Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Teoria obwodów 2
Tok studiów:
2014/2015
Kod:
IET-1-204-s
Wydział:
Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Elektronika i Telekomunikacja
Semestr:
2
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
Galias Zbigniew (galias@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
mgr inż. Dąbrowski Andrzej (amd@agh.edu.pl)
Galias Zbigniew (galias@agh.edu.pl)
dr inż. Czosnowski Jacek (czos@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student posiada uporządkowaną wiedzę w zakresie teorii obwodów elektrycznych ET1A_W14 Egzamin,
Kolokwium
M_W002 Student zna metody matematyczne niezbędne do opisu i analizy działania obwodów elektrycznych ET1A_W01 Egzamin,
Kolokwium
Umiejętności
M_U001 Student potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne do analizy układów elektrycznych i elektronicznych ET1A_U07 Egzamin,
Kolokwium
M_U002 Student potrafi dokonać analizy prostych układów przetwarzania sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości ET1A_U08 Egzamin,
Kolokwium
M_U003 Student potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązywania prostych zadań inżynierskich oraz wybierać i stosować właściwe metody i narzędzia ET1A_U27 Egzamin,
Kolokwium
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się i podnoszenia swoich kompetencji zawodowych ET1A_K01 Aktywność na zajęciach
M_K002 Student ma świadomość ważności zachowania się w sposób profesjonalny, przestrzegania zasad etyki zawodowej i poszanowania różnorodności poglądów i kultur ET1A_K03 Aktywność na zajęciach
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student posiada uporządkowaną wiedzę w zakresie teorii obwodów elektrycznych + + - - - - - - - - -
M_W002 Student zna metody matematyczne niezbędne do opisu i analizy działania obwodów elektrycznych + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne do analizy układów elektrycznych i elektronicznych + + - - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi dokonać analizy prostych układów przetwarzania sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości + + - - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązywania prostych zadań inżynierskich oraz wybierać i stosować właściwe metody i narzędzia + + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się i podnoszenia swoich kompetencji zawodowych + + - - - - - - - - -
M_K002 Student ma świadomość ważności zachowania się w sposób profesjonalny, przestrzegania zasad etyki zawodowej i poszanowania różnorodności poglądów i kultur + + - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

Zajęcia w ramach modułu prowadzone są w postaci wykładu (30 h) oraz ćwiczeń audytoryjnych (30 h).

Wykłady

1.Obwody prądu okresowego (4h)
Rozwinięcie sygnału okresowego w szereg Fouriera. Widmo sygnału okresowego. Analiza obwodów prądu okresowego. Moc w obwodach prądu okresowego.

2.Stany nieustalone w liniowych obwodach elektrycznych (6h)
Komutacja. Stany nieustalone w obwodach pierwszego rzędu. Stany nieustalone w obwodach wyższych rzędów. Metoda klasyczna analizy obwodów pierwszego rzędu. Przekształcenie Laplace’a. Metoda operatorowa analizy stanów nieustalonych. Impedancja i admitancja dwójnika. Równania elementów w dziedzinie operatorowej. Dystrybucja Diraca. Opis układów elektrycznych za pomocą równań stanu. Rozwiązywanie równań stanu w dziedzinie czasu i w dziedzinie zespolonej.

3.Czwórniki (6h)
Równania zaciskowe czwórnika. Macierzowy zapis równań czwórnika. Interpretacja parametrów charakterystycznych. Schematy zastępcze czwórnika. Parametry robocze czwórnika. Czwórniki odwracalne. Czwórniki symetryczne. Czwórniki o strukturze trójnikowej. Łączenie czwórników. Opis falowy czwórnika.

4.Własności transmisyjne układów liniowych (6h)
Czwórnik jako układ transmisyjny. Transmitancja. Charakterystyki czasowe. Stabilność układu transmisyjnego. Kryteria stabilności. Charakterystyki częstotliwościowe. Charakterystyki asymptotyczne. Zagadnienia aproksymacji: aproksymacja Butterwortha i Czebyszewa.

5.Obwody nieliniowe (4h)
Metody analizy nieliniowych obwodów rezystancyjnych prądu stałego. Elementy nieliniowe w obwodach prądu okresowego. Analiza małosygnałowa. Analiza stanów nieustalonych w obwodach nieliniowych.

6.Linie długie (4h)
Równania linii długiej. Opis linii długiej w stanie ustalonym sinusoidalnym. Parametry falowe linii długiej. Analiza linii długiej przy dowolnym pobudzeniu.

