Документ 2337554

2
1. Цели и задачи дисциплины
Дисциплина «Основы теории цепей» (ОТЦ) является одной из основных общепрофессиональных дисциплин, на которых базируется подготовка специалиста по данной специальности
и преподается на основе изученных ранее дисциплин «Математика», «Физика»,
«Информатика».
В процессе изучения ОТЦ студенты изучают теоретические основы, принципы работы и
моделирования электрических цепей различного назначения, получают базовую теоретическую подготовку, необходимую для дальнейшего изучения специальных дисциплин. Студенты
осваивают современные методов анализа электрических цепей в установившемся и переходном режимах, основы расчета нелинейных цепей, методы анализа и синтеза электрических цепей на основе теории четырехполюсников.
Целями дисциплины являются обучение студентов общим представлениям о принципах
действия различных электрических цепей в инфокоммуникационных устройствах и системах, о
методах анализа и синтеза таких электрических цепей, а также обеспечение развития общекультурных и профессиональных компетенций, которые в дальнейшем позволят сформировать
общетехнических фундамент будущих специалистов в области инфокоммуникационных технологий и систем связи; формирование знаний, умений и навыков, позволяющих проводить самостоятельный анализ различных электрических цепей инфокоммуникационных устройств.
Задачами дисциплины являются обеспечение студентов знаниями об основных
электромагнитных процессах, подчиняющихся физическим законам в электрических цепях
различных устройств инфокоммуникационных технологий; усвоение методов современного
анализа и синтеза электрических цепей; усвоение методов моделирования и исследования
различных режимов электрических цепей.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Место дисциплины в структуре ООП: дисциплина базовой части профессионального
цикла.
2.1. Перечень разделов дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения дисциплины ОТЦ по специальности 210701.65 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи специального назначения».
● «Математический и естественнонаучный цикл» , разделы: «Математический анализ»,
“Векторный анализ”, "Теория функций комплексного переменного", "Дифференциальное и интегральное исчисление", "Ряды Фурье и преобразование Лапласа";
● «Физика», раздел "Электричество и магнетизм";
● «Информатика», разделы: «Операции с матрицами», а также; простейшие навыки
работы с персональными ЭВМ и в сети Интернет;
● «Физические основы электроники», разделы: «Диоды», «Транзисторы».
2.2. Минимальные требования к «входным» знаниям, необходимым для успешного
усвоения ОТЦ: удовлетворительное освоение программ по указанных выше разделам
математики, физики, информатики.
2.3. Дисциплины, для которых освоение данной дисциплины необходимо как
предшествующее:
●«Теория электрической связи»;
● «Электроника»;
● «Электромагнитные поля и волны»;
● «Схемотехника телекоммуникационных устройств»;
● «Электропитание устройств и систем телекоммуникаций»;
● «Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей»
2.4. Процесс изучения дисциплины направлен на формирование компетенции ПК-4.
3
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
● способность владеть методами решения задач анализа и расчета характеристик электрических цепей (ПК-4);
В результате изучения дисциплины студент должен
знать:
● З1. Основы теории электрических цепей, общие методы и средства исследования электрических цепей;
● З2. Методы анализа характеристик электрических цепей в установившемся и переходном режимах работы - аналитически и на персональных ЭВМ (ПК-4)
● З3. Методы синтеза электрических цепей, принципы экспериментального измерения характеристик различных электрических цепей (ПК-4);
уметь:
● У1. Объяснять физическое назначение элементов и влияние их характеристик на процессы в
электрических цепях;
● У2. Рассчитывать характеристики линейных и нелинейных электрических цепей аналитически и с применением пакетов прикладных программ на ПК-4);
●У3. Проектировать (синтезировать) схемы электрических фильтров, проводить электрические
измерения в реальных электрических цепях с помощью стандартных измерительных приборов
(ПК-3);
владеть:
● В1. Навыками чтения схем электрических принципиальных цепей;
● В2. Навыками разработки схем электрических эквивалентных на основе схем электрических
принципиальных, для последующего анализа характеристик (ПК-4);
● В3. Навыками проектирования схем электрических фильтров, навыками работы с контрольно-измерительными приборами и обработки результатов измерений (ПК-4).
