Рабочая программа теория электрических цепей (наименование дисциплины ) основная профессиональная образовательная программа
Вид материала | Рабочая программа |
- С. Ю. Витте А. В. Семенов 20 г. Основная профессиональная образовательная программа, 218.64kb.
- Учебная программа Дисциплины р4 «Теория электрических цепей» по направлению 010300, 234.27kb.
- Рабочая программа теория электрических цепей (тэц) (наименование учебной дисциплины), 542.79kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины "электротехника и электроника" Цикл, 182.88kb.
- Теория электрических цепей (часть, 63kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины дисциплины «Финансы корпораций» для направления, 206.7kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины дисциплины «Финансовый инжиниринг» для направления, 169.96kb.
- Рабочей программы дисциплины Теория электрических цепей по направлению подготовки 210700, 35.57kb.
- Рабочая программа наименование дисциплины теория информационных процессов и систем, 271.35kb.
- Рабочая программа дисциплины экологическая психология блок «дисциплины специализации», 117.78kb.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций
им. проф. М. А. Бонч-Бруевича»
Кафедра Теории электрических цепей_______________________________
(полное наименование кафедры)
УТВЕРЖДАЮ
Первый проректор - проректор по учебной работе
_______________ /Г.М. Машков/
«___» _______________ 20___г.
Регистрационный № ________
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Теория электрических цепей
(наименование дисциплины)
основная профессиональная образовательная программа:
210700 Инфокоммуникационные технологии и системы связи
(код и наименование направления подготовки /специальности/)
квалификация __Бакалавр____________________________
профиль __ Системы радиосвязи и радиодоступа_______________________
профиль __Цифровое телерадиовещание_______________________
профиль __Системы мобильной связи_______________________
Санкт-Петербург
20 ___
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций
им. проф. М. А. Бонч-Бруевича»
Кафедра Теории электрических цепей_______________________________
(полное наименование кафедры)
УТВЕРЖДАЮ
Первый проректор - проректор по учебной работе
_______________ /Г.М. Машков/
«___» _______________ 20___г.
Регистрационный № ________
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Теория электрических цепей
(наименование дисциплины)
основная профессиональная образовательная программа:
210700 Инфокоммуникационные технологии и системы связи
(код и наименование направления подготовки /специальности/)
квалификация __Бакалавр____________________________
профиль __Многоканальные телекоммуникационные системы________
профиль __ Оптические сети и системы связи_______________________
профиль __Защишенные системы и сети связи_______________________
профиль __Программно-защищенные инфокоммуникации
Санкт-Петербург
20 ___
1.Цели и задачи дисциплины
Целью преподавания дисциплины «Теория электрических цепей (ТЭЦ)», является изучение основных понятий, определений и законов, которые широко используются во всех последующих специальных дисциплинах. Изучение ТЭЦ направлено на глубокое понимание и знание аналитических и численных методов, которые описывают процессы в электрических цепях аналоговых систем. Курс ТЭЦ предназначены также для получения знаний по решению практических задач, возникающих в процессе использования совершенного телекоммуникационного оборудования.
Дисциплина ТЭЦ является первой дисциплиной, в которой студенты изучают методы анализа и синтеза устройств электро- и радиосвязи. Она находится на стыке дисциплин, обеспечивающих базовую и специальную подготовку студентов.
Дисциплина ТЭЦ обеспечивает формирование фундамента подготовки будущих специалистов и создает необходимую базу для успешного овладения последующими специальными дисциплинами учебного плана.
- Место дисциплины в структуре основной образовательной программы.
Дисциплина ТЭЦ является одной из основных дисциплин базовой части профессионального цикла учебного плана подготовки бакалавра и преподается на основе ранее изученных дисциплин: высшая математика, физика, информатика.
Для успешного изучения дисциплины студенты должны уметь использовать основные законы физики, применять методы математического анализа и высшей математики (ОК-9); иметь навыки самостоятельной работы на компьютере и в компьютерных сетях; быть способными к компьютерному моделированию устройств, систем и процессов с использованием универсальных пакетов прикладных компьютерных программ (ПК-2).
Овладение предметом дисциплины ТЭЦ является обязательным для изучения последующих дисциплин учебного плана: физические основы электроники, электроника, общая теория связи, схемотехника телекоммуникационных устройств, электропитание устройств и систем телекоммуникации, цифровая обработка сигналов, распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства, направляющие среды электросвязи, структурированные кабельные системы, метрология в оптических телекоммуникационных системах.
- Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирования следующих компетенций:
- общекультурных:
- использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-9).
- профессиональных:
- иметь навыки самостоятельной работы на компьютере и в компьютерных сетях; осуществлять компьютерное моделирование устройств, систем и процессов с использованием универсальных пакетов прикладных компьютерных программ (ПК-2);
- готовность к изучению научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по тематике инвестиционного (или иного) проекта; уметь собирать и анализировать информацию для формирования исходных данных, для проектирования средств и сетей связи и их элементов (ПК-13);
- уметь проводить расчеты по проекту сетей, сооружений и средств связи в соответствии с техническим заданием с использованием как стандартных методов, приемов и средств автоматизации проектирования, так и самостоятельно создаваемых оригинальных программ (ПК-14);
- готовностью изучать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-16);
- способность применять современные теоретические и экспериментальные методы исследования с целью создания новых перспективных средств электросвязи (ПК-17).
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать:
- основы теории, методы и средства теоретического и экспериментального исследования линейных и нелинейных (в режимах постоянного тока и гармонических колебаний) электрических цепей при гармонических и негармонических воздействиях; основы теории четырехполюсников и цепей с распределенными параметрами, устойчивости электрических цепей с обратной связью, электрических аналоговых фильтров (ПК-13, ПК-16).
Уметь:
- рассчитывать и измерять параметры и характеристики линейных и нелинейных (в режимах постоянного тока и гармонических колебаний) электрических цепей (ПК-14);
- рассчитывать и анализировать параметры электрических цепей и фильтров на персональных компьютерах (ПК-2).
Демонстрировать способность и готовность:
- владеть навыками экспериментального исследования электрических цепей в рамках физического и математического моделирования (ПК-17).
- Объем дисциплины и виды учебной работы.
Очная форма обучения
Таблица1
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |
2 | 3 | ||
Общая трудоемкость | 288 | 108 | 180 |
Аудиторные занятия (всего) | 126 | 54 | 72 |
В том числе: | | | |
Лекции | 48 | 20 | 28 |
Практические занятия (ПЗ) | 12 | - | 12 |
Лабораторные работы (ЛР) | 66 | 34 | 32 |
Самостоятельная работа (всего) | 126 | 54 | 72 |
В том числе | | | |
Курсовые работы | 60 | 30 | 30 |
И другие виды самостоятельной работы: Подготовка к лабораторным работам Подготовка к практическим занятиям | | | |
36 | 12 | 24 | |
18 | - | 18 | |
Подготовка к зачету | 17 | 12 | - |
Подготовка к экзамену | 36 | - | 36 |
Вид промежуточной аттестации: | | зачет | экзамен |
Заочная форма обучения
Таблица1
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |
2 | 3 | ||
Общая трудоемкость | 288 | 108 | 180 |
Аудиторные занятия (всего) | 126 | 54 | 72 |
В том числе: | | | |
Лекции | 48 | 20 | 28 |
Практические занятия (ПЗ) | 12 | - | 12 |
Лабораторные работы (ЛР) | 66 | 34 | 32 |
Самостоятельная работа (всего) | 126 | 54 | 72 |
В том числе | | | |
Курсовые работы | 60 | 30 | 30 |
И другие виды самостоятельной работы: Подготовка к лабораторным работам Подготовка к практическим занятиям | | | |
36 | 12 | 24 | |
18 | - | 18 | |
Подготовка к зачету | 17 | 12 | - |
Подготовка к экзамену | 36 | - | 36 |
Вид промежуточной аттестации: | | зачет | экзамен |
5.Содержание дисциплины
5.1.Содержание разделов дисциплины.
5.Содержание дисциплины
5.1.Содержание разделов дисциплины.
