Рабочая программа учебной дисциплины \"расчет радиотехнических цепей\" Цикл icon

Рабочая программа учебной дисциплины "расчет радиотехнических цепей" Цикл


Смотрите также:
Рабочая программа учебной дисциплины "основы теории цепей" Цикл...
Учебная программа Дисциплины 03 «Компьютерные методы анализа электрических цепей» по направлению...
Рабочая программа учебной дисциплины "современные методы радиоизмерений" Цикл...
Г. В. Глебович переходные процессы и основы синтеза линейных радиотехнических цепей...
Рабочая программа учебной дисциплины «расчет...
Рабочая программа по дисциплине Теория электрических цепей наименование дисциплины для...
Рабочая программа дисциплины «Электротехника» Направление подготовки...
Рабочая программа учебной дисциплины экономика цикл...
Рабочая программа учебной дисциплины «экономика» Цикл...
Рабочая программа учебной дисциплины “электроэнергетическое оборудование цикл...
Рабочая программа учебной дисциплины "численные методы" Цикл...
Рабочая программа учебной дисциплины "высшая математика" Цикл...



Загрузка...
скачать


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)


ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ
____________________________________________________________________
_______________________________________


Направление специалитета: 210601 Радиоэлектронные системы и комплексы

Специализации подготовки: Радиолокационные системы и комплексы

Квалификация (степень) выпускника: специалист

Форма обучения: очная


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"РАСЧЕТ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ"



Цикл:

профессиональный




^ Часть цикла:

вариативная




дисциплины по учебному плану:

ИРЭ, С3.2.02




^ Часов (всего) по учебному плану:

180




Трудоемкость в зачетных единицах:

5

4 семестр - 5

Лекции

18 час

4 семестр

Практические занятия

54 час

4 семестр

Лабораторные работы

18 час

4 семестр

Расчетные задания, рефераты

^ 18 час самостоят. работы

4 семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

90 час




Экзамены




4 семестр

Курсовые проекты (работы)

-

-



Москва - 2011

^ 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является обеспечение студентов базовыми знаниями современной теории электрических цепей и формирование основы для успешного изучения ими последующих предметов электротехнического, радиотехнического и технико-кибернетического циклов.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

  • к восприятию, анализу, обобщению информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);

  • логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);

  • работать в коллективе, в кооперации с коллегами (ОК-3);

  • стремиться к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);

  • использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

  • выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);

  • владеть методами решения задач анализа и расчета характеристик радиотехнических цепей (ПК-4);

  • владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5);

Задачами дисциплины являются:

  • познакомить обучающихся с основными понятиями теории электрических цепей, математическими моделями элементов цепи, методами анализа цепей постоянного и переменного тока во временной и частотной областях;

  • научить студентов самостоятельно решать задачи анализа радиотехнических цепей и расчета их характеристик;

  • обучить студентов методам экспериментального исследования характеристик и режимов в радиотехнических цепях.

^ 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла С.3 основной образовательной программы подготовки специалистов по всем специализациям подготовки по специальности 210601 Радиоэлектронные системы и комплексы.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: математика (2.1.01), физика (2.1.02), физические основы радиотехники (3.2.01).

Знания, полученные при освоении дисциплины, необходимы при изучении дисциплин электродинамика, физические процессы в электронных цепях, волны в материальных средах, метрология и радиоизмерения, электроника, схемотехника аналоговых электронных устройств, радиотехнические цепи и сигналы, основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС, расчет радиотехнических цепей, устройства приема и преобразования сигналов, а также при выполнении выпускной квалификационной работы.


^ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

  • свойства и характеристики радиотехнических цепей, основы расчета переходных и импульсных характеристик, стационарных и нестационарных процессов в цепях с сосредоточенными параметрами, стационарные режимы в цепях с распределенными параметрами, методы синтеза линейных фильтров, закономерности изучаемых процессов и явлений (ОК-10).