3.3. Проектируемые результаты и признаки формирования компетенций.
Компетентностная модель дисциплины
Индекс
компетенции
ПК-4
Проектируемые результаты освоения
дисциплины «Теория электрических
цепей» и индикаторы формирования
компетенций
Знания
Умения
Навыки
(З)
(У)
(В)
З.1,З.3
У.2, У.3
В.2, В.3
4
Средства и
технологии
оценки
Технологии
формирования
компетенции
Отчеты по
лабораторным и
практическим
заданиям,
курсовой проект,
зачёт, экзамен,
устный опрос
6.1.1-6.1.3
4. Объем дисциплины и виды учебной работы в часах и зачетных единицах
Очная форма обучения
Общая трудоемкость дисциплины, изучаемой в 3 и 4 семестрах, составляет 5 зачетных
единиц (180 часов, в том числе 72 часа аудиторных занятий (12 ч. в интерактивной форме)).
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)
Проработка лекций
Курсовая работа (проект)
Домашнее задание
Подготовка к экзамену
Вид аттестации за семестр (зачет, дифференцированный зачет, экзамен)
Общая трудоемкость:
часы
зачетные единицы
Всего часов/
зачетных единиц
72
36
18
18
72
24
30
36
Зачёт, экзамен,
к.р.
180
5
Семестры
3
36
4
36
18
18
18
2
2
Зачёт
38
18
70
40
30
36
Экзамен,
к.р.
142
5. Содержание дисциплины по модулям и видам учебных занятий
5.1.Содержание дисциплины по модулям
1. Основные определения теории цепей. Анализ линейных цепей постоянного тока в установившемся режиме.
2. Анализ линейных цепей гармонического тока в установившемся режиме.
3. Комплексные частотные характеристики линейных электрических цепей. Резонансы.
Колебательные контуры.
4. Анализ линейных электрических цепей с негальваническими связями.
5. Анализ линейных цепей при сложных периодических воздействиях.
6. Анализ линейных цепей в переходном режиме
7. Принципы анализа нелинейных электрических цепей. Анализ устойчивости электрических цепей с обратными связями.
8.Теория линейных электрических четырехполюсников.
9. Электрические фильтры. Синтез аналоговых фильтров. Основные понятия о фильтрах
на различных радиокомпонентах.
10. Принципы анализа электрических цепей с распределенными параметрами.
Содержание модулей
Вид
зан.
1 Модуль 1. Основные определения теории цепей. Анализ линейных цепей
постоянного тока в установившемся режиме.
Основные определения теории цепей. Схемы и топология электрических це- Л,С
пей. Идеальные и реальные элементы. Основные законы и теоремы электрических цепей.
Линейные цепи постоянного тока. Методы анализа. Примеры расчета типо- Л,С
вых цепей постоянного тока.
5
2 Модуль 2. Анализ линейных цепей гармонического тока в установившемся режиме.
Гармонический сигнал. Основные характеристики гармонического сигнала. Л,С
Воздействие гармонического сигнала на идеальные электрические элементы.
Метод векторных треугольников.
Комплексные преобразования гармонических сигналов. Комплексные чис- Л,С
ла, комплексные сопротивления, амплитуды. Методы анализа цепей гармонического тока в комплексной форме.
Примеры расчета типовых цепей гармонического тока. Анализ типовых це- Л,С
пей. Мощность в цепи гармонического тока.
3 Модуль 3. Комплексные частотные характеристики линейных электрических цепей. Резонансы. Колебательные контуры.
Комплексные частотные характеристики линейных электрических цепей.
Анализ входных, выходных и передаточных характеристик.
Анализ схемы последовательного колебательного контура. Основыные
расчетные соотношения.Частотные характеристики.
Анализ схем параллельных последовательного колебательных контуров.
Основные расчетные соотношения.Частотные характеристики.
4 Модуль 4. . Анализ линейных электрических цепей с негальваническими
связями.
Типы негальванических связей. Четырехполюсники связи. Анализ линейных электрических цепей первого порядка с магнитной связью.
Колебательные контуры с негальванической связью. Анализ линейных
электрических цепей второго порядка с негальванической связью.
5 Анализ линейных цепей при сложных периодических воздействиях.