Ćwiczenia audytoryjne:

Rozkład przykładowych przebiegów okresowych w szereg Fouriera. Przykłady analizy obwodów prądu okresowego. Analiza stanów nieustalonych w obwodach pierwszego rzędu za pomocą metody klasycznej. Analiza stanów nieustalonych za pomocą metody operatorowej. Obliczanie macierzy charakterystycznych i parametrów falowych czwórników. Wyznaczanie transmitancji, charakterystyk czasowych, charakterystyk częstotliwościowych oraz badanie stabilności prostych układów transmisyjnych. Analiza nieliniowych obwodów rezystancyjnych. Analiza stanów dynamicznych w obwodach nieliniowych. Analiza obwodów z liniami długimi.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 147 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 60 godz
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 30 godz
Przygotowanie do zajęć 25 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

1.Warunkiem uzyskania pozytywnej oceny końcowej jest uzyskanie pozytywnej oceny z egzaminu.
2.Do wyznaczenia oceny końcowej obliczana jest średnia ocen uzyskanych podczas wszystkich terminów egzaminów do których student przystąpił.
Jeśli średnia ocena wynosi 2.0, to student otrzymuje ocenę końcową 2.0.
Jeśli średnia ocena należy do przedziału (2.0,3.0], to student otrzymuje ocenę końcową 3.0.
Jeśli średnia ocena należy do przedziału (3.0,3.5], to student otrzymuje ocenę końcową 3.5.
Jeśli średnia ocena należy do przedziału (3.5,4.0], to student otrzymuje ocenę końcową 4.0.
Jeśli średnia ocena należy do przedziału (4.0,4.5], to student otrzymuje ocenę końcową 4.5.
Jeśli średnia ocena należy do przedziału (4.5,5.0], to student otrzymuje ocenę końcową 5.0.
3.Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest uzyskanie pozytywnej oceny z ćwiczeń audytoryjnych.
4.Ocena z ćwiczeń audytoryjnych wystawiana jest na podstawie sprawdzianów pisemnych, podczas których oceniana jest umiejętność rozwiązywania problemów omawianych na wykładach i podczas ćwiczeń audytoryjnych.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Znajomość metod analizy liniowych obwodów prądu stałego i sinusoidalnego. Przydatne podstawowe wiadomości dotyczące szeregów Fouriera, transformaty Laplace’a, transformaty Fouriera, równań różniczkowych zwyczajnych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:
  1. Osiowski J., Szabatin J.: Podstawy teorii obwodów, tom 1-3, WNT, Warszawa 2001.
  2. Bolkowski S.: Teoria obwodów elektrycznych, WNT, Warszawa 2009.
  3. Osowski S., Siwek K., Śmiałek M.: Teoria obwodów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2006.
  4. Chua L.O., Desoer C.A., Kuh E.S.: Linear and nonlinear circuits, Mc Grew-Hill, New York, 1987.
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:
  1. Z. Galias. Computer assisted proof of chaos in the Muthuswamy-Chua memristor circuit. Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE, 5(3):309-319, 2014.
  2. Z. Galias. Automatized search for complex symbolic dynamics with applications in the analysis of a simple memristor circuit. Int. J. Bifurcation and Chaos, 24(7):1450104 (11 pages), 2014.
  3. Z. Galias. Study of dynamical phenomena in the Muthuswamy-Chua circuit. In Proc. Int. Conference on Signals and Electronic Systems, ICSES’14, Poznań, 2014.
  4. P. Zegarmistrz, Z. Galias. Analityczne algorytmy rekonstrukcji konduktancji w prostokątnych siatkach rezystorów. Przegląd Elektrotechniczny, (1a):138-141, 2013.
  5. Z. Galias. The dangers of rounding errors for simulations and analysis of nonlinear circuits and systems – and how to avoid them. IEEE Circuits and Systems Magazine, 13(3):35-52, 2013.
  6. Z. Galias. Rigorous study of the Chua’s circuit spiral attractor. IEEE Trans. Circ. Syst. I, 59(10):2374-2382, 2012.
  7. P. Zegarmistrz, Z. Galias. Zastosowanie i porównanie algorytmów metaheurystycznych i optymalizacyjnych w rekonstrukcji konduktancji siatek rezystorów. Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, (3):19-24, 2012
  8. Z. Galias. Metody arytmetyki przedziałowej w badaniach układow nieliniowych. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne Akademii Gorniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie, 2003.
  9. Z. Galias. Interval methods for rigorous investigations of periodic orbits. Int. J. Bifurcation and Chaos, 11(9):2427-2450, 2001.
  10. Z. Galias. Positive topological entropy of Chua’s circuit: A computer assisted proof. Int. J. Bifurcation and Chaos, 7(2):331-349, 1997.
  11. M.J. Ogorzałek, Z. Galias. On-line identification and control of chaos in a real Chua’s circuit. Kybernetika, Czech Academy of Sciences, 30(4):425-432, 1994.
  12. M.J. Ogorzałek, Z. Galias. Characterisation of chaos in Chua’s oscillator in terms of unstable periodic orbits. J. Circuits, Systems and Computers, 3(2):411-429, 1993.
Informacje dodatkowe:

Brak