Уметь:

  • использовать основные законы естественнонаучных дисциплин рассчитывать и экспериментально определять режимы и характеристики радиотехнических цепей, использовать основные приемы обработки экспериментальных данных, давать качественную физическую трактовку полученным результатам (ОК-10);

  • логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);

  • выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);

  • проводить обобщение и анализ, адекватно воспринимать информацию, грамотную ставить цель и выбирать пути ее достижения (ОК-1);

  • саморазвиваться, повышать свою квалификацию и мастерство (ОК-6).

Владеть:

  • методами решения задач анализа, синтеза и расчета характеристик радиотехнических цепей (ПК-4);

  • культурой мышления (ОК-3);

  • методами математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования радиотехнических цепей (ОК-10);

  • основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5).


^ 4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.



п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)


лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Классический метод анализа нестационарных процессов. Переходная и импульсная характеристики линейной цепи.

14

4

2

4

4

4

Опрос на знание теории. Проверка домашнего задания.

2

Анализ нестационарных процессов в линейной цепи методом преобразования Лапласа. Интегрирующие и дифференцирующие цепи.

22

4

2

8

4

8

Проверка домашнего задания. Проверка раздела 1 расчетного задания.

3

Метод интеграла Дюамеля. Системная функция линейной цепи

10

4

2

4




4

Проверка домашнего задания.

4

Цепи с распределенными параметрами. Телеграфные и волновые уравнения. Уравнения Гельмгольца.

16

4

2

6

4

4

Проверка домашнего задания. Контрольная работа. Проверка раздела 2 расчетного задания.

5

Явления в нагруженной линии передачи. Матричное описание нагруженного отрезка линии передачи.

22

4

2

8

4

8

Проверка домашнего задания.

6

Аналитические свойства функции сопротивления и проводимости линейного двухполюсника. Синтез линейных двухполюсников с заданной структурой.

14

4

2

6




6

Проверка домашнего задания. Проверка раздела 3 расчетного задания.

7

Основы синтеза четырехполюсников. Фильтры Баттерворта и Чебышева.

18

4

2

8




8

Проверка домашнего задания. Контрольная работа.

8

Синтез четырехполюсников с использованием фильтра-прототипа. Схемная реализация ФНЧ, ФВЧ и полосовых фильтров.

18

4

2

8




8

Проверка домашнего задания. Проверка раздела 4 расчетного задания.

9

Трехфазные цепи. Виды соединений и режимы работы.

6

4

2

2




2

Контрольная работа.




Зачет

4

4







2

2

Защита расчетного задания




Экзамен

36

4










36

Устный




Итого:

180




18

54

18

90





^ 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции

1. Классический метод анализа нестационарных процессов. Переходная и импульсная характеристики линейной цепи.

Понятие об установившихся, неустановившихся и переходных процессах. Непрерывность изменения энергии электрического и магнитного полей. Правила коммутации. Зависимые и независимые начальные условия. Порядок цепи. Классический метод анализа переходных процессов. Дифференциальные уравнения простейших цепей и методы их решения. Свободные и вынужденные составляющие токов и напряжений. Определение постоянных интегрирования. Переходные процессы в цепях первого и второго порядков. Зависимость характера переходных процессов в цепи от типа корней характеристического уравнения. Постоянная времени цепи и время установления колебаний. Влияние потерь на характер свободного процесса. Дифференцирующие и интегрирующие цепи. Временные характеристики линейных цепей. Понятие о единичном скачке и единичном импульсе и их свойства. Переходная и импульсная характеристики.


2. Анализ нестационарных процессов в линейной цепи методом преобразования Лапласа. Интегрирующие и дифференцирующие цепи.

Операторный метод анализа переходных процессов. Прямое и обратное преобразование Лапласа. Оригиналы и изображения. Операторное сопротивление и операторная проводимость. Операторные схемы замещения элементарных двухполюсников при нулевых и ненулевых начальных условиях. Законы Ома и Кирхгофа в операторной форме. Операторная схема замещения цепи.


3. Метод интеграла Дюамеля. Системная функция линейной цепи.