Очная форма обучения
Таблица 2
№ п/п | Наименование отдельных тем дисциплины | Содержание раздела |
1. | Основные понятия, определения и законы теории электрических цепей. | Электрическая цепь (ЭЦ), электрический ток, электрическое напряжение, энергия, мощность. Основы классификаций цепей. Линейные и нелинейные электрические цепи. Принцип суперпозиции. Модель и схемы ЭЦ. Активные и пассивные элементы ЭЦ. Основные понятия топологии ЭЦ. Законы Кирхгофа. Последовательное и параллельное соединение элементов ЭЦ. |
2. | Анализ линейных резистивных ЭЦ. | Методы анализа ЭЦ: метод эквивалентных преобразований, метод наложения, метод узловых напряжений, метод контурных токов. Основные теоремы ЭЦ: замещения взаимности, об эквивалентном генераторе. |
3. | Анализ гармонических колебаний в ЭЦ. | Режим установившихся гармонических колебаний в ЭЦ. Мгновенная и средняя мощность, гармонические колебания в элементах ЭЦ. Символический метод анализа установившихся гармонических колебаний в ЭЦ. Комплексные сопротивления и проводимости пассивных элементов ЭЦ. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме. Комплексная, средняя и реактивная мощности. Баланс мощностей. Цепи со взаимными индуктивностями. Особенности составления уравнений для цепей с магнитными связями. Трансформатор с воздушным сердечником. Уравнение трансформатора. Т-образная схема замещения трансформатора. |
4. | Частотные характеристики ЭЦ. | Комплексные входные и передаточные функции ЭЦ. Амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики. Резонанс напряжений в последовательном колебательном контуре. Резонанс токов в параллельном колебательном контуре. |
5. | Основы теории четырехполюсников. | Четырехполюсники и их классификация. Уравнения передачи, параметры и матрицы параметров четырехполюсников. Соединения четырехполюсников. Характеристические и рабочие параметры. Режимы работы. |
6. | Классический метод анализа переходных колебаний. | Установившиеся и переходные колебания в ЭЦ. Законы коммутации. Начальные условия. Переходные и свободные колебания в цепи с одним реактивным элементом. Переходные колебания в последовательном колебательном контуре. |
7. | Операторный метод анализа колебаний в ЭЦ. | Применение одностороннего преобразования Лапласа для анализа переходных колебаний в ЛЭЦ. Законы Ома и Кирхгофа для изображений колебаний. Схемы замещения реактивных элементов при нулевых и ненулевых начальных условиях. Алгоритм анализа переходных колебаний в ЛЭЦ операторным методом. Операторные передаточные функции устойчивых цепей и их свойства. Характеристическое уравнение. Нули и полюсы. Полином Гурвица и его свойства. Критерий устойчивости Гурвица и Михайлова. |
8. | Временные характеристики ЭЦ. | Ступенчатое воздействие. Функция Хевисайда. Переходная характеристика ЭЦ, ее связь с операторной передаточной функцией. Интеграл Дюамеля. Импульсное воздействие. Единичная импульсная функция (функция Дирака). Импульсная характеристика ЭЦ, ее связь с операторной передаточной функцией. Интеграл наложения. |
9. | Электрические цепи с обратной связью (ОС). | Передаточная функция цепи с ОС, положительная и отрицательная ОС, петлевое усиление. Устойчивость линейных цепей с ОС. Критерий Найквиста. |
10. | Спектральные представления колебаний в ЭЦ. | Анализ спектрального состава периодических негармонических колебаний с помощью ряда Фурье. Спектр амплитуд и спектр фаз периодического колебания. Анализ режима периодического колебания в ЭЦ. Мощность периодического негармонического колебания. Представление непериодического колебания интегралом Фурье. Комплексная спектральная плотность. Одностороннее преобразование Фурье. Частотный метод анализа переходных колебаний в цепях. Условия безыскаженной передачи сигналов через ЭЦ. |
11. | Аналоговые электрические фильтры. | Электрические фильтры. Определение, режимы нагрузок, классификация. Задача классического синтеза цепей, задачи аппроксимации и реализации. Методы аппроксимации по Тейлору, по Чебышеву. Полиномиальные фильтры нижних частот с характеристиками Баттерворта и с характеристиками Чебышева. Ослабление, порядок фильтра, передаточные функции. Реализация передаточной функции методом уравнения коэффициентов. Реализация лестничных LC- фильтров нижних частот. Применение реактансного преобразования частоты для расчета ФВЧ, ПФ и РФ. Принцип каскадно-развязанной реализации ARC-фильтров. Реализация передаточных функций звеньями, построенными по методу АВТ. Чувствительность характеристик электрических цепей. |
12. | Цепи с распределенными параметрами. | Однородные длинные линии, первичные параметры. Телеграфные уравнения линии. Падающие и отраженные волны в длинных линиях, вторичные параметры. Распределение комплексных напряжений и токов в линии. Коэффициент отражения, входное сопротивление. Линии с пренебрежимо малыми потерями. Режим бегущих волн, режим стоячих волн, режим смешанных волн в линии без потерь. |
13. | Нелинейные резистивные цепи. | Вольт- амперные характеристики типовых нелинейных двухполюсных элементов. Аппроксимация ВАХ нелинейного резистивного двухполюсника степенным полиномом, отрезками прямых линей, экспоненциальными функциями. Анализ резистивной цепи с одним нелинейным двухполюсником в режиме постоянного тока. Нахождение рабочей точки по однозначной и многозначной ВАХ. Статистические и дифференциальные параметры. Анализ нелинейной ЭЦ при гармоническом воздействии. Режим малых и больших колебаний. Спектры реакций нелинейного резистивного элемента при полиномиальной и линейно-ломаной ВАХ. Коэффициент нелинейности. |
5.2. Междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами.