Л,С
Л,С
Л,С
Л, С
Л,С
Спектры сложных периодических сигналов. Ряды Фурье. Пространство сигЛ
налов. Спектральный анализ сложных периодических сигналов.
Л,С
Анализ линейных цепей при сложных периодических сигналах. Метод наЛ
ложения для анализа сложных периодических воздействий.
Л,С
6 Анализ линейных цепей в переходном режиме.
Основные определения режима для переходных процессов. Классический
метод анализа. Законы коммутации. Анализ классическим методом линейных электрических цепей первого порядка.
Анализ классическим методом линейных электрических цепей второго
порядка. Анализ при подключении постоянного напряжения и гармонического сигнала.
Интегральные методы анализа переходных процессов. Применение интегралов Фурье, Лапласа, Дюамеля для анализа переходных процессов.
7 Принципы анализа нелинейных электрических цепей. Анализ устойчивости электрических цепей с обратными связями.
Основные задачи анализа нелинейных электрических цепей. Аппроксимация характеристик нелинейных элементов. Составление и решение нелинейных
уравнений. Анализ преобразования спектра.
Примеры анализа нелинейных электрических цепей. Анализ нелинейных
электрических цепей по постоянному и переменному току.
Устойчивость электрических цепей. Алгебраические и графические критерии
устойчивости. Схемотехника, принципы анализа генераторов электрических
колебаний.
6
Л
Л,С
Л
Л,С
Л
Л,С
Л
Л,С
Л
Л,С
Л
Л,С
8 Теория линейных электрических четырехполюсников.
Системы уравнений линейных четырехполюсников. Уравнения и структурЛ
ные схемы линейных четырехполюсников. Первичные параметры, эквивалент- Л,С
ные схемы с первичными параметрами.
Соединения простых четырехполюсников в сложные. Варианты соединеЛ
ний. Обратные связи в активных четырехполюсниках.
Л,С
Характеристические и рабочие параметры четырехполюсников. СогласоЛ
ванное и несогласованное подключение нагрузки к источнику сигнала. Вторич- Л,С
ные параметры четырехполюсников.
9 Электрические фильтры. Синтез аналоговых фильтров. Основные понятия о фильтрах на различных радиокомпонентах.
Электрические фильтры. Методы синтеза. Классическая теория фильтрации
реактивных фильтров.
Синтез реактивных фильтров на основе классической фильтрации. Основные этапы и примеры синтеза реактивных фильтров на основе классической
теории фильтрации
Полиномиальный синтез реактивных фильтров. Теоретические положения,
основные этапы и примеры синтеза реактивных фильтров по рабочим параметрам.
Элементная база фильтров. Характеристики фильтров на различных радиокомпонентах. Принципы синтеза активных фильтров.
Акустоэлектронные фильтры. Принципы синтеза фильтров с устройствами
на поверхностных акустических волнах.
1 Принципы анализа электрических цепей с распределенными параметра0 ми.
Модель линейной цепи с распределенными параметрами. Модели, анализ,
уравнения длинной линии.
Л,С
Л,С
Л,С
Л,С
Л,С
Л,С
5.2. Содержание лабораторных работ
1
2
3
4
5
Содержание лабораторного практикума
Модуль 1. Основные определения теории цепей. Анализ линейных цепей
постоянного тока в установившемся режиме.
Лабораторная работа 1. Введение в лабораторный практикум (часть 1).
Лабораторная работа 2 Исследование линейной цепи постоянного тока.
Модуль 2. Анализ линейных цепей гармонического тока в установившемся
режиме.
Лабораторная работа 3. Исследование простейших цепей гармонического тока.
Модуль 3. Комплексные частотные характеристики линейных электрических цепей. Резонансы. Колебательные контуры.
Лабораторная работа 4. Исследование последовательного колебательного
контура.
Лабораторная работа 5. Исследование параллельных колебательных контуров.
Модуль 4. Анализ линейных электрических цепей с негальваническими
связями.
Лабораторная работа 6. Исследование апериодических цепей с взаимной индуктивностью.
Лабораторная работа 7. Исследование колебательных цепей с взаимной индуктивностью.
Модуль 5. Анализ линейных цепей при сложных периодических воздействиях.
Лабораторная работа 8. Спектры сложных периодических сигналов.
7
ч
-2
2
2
2
2
--
--
6 Модуль 6. . Анализ линейных цепей в переходном режиме.
Лабораторная работа 9. Исследование переходных процессов.
7 Модуль 7. Принципы анализа нелинейных электрических цепей. Анализ
устойчивости электрических цепей с обратными связями.
Лабораторная работа 10. Исследование нелинейной цепи.
8 Модуль 8. Теория линейных электрических четырехполюсников
Лабораторная работа 11. Введение в лабораторный практикум (часть 2).
Лабораторная работа 12. Исследование четырехполюсников.
9 Модуль 9. Электрические фильтры. Синтез аналоговых фильтров. Основные понятия о фильтрах на различных радиокомпонентах.
Лабораторная работа 13. Исследование резистивных фильтров.
Лабораторная работа 14. Исследование реактивных фильтров.
Лабораторная работа 15. Исследование кварцевых фильтров.
1 Модуль 10. Принципы анализа электрических цепей с распределенными
0 параметрами.
Лабораторная работа 16. Исследование модели длинной линии.
Лабораторная работа 17. Заключительное занятие.
2
2
-2
2
---
Возможна замена некоторых запланированных занятий с измерительными приборами
компьютерным моделированием по аналогичной тематике. Для получения допуска к зачету или
экзамену за этот вид работ, студент дневной формы обучения должен выполнить и успешно
отчитаться не менее чем за шесть лабораторных работ (перечень обязательных тем
утверждается в начале семестра).
5.3. Содержание практических занятий
1
2
3
4
5
6
7
Содержание практических занятий
Модуль 1. Основные определения теории цепей. Анализ линейных цепей
постоянного тока в установившемся режиме.
Практическое занятие 1. Анализ линейных цепей постоянного тока в установившемся режиме.
Модуль 2. Анализ линейных цепей гармонического тока в установившемся
режиме.
Практическое занятие 2. Анализ линейных цепей гармонического тока в установившемся режиме.
Модуль 3. Комплексные частотные характеристики линейных электрических цепей. Резонансы. Колебательные контуры.
Практическое занятие 3. Комплексные частотные характеристики. Резонансные явления.
Модуль 4. Анализ линейных электрических цепей с негальваническими
связями.
Практическое занятие 4. Негальванические связи в электрических цепях.
Модуль 5. Анализ линейных цепей при сложных периодических воздействиях.
Практическое занятие 5. Анализ линейных электрических цепей при сложных
периодических воздействиях.
Модуль 6. . Анализ линейных цепей в переходном режиме.
Практическое занятие 6. Анализ переходных процессов в линейных электрических цепях.
Модуль 7. Принципы анализа нелинейных электрических цепей. Анализ
устойчивости электрических цепей с обратными связями.
Практическое занятие 7. Анализ нелинейных электрических цепей в установившемся режиме.
8
ч
2
2
2
2
2
2
2
8 Модуль 8. Теория линейных электрических четырехполюсников
Практическое занятие 8. Анализ электрических цепей методами теории 2
четырехполюсников (системы уравнений).
9 Модуль 9. Электрические фильтры. Синтез аналоговых фильтров. Основные понятия о фильтрах на различных радиокомпонентах.
Практическое занятие 9. Электрические фильтры.
2
1 Модуль 10. Принципы анализа электрических цепей с распределенными
0 параметрами.
Практическое занятие 10. Анализ электрических цепей методами теории четырехполюсников (уравнения длинной линии).
Возможна замена некоторых запланированных занятий с аналитическими расчетами
компьютерным моделированием по аналогичной тематике. Для получения допуска к зачету или
экзамену за этот вид работ, студент дневной формы обучения должен выполнить и успешно
отчитаться не менее чем за шесть расчетных заданий (перечень обязательных тем утверждается
в начале семестра).
6. Образовательные технологии.
6.1.Для достижения планируемых результатов освоения дисциплины «Теория электрических цепей» используются следующие образовательные технологии:
Образовательные технологии
Информационно-развивающие технологии.
Развивающие
проблемноориентированные технологии.
Личностно-ориентированные технологии.
Лекция
Лабораторные
работы
+
--
+
+
--
+
Практические
занятия
-+
+
СРС
+
+
+
6.2.Методы активации образовательной деятельности
Методы
Метод IT
Работа в команде
Case-study
Проблемное обучение
Контекстное обучение
Обучение на основе опыта
Индивидуальное обучение
Междисциплинарное
обучение
Опережающая
Самостоятельная работа
+
+
+
+
-
Лабораторные
работы
+
+
+
+
+
+
-
+
+
-
-
Лекция
9
Практические
занятия
+
+
+
+
+
+
+
-
СРС
+
+
+
+
+
+
6.3.Интерактивные формы обучения (в соответствии с положением П ОмГТУ 75.03-2012.
«Об использовании в образовательном процессе активных и интерактивных форм
проведения учебных занятий»)
№
Модуль
Применяемые технологии интерактивного обучения
1
1 - 10
2
1 -10
Лекции.
Метод IT. Case-study. Проблемное обучение.
Контекстное обучение. Междисциплинарное обучение.
СРС. Опережающая самостоятельная работа.
Лабораторные работы.
Метод IT. Case-study. Обучение на основе опыта. Работа в команде.
СРС. Опережающая самостоятельная работа.
4
1-
Практические занятий.
Метод IT. Case-study. Обучение на основе опыта. Индивидуальное обучение. Проблемное обучение.
Контекстное обучение.
СРС. Опережающая самостоятельная работа.
ИТОГО
Кол-во
часов
4
4
4
12
7. Самостоятельная работа студентов (указываются все виды работ в соответствии с
учебным планом)
Самостоятельная работа направлена на закрепление и углубление полученных
теоретических и практических знаний, на развитие навыков практической работы.
7.1.Объем СРС и распределение по видам учебных работ в часах
Количество часов
(ДО)
Вид СРС
Семестры
3
1. Работа с лекционным ма2
териалом, самостоятельное изучение отдельных
вопросов
дисциплины,
обзор литературы и электронных источников, чтение учебных пособий.
2. Курсовая работа
ИТОГО
2
ИТОГО по дисциплине
72
4
40
40
70
7.2. Домашнее задание
Домашние задания в учебном плане не предусмотрены.
7.3. Типовые темы курсовых проектов
1. Анализ и синтез электрических сигналов и цепей (комплексная работа, включающая анализ
основных характеристик сигнала, синтез эквивалентных или принципиальных схем двух-трех
10
функциональных радиотехнических узлов, образующих радиотехническое устройство, анализ
прохождения сигнала через радиотехническое устройство).
2. Синтез электрических фильтров различными методами, с использованием в схеме электрической принципиальной различных радиокомпонентов.
3. Анализ прохождения электрических сигналов через линейные электрические цепи.
4. Анализ переходных процессов в линейных электрических цепях.
5. Анализ электрических цепей с обратными связями.
Примерное содержание пояснительной записки типовых курсовых проектов, следующее:
1. Введение - анализ задания, анализ темы (10-15% объема текстовой части);
2. Три – четыре основных раздела (70-80% объема текстовой части);
3. Заключение, библиографический список, графический материал (10-15 % объема текстовой
части).
Содержание типового курсового проекта примерно соответствует пяти этапам работы, которые оцениваются в семестре. Студент может самостоятельно выбрать тему проекта, согласовав
затем ее с преподавателем.
7.4. Темы для самостоятельного выполнения расчетно-графических работ (РГР в учебном плане не предусмотрены, но могут выполняться и оцениваться как дополнительная
работа)
1. Анализ разветвленных цепей постоянного или гармонического тока (компьютерное моделирование).
2. Анализ нелинейных цепей (компьютерное моделирование).
3. Анализ переходных процессов в линейных цепях различными методами.
4. Теоретические основы самовозбуждения электрических цепей. Анализ схем автогенераторов.
5. Сигналы с ограниченным спектром.
7.5. Темы для самостоятельной проработки отдельных теоретических разделов дисциплины с написанием рефератов или подготовкой презентаций (рефераты учебном плане не предусмотрены, но могут выполняться и оцениваться как дополнительная работа)
1. Серийные российские и зарубежные радиоэлементы.