Связь между операторными и временными характеристиками цепи. Понятие о собственных функциях линейной цепи. Применение принципа наложения для анализа нестационарных процессов в линейных цепях. Использование переходной и импульсной характеристик для анализа неустановившихся и переходных процессов. Интеграл Дюамеля. Системная функция линейной цепи. Входные и передаточные функции. Понятие о комплексной частоте. Нули и полосы системной функции.


4. Цепи с распределенными параметрами. Телеграфные и волновые уравнения. Уравнения Гельмгольца.

Понятие о цепях с распределенными параметрами. Линии передачи (длинные линии) и их классификация. Первичные параметры линий передачи. Эквивалентная схема отрезка линии малой длины. Дифференциальные уравнения линии передачи для мгновенных значений токов и напряжений. Решение дифференциальных уравнений линии. Понятие о прямой и обратной волнах. Волновое сопротивление линии. Однородная линия передачи при гармоническом воздействии. Длина волны в линии, фазовая скорость. Характеристические параметры длинной линии.


5. Явления в нагруженной линии передачи. Матричное описание нагруженного отрезка линии передачи.

Явления в нагруженной линии передачи. Падающая и отраженная волны. Коэффициент отражения. Распределение амплитуд напряжения и тока в линии без потерь при различных видах нагрузки. Режимы бегущих, стоячих и смешанных волн. Понятие коэффициента стоячей (КСВ) и коэффициента бегущей волны (КБВ). Линия передачи как четырехполюсник. Матрица передачи и входное сопротивление отрезка линии передачи без потерь.


6. Аналитические свойства функции сопротивления и проводимости линейного двухполюсника. Синтез линейных двухполюсников с заданной структурой.

Аналитические свойства функций входного сопротивления и проводимости линейного пассивного двухполюсника. Условия физической реализуемости. Связь между вещественной и мнимой частями входного сопротивления двухполюсника. Свойства входных функций реактивных двухполюсников. Теорема Фостера. Реализация реактивных двухполюсников по заданной входной функции. Идея синтеза линейного двухполюсника с заданной структурой. Метод последовательного выделения простейших составляющих (метод Фостера). Метод разложения в цепную дробь (метод Кауэра). Канонические схемы реактивных двухполюсников.


7. Основы синтеза четырехполюсников. Фильтры Баттерворта и Чебышева.

Свойства передаточных функций четырехполюсников. Минимально-фазовые и неминимально-фазовые четырехполюсники. Постановка задачи синтеза линейных фильтров. Условия физической реализуемости. Аппроксимация частотных характеристик по Баттерворту и Чебышеву.


8. Синтез четырехполюсников с использованием фильтра-прототипа. Схемная реализация ФНЧ, ФВЧ и полосовых фильтров.

Особенности синтеза фильтров верхних частот и полосовых фильтров. Понятие фильтра-прототипа. Схемная реализация четырехполюсника по заданному выражению для коэффициента передачи по напряжению. Способы схемной реализации.


9. Трехфазные цепи. Виды соединений и режимы работы.

Понятие о трехфазной электрической цепи. Виды соединений. Симметричный и несимметричный режимы работы. Вращающееся магнитное поле.


^ 4.2.2. Практические занятия:

4 семестр

Анализ цепей методом дифференциальных уравнений.

Собственные колебания в цепях 1-го порядка.

Свободные процессы в колебательных контурах.

Импульсные и переходные характеристики линейных цепей.

Интегрирующие и дифференцирующие цепи.

Операторное сопротивление двухполюсника. Изображение сигналов по Лапласу .

Анализ нестационарных процессов в линейных цепях операторным методом.

Метод интеграла Дюамеля. Контрольная работа.

Волновые процессы в линии передачи.

Расчет параметров нагруженной линии передачи.

Расчет распределения амплитуд напряжения и тока в линии передачи.

Синтез линейных двухполюсников. Условия физической реализуемости.

Синтез линейных двухполюсников. Схемы Фостера и Кауэра.