Очная (сокрашенная) форма обучения
Таблица 3
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин |
1. | Физические основы электроники |
2. | Электроника |
3. | Общая теория связи |
4. | Схемотехника телекоммуникационных устройств. |
5. | Цифровая обработка сигналов |
6. | Электропитание устройств и систем телекоммуникаций. |
7. | Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства. |
8. | Направляющие среды электросвязи. |
9. | Структурированные кабельные системы. |
10. | Метрология в оптических телекоммуникационных системах. |
5.3. Разделы дисциплины и виды занятий.
Очная форма обучения
Таблица 4
№ п/п | Наименование отдельной темы дисциплины | Лекции | Практические занятия | Лабораторные занятия | СРС | Всего часов |
1. | Основные понятия, определения и законы электрических цепей. | 4 | - | 2 | 2 | 8 |
2. | Анализ линейных резистивных цепей. | 4 | - | 8 | 12 | 24 |
3. | Анализ гармонических колебаний в ЭЦ. | 6 | - | 8 | 12 | 26 |
4. | Частотные характеристики ЭЦ. | 4 | - | 12, из них 8* | 16 | 32 |
5. | Основы теории четырехполюсников. | 2 | - | 4 | 12 | 18 |
6. | Классический метод анализа переходных колебаний. | 2 | 2 | 8, из них 2* | 10 | 22 |
7. | Операторный метод анализа колебаний в ЭЦ. | 4 | - | 4 | 10 | 18 |
8. | Временные характеристики ЭЦ. | 2 | - | 2* | 6 | 10 |
9. | Электрические цепи с обратной связью. | - | 2 | 4, из них 2* | 6 | 12 |
10. | Спектральные представления колебаний в ЭЦ. | 4 | - | 4 | 8 | 16 |
11. | Аналоговые электрические фильтры. | 6 | 6, из них 2* | 6, из них 4* | 22 | 40 |
12. | Цепи с распределенными параметрами. | 6 | 2 | 2 | 6 | 16 |
13. | Нелинейные резистивные цепи. | 4 | - | 2* | 4 | 10 |
*- занятия в интерактивной форме
- Лабораторный практикум
Очная форма обучения
Таблица5
№ п/п | № темы | Наименование лабораторной работы | Всего часов |
11 1. 1. | 1 | Исследование нагрузочных характеристик генератора с резистивным внутренним сопротивлением. | 2 |
2. | 2 | Исследование линейной резистивной цепи. Принципы наложения. | 4 |
3. | 2 | Исследование разветвленных линейных резистивных цепей. Методы расчета | 4 |
4. | 3 | Исследование режима гармонических колебаний в последовательном RC-контуре | 4 |
5. | 3 | Символический метод анализа гармонических колебаний в электрических цепях. | 4 |
6. | 4 | Компьютерный анализ частотных характеристик разветвленных RL и RС цепей с использованием программы FASTMEAN. | 2* |
7. | 4 | Комплексные передаточные функции пассивных и активных RC- цепей первого порядка, расчет их частотных характеристик. | 2* |
8. | 4 | Компьютерный анализ частотных характеристик последовательного резонансного контура с использованием программы FASTMEAN. | 2* |
9. | 4 | Комплексные передаточные функции цепей второго порядка на примере колебательных контуров и их электронных аналогов. | 4 |
10. | 4 | Компьютерный анализ частотных характеристик колебательных контуров и их электронных аналогов. | 2* |
11. | 5 | Определение собственных, характеристических и рабочих параметров четырехполюсника. | 4 |
12. | 6 | Исследование переходных процессов в цепи, содержащий один реактивный элемент и резистор. | 4 |
113 | 6 | Анализ переходных процессов в последовательном колебательном контуре с использованием программы FASTMEAN. | 4, из них 2* |
14 | 7,8 | Анализ частотных и временных характеристик пассивного и активного RC- четырехполюсников с использованием программы FASTMEAN. | 6, из них 2* |
15 | 9 | Анализ устойчивости ARC-цепей по критерию Найквиста. | 4, из них 2* |
16 | 10 | Анализ негармонических периодических колебаний и непериодических колебаний в пассивных ЭЦ. | 4 |
17 | 11 | Компьютерный анализ характеристик ослабления лестничных LC-фильтров. | 2* |
18 | 11 | ARC- фильтры каскадной структуры. Расчет параметров и компьютерный анализ характеристик ослабления ARC-фильтров высоких порядков. | 4, из них 2* |
19 | 12 | Исследование режимов работы длинной линии. | 2 |
20 | 13 | Спектральные анализ реакции нелинейной резистивной электрической цепи при гармоническом воздействии с использованием программы FASTMEAN. | 2* |
- Практические занятия.