2. Пьзоэлектрические радиокомпоненты.
3. Моделирование процессов в электрических цепях.
4. Аналоговая схемотехника. Достоинства и недостатки.
5. Цифровая схемотехника. Достоинства и недостатки.
параметрами.
8. Методическое обеспечение системы оценки качества освоения программы дисциплины
К промежуточной аттестации студентов по дисциплине «Теория электрических цепей»
могут привлекаться в качестве внешних экспертов: представители работодателей, преподаватели последующих дисциплин «Общая теория связи», «Электромагнитные поля и волны».
8.1. Фонды оценочных средств (в соответствии с П ОмГТУ 73.05 «О фонде оценочных
средств по дисциплине»)
Фонд оценочных средств позволяет оценить знания, умения и уровень приобретенных
компетенций.
Фонд оценочных средств по дисциплине «Теория электрических цепей» включает:
- контрольные вопросы;
- задания для выполнения домашних заданий;
- промежуточные и итоговые тесты, разработанные для дисциплины;
- задания для проведения занятий в интерактивной форме.
11
Оценка качества освоения программы дисциплины «Теория электрических цепей»
включает текущий контроль успеваемости, промежуточную аттестацию (по модулям),
итоговую аттестацию и отдельную аттестацию за выполненный курсовой проект.
Студентам предоставлена возможность оценивания содержания, организации и качества
учебного процесса.
8.2. Контрольные вопросы по дисциплине
Модуль 1. Основные определения теории цепей. Анализ линейных цепей постоянного
тока в установившемся режиме.
1. Определения электрических величин. Единицы измерения электрических величин.
2. Идеальные элементы электрических цепей.
3. Реальные элементы электрических цепей.
4. Топологические элементы электрических цепей и схем. Схемы электрические.
5. Основные законы электрических цепей.
6. Основные теоремы электрических цепей.
7. Эквивалентные преобразования сопротивлений в цепи постоянного тока.
8. Мощность и энергия в цепи постоянного тока.
9. Анализ методом преобразования источников электрической энергии в цепи постоянного
тока.
10. Анализ цепей постоянного тока с использованием теорем.
11. Анализ цепей постоянного тока с использованием законов Кирхгофа.
Модуль 2. Анализ линейных цепей гармонического тока в установившемся режиме.
1.
2.
3.
4.
5.
Гармонический сигнал.
Метод векторных треугольников в анализе цепей гармонического тока.
Комплексные числа в математическом анализе.
Прямое и обратное комплексные преобразования гармонических сигналов.
Законы и теоремы электрических цепей в комплексном виде.
6. Комплексные амплитуды гармонических сигналов, комплексные сопротивления.
7. Эквивалентные преобразования сопротивлений в цепи гармонического тока.
8. Мощность и энергия в цепи гармонического тока.
9. Анализ методом преобразования источников электрической энергии в цепи гармонического тока.
10. Анализ цепей гармонического тока с использованием теорем.
11. Анализ цепей гармонического тока с использованием законов Кирхгофа.
Модуль3. Комплексные частотные характеристики линейных электрических цепей. Резонансы. Колебательные контуры.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Виды комплексных частотных характеристик электрических цепей.
Амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики.
Амплитудно-фазовая характеристика.
Резонансные явления в электрических цепях.
Расчет добротности реальных катушек и конденсаторов.
Анализ эквивалентной схемы последовательного колебательного контура.
7. Анализ эквивалентной схемы параллельного колебательного контура первого вида.
8. Анализ эквивалентной схемы параллельного колебательного контура второго вида.
9. Анализ эквивалентной схемы параллельного колебательного контура третьего вида.
10. Эквивалентная добротность колебательных контуров.
11. Частотные характеристики колебательных контуров.
Модуль 4. Анализ линейных электрических цепей с негальваническими связями.
12
1. Понятие негальванической связи в электрических цепях. Схемы при различных видах
связи.
2. Коэффициент связи.
3. Магнитная связь. Анализ последовательно включенных магнитносвязанных катушек индуктивности для мгновенных значений токов и напряжений и при гармоническом воздействии.
4. . Анализ параллельно включенных магнитносвязанных катушек индуктивности для
мгновенных значений токов и напряжений и при гармоническом воздействии.
