_U08;

K1 / potrafi współdziałać w zespole realizując w nim różne role i ponosić odpowiedzialność za wspólne przedsięwzięcia/ K_K04;

K2 / potrafi myśleć i działać efektywnie / K_K05

Przedmiot jest zaliczany na podstawie: egzaminu.

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: prac kontrolnych i ocen z odpowiedzi w czasie zajęć, warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen z wszystkich prac kontrolnych oraz uzyskanie średniej z odpowiedzi nie mniej niż 3,0.

Laboratoria zaliczane są na podstawie: uzyskanej sumy punktów za przygotowanie teoretyczne, przeprowadzenie badań oraz sprawozdanie z każdego laboratorium. Warunki zaliczenia laboratoriów oraz wymaganą do uzyskania pozytywnej oceny liczbę punktów określają „Zasady odbywania i zaliczania ćwiczeń laboratoryjnych w Pracowni Obwodów i Sygnałów Elektrycznych” – przedstawiane przed rozpoczęciem zajęć laboratoryjnych.

Egzamin z przedmiotu jest prowadzony w formie pisemnej - obejmuje zestaw pytań i zadań. Każde pytanie i zadanie posiada odpowiednią liczbę punktów (zależną od stopnia trudności). Warunkiem zdania egzaminu jest otrzymanie co najmniej 51% punktów możliwych do uzyskania z całego zestawu pytań i zadań. Zasady punktacji i kryteria oceny, podaje osoba prowadząca egzamin przed jego rozpoczęciem;

warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń rachunkowych i laboratoryjnych;

efekty U1, U2, K2 – sprawdzenie na ćwiczeniach

efekty U1, U2, K1 – sprawdzenie na laboratoriach

efekty W1, W2, W3, K2 – sprawdzenie podczas egzaminu.