Синтез линейных четырехполюсников. Методы аппроксимации амплитудно-частотных характеристик..

Синтез линейных четырехполюсников. Методы схемной реализации.

Расчет режимов в трехфазной цепи. Контрольная работа.

^ 4.3. Лабораторные работы:

4 семестр

№ 1. Переходные процессы в апериодических и колебательных цепях

№ 2. Апериодические и колебательные цепи при импульсных воздействиях

№ 3. Распространение импульсов в нагруженной линии передачи

№ 4. Стационарные процессы в линии передачи


^ 4.4. Расчетные задания:


Анализ нестационарных процессов в двухзвенной цепи 2-го порядка.


4.5. Курсовые проекты и курсовые работы


Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

^ 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в традиционной форме.

Практические занятия включают закрепление теоретического материала в форме решения и разбора задач, выполнения контрольных заданий по отдельным темам.

^ Лабораторные занятия включают закрепление практических навыков анализа радиотехнических цепей методами физического эксперимента и компьютерного моделирования, сравнения результатов расчета и моделирования с экспериментальными.

^ Самостоятельная работа включает отработку методики расчета радиотехнических цепей при выполнении домашних заданий и расчетного задания, подготовку к контрольным работам, зачету и экзамену.

^ 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются проверка индивидуальных домашних заданий, проверка разделов расчетного задания, контрольные работы, устный опрос, защиты лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 4 семестр.

^ 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Попов В.П. Основы теории цепей: Учебник для вузов спец. "Радиотехника" - М.: Высшая школа, 2000 г. - 496 с.

2. Баскаков С.И. Лекции по теории цепей. - М.: Эдиториал УРСС, 2001. -224 с.

3. Гречихин В.А. Основы теории цепей. Руководство к решению задач анализа линейных цепей с сосредоточенными параметрами: М.: Изд. МЭИ, 2002. - 80с.

4. Гречихин В.А. Основы теории цепей. Руководство к решению задач анализа и синтеза двухполюсников и четырехполюсников: Учебное пособие по курсу «Основы теории цепей» для студентов, обучающихся по направлению «Радиотехника». М. : Издательство МЭИ, 2003. 84 с.

б) дополнительная литература:

1. Гречихин В.А., Шалимова Е.В. Методические указания к использованию программного пакета MATHCAD при решении задач анализа цепей (методическая разработка). М.: Изд-во МЭИ, 2002. 48 с.

2. Основы теории цепей. Лабораторные работы №№ 3, 5, 7, 8: методическое пособие / Б.П. Поллак, Л.И. Пейч, С.В. Пучин, Д.А. Точилин; под ред. В.А. Гречихина. – М.: Издательский дом МЭИ, 2007. – 24 с.

3. Поллак Б.П., Пейч Л.И., Точилин Д.А. Основы теории цепей. Лабораторные работы № 10, 11, 13, 14: методическое пособие / Под ред. В.А. Гречихина. – М.: Издательский дом МЭИ, 2009. – 32 с.


^ 7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

студенческая версия пакета MathCAD, http://www.ire-mpei.ru, http://www.pilab.ru/csi/AUK/RadioTech/OTC2/OTC2_index.htm

б) другие:

электронные версии учебных пособий и описаний лабораторных работ (http://www.ire-mpei.ru)


^ 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины используется фронтальная учебная лаборатория, укомплектованная автоматизированными лабораторными стендами, сопряженными с персональными ЭВМ с установленным специализированным программным обеспечением на базе программного пакета LabView .

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по специальности 210601, Радиоэлектронные системы и комплексы.

Специализации подготовки: радиолокационные системы и комплексы, радиоэлектронные системы передачи информации, радионавигационные системы и комплексы, антенные системы и устройства.


ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Гречихин В.А.


"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ

к.т.н., профессор Замолодчиков В.Н.


"УТВЕРЖДАЮ":

Зам. зав. кафедрой

к.т.н., доцент Крамм М.Н.




Скачать 161,65 Kb.
оставить комментарий
Дата20.04.2012
Размер161,65 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх