- Nazwa przedmiotu:
- Obwody i sygnały
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Michał DZIEWIECKI
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Elektronika i Telekomunikacja
- Grupa przedmiotów:
- Przedmioty podstawowe
- Kod przedmiotu:
- OSRM
- Semestr nominalny:
- 2 / rok ak. 2014/2015
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 30 h - udział w wykładach połączonych z ćwiczeniami
15 h - uczestnictwo w ćwiczeniach laboratoryjnych
15 h - opanowanie materiału wykładowego
15 h - samodzielne przygotowanie do sprawdzianów
15 h - samodzielne przygotowanie do laboratoriów
15 h - opracowanie sprawozdań
10 h - praca domowa
2 h - konsultacje z wykładowcą
2h - konsultacje z prowadzącymi ćwiczenia laboratoryjne
ŁĄCZNIE 119 h
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 2
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 1
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Brak wymaganych przedmiotów poprzedzających; realizacja materiału wymaga znajomości podstawowych zagadnień z dziedziny analizy matematycznej, algebry i podstaw elektrotechniki i miernictwa elektrycznego.
- Limit liczby studentów:
- 30
- Cel przedmiotu:
- W ramach przedmiotu student nabywa podstawowej wiedzy i umiejętności w zakresie: analizy liniowych obwodów elektrycznych dla prądu stałego i zmiennego, w tym doboru metody właściwej dla postawionego zagadnienia; analizy stanów nieustalonych w obwodach elektrycznych; analizy obwodów zawierających czwórniki; analizy układów zawierających wzmacniacze operacyjne, a w szczególności filtrów aktywnych. Zostaje również zapoznany z podstawowymi metodami analizy sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości, w tym z transformatą Fouriera.
- Treści kształcenia:
- Wykład, ćwiczenia:
- Przedmiot teorii obwodów;
- Analiza obwodów prądu stałego: prawo Ohma i prawa Kirchoffa, rezystory, źródła prądowe i napięciowe, źródła rzeczywiste, twierdzenie Thevenina, twierdzenie Nortona, dzielniki prądu i napięcia, zasada superpozycji, elementy liniowe i nieliniowe, pojęcie systemu SLS;
- Analiza obwodów prądu sinusoidalnie zmiennego: parametry sygnału sinusoidalnego, pojęcie przesunięcia fazowego, pojemność i indukcyjność, metoda zespolonych amplitud, pojęcie impedancji, obwód rezonansowy, moc czynna i bierna, dobroć obwodu, wartość skuteczna sygnału;
- Analiza sygnałów okresowych: zespolony sygnał harmoniczny, szereg Fouriera, twierdzenie Parsevala;
- Analiza sygnałów nieokresowych: pojęcie widma sygnału, transformata Fouriera, pojęcie delty Diraca, właściwości transformaty Fouriera, pojęcie i zastosowanie splotu, modulacja amplitudy, zasada nieoznaczoności, funkcja Sa (sinc);
- Analiza stanów nieustalonych w obwodach elektrycznych: pojęcie komutacji, skok jednostkowy, rząd obwodu, metoda uproszczona analizy stanów nieustalonych w obwodach pierwszego rzędu, transformata Laplace'a, metoda operatorowa, przykłady zastosowania metody operatorowej dla obwodów drugiego rzędu, pojęcie transmitancji, stabilność układu
- Analiza czwórników: pojęcie czwórnika, parametry zwarciowe i rozwarciowe;
- Źródła sterowane, transformator;
- Wzmacniacz operacyjny: zasada działania, konfiguracja odwracająca i nieodwracająca, analiza obwodów ze wzmacniaczem operacyjnym, filtry aktywne.
- Podsumowanie, podstawy metodyki przetwarzania sygnałów i analizy systemów elektronicznych.
Laboratorium:
1. Obwody prądu stałego
2. Prąd zmienny, transformata Fouriera
3. Stany nieustalone
4. Wzmacniacz operacyjny, filtry aktywne
- Metody oceny:
- - Cztery kolokwia (45 min.) w trakcie trwania semestru (obwody prądu stałego; prąd zmienny i transformata Fouriera; stany nieustalone; wzmacniacz operacyjny i filtry aktywne): 50 pkt;
- Laboratoria (5 ćwiczeń, oceniana wejściówka, praca domowa i sprawozdanie): 50 pkt;
- Praca domowa (nieobowiązkowa; ok. 30 zadań w 5 częściach rozwiązywanych w trakcie trwania semestru): pozwala na zwiększenie oceny z kolokwiów (współczynnik 1,0 - 2,0 zależny od oceny z pracy domowej)
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. J. Osiowski, J. Szabatin "Podstawy teorii obwodów", t. I, II i III, WNT, Warszawa, 1992 (i późniejsze wydania).
2. Praca zbiorowa pod redakcją J. Szabatina i E. Śliwy "Zbiór zadań z teorii obwodów", Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2003, 2008.
3. Z. Filipowicz "Zadania z teorii obwodów", Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2009.
4. S. Bolkowski, W. Brociek, H. Rawa "Teoria obwodów elektrycznych. Zadania", WNT, Warszawa 2010.
5. M. Nałęcz, M. Rupniewski "Ćwiczenia laboratoryjne z teorii obwodów". Preskrypt na prawach rękopisu. Warszawa, 2011.
6. J. Wojciechowski "Sygnały i Systemy". WKiŁ, 2008.
7. K. Snopek, J. Wojciechowski "Sygnały i Systemy. Zbiór zadań", Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2009.
8. J.Szabatin "Postawy teorii sygnałów". WKiŁ, 2003.
9. A. Jakubiak, M. Radomski "Sygnały i Systemy". Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2004.
- Witryna www przedmiotu:
- https://red.okno.pw.edu.pl/witryna/home.php
- Uwagi:
- - Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie łącznie co najmniej 50 pkt
- Oceny wystawiane są według standardowej skali (pół stopnia co 10 pkt).
- Przyjęty system oceniania (wpływ pracy domowej) nie wyklucza możliwości otrzymania oceny większej niż 100 pkt.
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt OSRM_W01
- Zna podstawowe prawa teorii obwodów
Weryfikacja: kolokwia
Powiązane efekty kierunkowe:
K_W03, K_W15
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W01, T1A_W03, T1A_W03
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt OSRM_U01
- potrafi praktycznie posługiwać się transformatą Fouriera i Laplace'a
Weryfikacja: laboratoria i kolokwia
Powiązane efekty kierunkowe:
K_U13, K_U21
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U09, T1A_U13, T1A_U09, T1A_U13
- Efekt OSRM_U02
- potrafi dokonać analizy prostych obwodów dla prądu stałego, zmiennego i w stanach nieustalonych oraz praktycznej weryfikacji obliczeń
Weryfikacja: laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
K_U09, K_U13
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U08, T1A_U09, T1A_U09, T1A_U13
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt OSRM_K01
- potrafi współpracować z innymi uczestnikami zajęć laboratoryjnych dzieląc obowiązki
Weryfikacja: ocena pracy studenta w trakcie laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
K_K03
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_K03