Politechnika Warszawska - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Wybrane zagadnienia teorii obwodów

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103A-ELSEW-MSP-WZTO
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Wybrane zagadnienia teorii obwodów
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Przedmioty techniczne )---EITI
( Przedmioty zaawansowane obowiązkowe )-Systemy elektroniczne i wbudowane-mgr.-EITI
( Przedmioty zaawansowane techniczne )--mgr.-EITI
Punkty ECTS i inne: 4.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

WZTO

Numer wersji:

1

Skrócony opis:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z wybranymi zaawansowanymi zagadnieniami teorii obwodów liniowych pasywnych i aktywnych oraz teorii obwodów nieliniowych.

Pełny opis:

WYKŁADY:

  1. Sprawy organizacyjne i regulaminowe. Efekty uczenia się. (1h) Nieoznaczona macierz admitancyjna i jej zastosowania. Dekompozycja obwodów. Wielomiany charakterys¬tyczne nzz, noo, noz, nzo i m. (1h)
  2. Matematyczne i komputerowe metody formułowania równań układu. Elementy teorii grafów. Podstawowe podgrafy. Grafy sieciowe, macierze strukturalne, metoda potencjałów węzłowych i metoda prądów obwodowych. Zmodyfikowana metoda potencjałów węzłowych. (2h)
  3. Pseudodwójniki i czwórniki aktywne. Nulatory, noratory, fiksatory, zwierciadła prądowe i napięciowe, konwertery, inwertery, konwejory. Klasyfikacja czwórników aktywnych. (2h)
  4. Opis czwórników w dziedzinie czasu i częstotliwości. Odpowiedź impulsowa i jednostkowa. Zastosowanie splotu. Związki między charakterystykami czasowymi a częstotliwościowymi. Podstawowy warunek realizowalności układu. (2h)
  5. Rodzaje filtrów. Aproksymacja charakterystyk częstotliwościowych (Butterwortha, Czebyszewa, Cauera, Bessela). Transformacje częstotliwościowe. Skalowanie elementów. Program ELSIE. (2h)
  6. Wrażliwość układów elektronicznych. Niezmienniki wrażliwości. Twierdzenie Tellegena. Układy dołączone i ich zastosowanie do obliczania wrażliwości. Metoda Monte-Carlo obliczania wrażliwości. Liczby pseudo-losowe a quasi-losowe. (2h)
  7. Równania stanu. Grafy przepływu sygnałów. Redukcja gafu przepływowego. Grafy transponowane. Reguła Masona. Schematy blokowe. Układy ze wzmacniaczami operacyjnymi i grafy dwuwęzłowe. (2h)
  8. Stabilność układu transmisyjnego. Kryteria stabilności: Hurwitza-Lienarda, Routha-Hurwitza, Michajłowa, Nyquista. Sprzężenie zwrotne. Wzmocnienie pętli. Stabilność układów ze sprzężeniem zwrotnym. Marginesy stabilności. (2h)
  9. Warunki realizowalności różnych klas dwójników i czwórników pasywnych. Funkcje wymierne rzeczywiste dodatnie i ich właściwości. Funkcje reaktancyjne. Immitancje i transmitancje układów pasywnych. Metody syntezy dwójników i czwórników pasywnych i aktywnych. (2h)
  10. Przykłady elektronicznych elementów nieliniowych. Memrystory. Układy nieliniowe pierwszego rzędu. Opis równaniami stanu. Metody analizy: graficzne, analityczne, numeryczne, mieszane. Zastosowanie symulatorów układów elektronicznych i programów analizy numerycznej. (2h)
  11. Układy nieliniowe rzędu drugiego. Metody płaszczyzny fazowej. Trajektorie fazowe i ich rodzaje. Klasyfikacja punktów osobliwych. Poszukiwanie trajektorii zamkniętych. Układy zachowawcze. Bifurkacje. (2h)
  12. Chaos. Odwzorowanie Poincare. Dziwne atraktory. Obwód Chua. Drgania chaotyczne. Zastosowania praktyczne. (2h)
  13. Metody wolno zmiennych amplitud i faz w układach nieliniowych. Stany nieustalone w generatorach. Synchronizacja drgań. Rezonans nieliniowy. Układy parametryczne – opis różniczkowy i całkowy. (2h)
  14. Drgania w układach nieliniowych. Metody bilansu harmonicznych. Równania Groszkowskiego. Metoda pierwszej harmonicznej. Metoda równowagi mocy urojonej harmonicznych. Metoda Van der Pola. Równania Manley'a-Rowe'a. (2h)
  15. Stabilność układów nieliniowych. Zasady Lapunowa. Stabilność lokalna i globalna. Uogólnione kryterium Nyquista. Twierdzenie Popowa. (2h)

LABORATORIA:

Jednogodzinne zajęcia odbywają się raz w tygodniu (po wykładzie), są z nim ściśle skoordynowane i służą przedstawieniu i analizie przykładów dotyczących zagadnień poruszanych na wykładzie. Mają właściwie charakter pośredni pomiędzy laboratoriami a ćwiczeniami audytoryjnymi i gdyby nie ograniczenia formalne, należałoby je nazwać zajęciami zintegrowanymi. Studenci pracują jedynie częściowo samodzielnie – są w dużej mierze sterowani przez bieżące polecenia prowadzącego. Przewiduje się możliwie szerokie wykorzystanie na zajęciach programów komputerowych typu LTspice czy MATLAB. W takim właśnie wysoce skomputeryzowa¬nym i praktycznym podejściu należy upatrywać aspektu unowocześnienia programu studiów. Zajęcia powinny odbywać się w małych grupach (maksymalnie ośmio- lub dziesięcioosobowych) w sali wyposażonej w odpo¬wiedni sprzęt komputerowy i oprogramowanie, ale koniecznie także w rzutnik komputero¬wy i w zwykłą tablicę.

Literatura:

  1. J. Osiowski, J. Szabatin: Podstawy teorii obwodów. Tom III. PWN, Warszawa 2018
  2. J. Kudrewicz: Nieliniowe obwody elektryczne. WNT, Warszawa 1996
  3. J. Kudrewicz, J. Osiowski: Wybrane zagadnienia teorii obwodów. WPW, Warszawa 1981
  4. St. Osowski: Wybrane zagadnienia teorii obwodów. OWPW, Warszawa 2011

Oprogramowanie (wykorzystywane na ćwiczeniach):

  1. LTspice
  2. MATLAB
  3. ELSIE

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2023/2024 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2023-10-01 - 2024-02-18
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Nałęcz
Prowadzący grup: Marek Nałęcz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2022/2023 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2022-10-01 - 2023-02-19
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Nałęcz
Prowadzący grup: Marek Nałęcz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2021/2022 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-22
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Nałęcz
Prowadzący grup: Marek Nałęcz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.
pl. Politechniki 1, 00-661 Warszawa tel: (22) 234 7211 https://pw.edu.pl kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.0.0-7 (2024-03-18)