5. Анализ схемы линейного трансформатора.
6. Согласование электрических цепей с помощью идеального трансформатора.
7. Анализ колебательных контуров с негальванической связью.
8. Частотные характеристики контуров с негальванической связью.
Модуль 5. Анализ линейных цепей при сложных периодических воздействиях.
1.
2.
3.
4.
5.
Линейное пространство сигналов. Периодические сигналы.
Гармонический и экспоненциальный ряды Фурье.
Принципы анализа спектра периодических сигналов с применением рядов Фурье.
Понятие о функциях и коэффициентах Берга.
Амплитудный и фазовый односторонний и двухсторонний спектры сложного периодического сигнала.
6. Метод наложения.
7. Определение комплексных коэффициентов передачи линейных электрических цепей.
8. Анализ линейных цепей при сложных периодических воздействиях.
Модуль 6. Анализ линейных цепей в переходном режиме.
1.
2.
3.
4.
Принципы непрерывности и законы коммутации.
Классический метод анализа переходных процессов.
Понятие об импульсных и переходных характеристиках.
Анализ классическим методом цепи первого порядка при подаче на вход скачка напряжения.
5. Анализ классическим методом цепи первого порядка при подаче на вход прямоугольного импульса.
6. Анализ классическим методом цепи первого порядка при подаче на вход гармонического сигнала.
7. Анализ классическим методом цепи второго порядка при подаче на вход прямоугольного импульса.
8. Преобразования Фурье. Анализ переходных процессов с применением преобразований
Фурье.
9. Преобразования Лапласа. Анализ переходных процессов с применением преобразований
Лапласа.
10. Интегралы Дюамеля. Анализ переходных процессов с применением интегралов Дюамеля.
Модуль 7. Принципы анализа нелинейных электрических цепей. Анализ устойчивости
электрических цепей с обратными связями.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Определение нелинейной электрической цепи.
Резистивные и реактивные нелинейные элементы.
Основные задачи анализа нелинейных электрических цепей.
Аппроксимация вольт-амперных характеристик нелинейных элементов.
Принципы составления и решения нелинейных уравнений.
Принципы анализа преобразования спектра в нелинейных электрических цепях.
13
7. Анализ нелинейных цепей по постоянному току.
8. Анализ нелинейных цепей в режиме малых переменных сигналов.
9. Понятие об устойчивости нелинейных цепей. Критерии устойчивости.
Модуль 8. Теория линейных электрических четырехполюсников.
1. Системы уравнений линейных четырехполюсников.
2. Первичные параметры линейных четырехполюсников. Эквивалентные схемы с первичными параметрами.
3. Определение первичных параметров четырехполюсников по эквивалентным схемам
электрических цепей.
4. Применение параметров четырехполюсников для расчета усилителей в линейном режиме работы.
5. Согласование. Вторичные параметры четырехполюсников в согласованном и несогласованном режимах.
6. Уравнения четырехполюсника с характеристическими параметрами.
7. Соединения простых четырехполюсников в сложные. Виды обратных связей в активных
четырехполюсниках.
8. Анализ четырехполюсников с обратными связями.
Модуль 9. Электрические фильтры. Синтез аналоговых фильтров. Основные понятия о
фильтрах на различных радиокомпонентах.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Классификация электрических фильтров.
Методы синтеза электрических фильтров.
Классическая теория фильтрации реактивных .
Синтез реактивных фильтров на основе классической теории фильтрации.
Полиномиальный синтез реактивных электрических фильтров.
Основные аппроксимирующие функции, применяемые при полиномиальном синтезе.
Синтез фильтров с использованием требований к переходным и импульсным характеристикам.
8. Схемы RC- фильтров.
9. Принципы синтеза активных фильтров.
10. Принципы синтеза акустоэлектронных фильтров.
Модуль 10. Принципы анализа электрических цепей с распределенными параметрами.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Основные определения для систем с распределенными параметрами.
Уравнения длинной линии в частных производных.
Уравнения длинной линии для гармонического режима.
Характеристические (волновые) параметры.
Уравнения длинной линии в согласованном и несогласованном режимах.
Расчет волновых параметров.
Фильтрующее действие отрезков длинной линии.
9. Ресурсное обеспечение дисциплины
9.1. Материально-техническое обеспечение дисциплины
9.1.1 Приборы, установки, стенды в учебной лаборатории (8-407) для лабораторного
практикума
1. Стенды лабораторные по ОТЦ (5 шт.).
2. Генераторы Г4 - 102 (5 шт.).
14
3. Генераторы Г3 - 53 (5 шт.).
4. Вольтметры В7-26 (5 шт.).
6. Осциллографы С1-65 (5 шт.).
9.1.2. Вычислительная техника Компьютерные классы
Вычислительная техника используется при моделировании: на практических занятиях,
при курсовом проектировании, при тестировании, при обработке результатов измерений.
Разработаны электронные учебные пособия по данной дисциплине, которые имеются в
электронных ресурсах библиотеки ОмГТУ.
Кафедра располагает двумя компьютерными классами, оборудованными современными
персональными компьютерами, объединёнными в локальную сеть с возможностью доступа в
Internet.
9.1.3.Технические средства обучения и контроля по лекциям
Лекционный материал частично излагается с использованием проекционного
оборудования и презентаций. Тестирование студентов осуществляется с помощью
компьютерных программ.
9.2. Учебно-методическое и информационное обеспечение
9.2.1. Основная литература
1.Теоретические основы электротехники: учеб. для вузов по специальностям: "Электротехника,
электромеханика и электротехнологии", "Электроэнергетика": в 3 т. / К. С. Демирчян [и др.]. 4-е изд., доп. - СПб. : Питер, Т. 1. - 2006. - 462 с. - (Гриф).
2. Теоретические основы электротехники: учеб. для вузов по специальностям: "Электротехника,
электромеханика и электротехнологии", "Электроэнергетика": в 3 т. / К. С. Демирчян [и др.]. 4-е изд., доп. - СПб. : Питер, Т. 2. - 2006. - 575 с. - (Гриф).
3. Коровкин В.Н. Теоретические основы электротехники: Сборник задач : учеб. пособие для вузов по специальностям: "Электроэнергетика", "Электротехника, электромеханика и электротехнологии" / Н. В. Коровкин, Е. В. Селина, В. Л. Чечурин. - СПб. [и др.] : Питер, 2006. - 511 с. (Гриф).
9.2.2. Дополнительная литература
1.Анализ и синтез электрических цепей: учеб. пособие / И. В. Никонов ; ОмГТУ. - Омск : Издво ОмГТУ, 2010. - 167 с.
2.Электрические цепи. Анализ и синтез: учеб. пособие / И. В. Никонов, Б. Д. Женатов ; ОмГТУ.
- Омск : Изд-во ОмГТУ, 2004. - 103 с.
3.Анализ и синтез схемы электрической цепи: метод. указания к курсовому проектированию и
СРС / ОмГТУ ; И. В. Никонов. - Омск : Изд-во ОмГТУ, 2010. - 46 с.
4.Основы теории цепей : учеб. для вузов / Г. И. Атабеков. - 3-е изд., стер. - СПб. [и др.] : Лань,
2009. - 424 с.
5.Теория линейных электрических цепей: учебник / А. Ф. Белецкий. - 2-е изд., стер. - СПб. [и
др.] : Лань, 2009. – 542.
6.Основы теории цепей : практикум : учеб. пособие для курсантов воен.-учеб. заведений Косм.
войск по направлению "Радиотехника" / Г. Н. Арсеньев, И. И. Градов. - М. : ФОРУМ-ИНФРАМ, 2011. - 335 с.
7. Анализ линейных электрических цепей в установившемся режиме. Методические указания к
ПЗ и СРС/ И.В.Никонов, И.В.Овчинников. - Омск: Изд. ОмГТУ, 2012.- 48с. (Электрон. издание).
8. Переходные процессы. Нелинейные преобразования. Четырехполюсники. Методические указания к ПЗ и СРС / И.В.Никонов, И.В.Овчинников. - Омск: Изд. ОмГТУ, 2013.- 48с. (Электрон.
издание).
9.2.3. Периодические издания
15
1. Известия высших учебных заведений. 2008-2013. Периодичность 1 раз в квартал.
16