Очная форма обучения
Таблица 6
№ п/п | № темы | Наименование практических занятий. | Всего часов. |
1. | 6 | Свободные колебания в последовательном колебательном контуре. Режимы работы контура. | 2 |
2. | 9 | Передаточная функция цепи с ОС. Петлевое усиление. Устойчивость линейных ЭЦ с ОС. Критерий Найквиста. | 2 |
3. | 11 | Передаточная функция лестничного четырехполюсники. Континуант цепи. Реализация передаточной функции методом уравнивания коэффициентов. | 2 |
4. | 11 | Применение реактансного преобразования частоты для расчета ФВЧ, ПФ, РФ. | 2 |
5. | 11 | Элементарные звенья аналоговой вычислительной техники. Передаточная функция ARC-звена, построенная по методу ABT и расчет чувствительности его частотных характеристик. | 2* |
6. | 12 | Длинные линии с пренебрежимо малыми потерями. Режим бегущей волны, режим стоячей волны, режим смешанных волн. | 2 |
Очная форма обучения
Таблица 6
№ п/п | № темы | Наименование практических занятий. | Всего часов. |
1. | 1 | Переходные и свободные колебания в цепи с одним реактивным элементом и в последовательном колебательном контуре. | 2 |
2. | 2,3 | Операторные передаточные функции активных RC-цепей высоких порядков. Связь между частотными и временными характеристиками. | 2 |
3. | 4 | Передаточная функция цепи с ОС. Устойчивость линейных цепей с ОС. Критерий Найквиста. | 2 |
4. | 5 | Спектр амплитуд и спектр фаз периодического колебания. Комплексная спектральная плотность непериодического колебания. Частотный метод анализа переходных колебаний в цепях. | 2 |
5. | 7 | Режимы работы длинных линий без потерь. | 2 |
- Примерная тематика курсовых работ.
Очная форма обучения
Таблица 7
№ п/п | Тема курсовых работ. |
1. | Анализ стационарных колебаний в линейных электрических цепях. |
2. | Исследование активного RC-фильтра. |
3. | Расчет LC и ARC-фильтров. |
- Самостоятельная работа.
Очная форма обучения
Таблица 8
№ темы дисциплины | Содержание СРС | Форма контроля | Всего часов. |
1. | Проработка учебного материала, подготовка к выполнению и сдаче лабораторной работы. | Защита лабораторной работы. | 2 |
2. | Проработка учебного материала, выполнение этапа курсовой работы, подготовка к выполнению и сдаче лабораторной работы. | Защита лабораторной работы, защита этапа курсовой работы в форме контрольной работы. | 12 |
3. | Проработка учебного материала, выполнение этапа курсовой работы, подготовка к выполнению и сдаче лабораторной работы. | Защита лабораторной работы. | 12 |
4. | Проработка учебного материала, выполнение этапа курсовой работы, подготовка к выполнению и сдаче лабораторных работ. | Защита лабораторной работы, защита этапа курсовой работы в форме контрольной работы. | 16 |
5. | Изучение темы «Характеристические и рабочие параметры четырехполюсников. Режимы работы» самостоятельно. Выполнение этапа курсовой работы. Подготовка к теоретическому зачету. | Окончательная защита курсовой работы в форме собеседования. Зачет. | 12 |
6. | Изучение темы «Переходные колебания в последовательном колебательном контуре» самостоятельно, решение задач, подготовка к выполнению и сдаче лабораторных работ. | Защита лабораторных работ. Проверка решенных задач. | 10 |
7. | Проработка учебного материала, решение задач, выполнение этапа курсовой работы, подготовка к выполнению и сдаче лабораторных работ. | Защита лабораторных работ. Проверка решенных задач. | 10 |
8. | Проработка учебного материала, решение задач, выполнение этапа курсовой работы. | Защита лабораторных работ. Проверка решенных задач | 6 |
9. | Изучения темы «Электрические цепи с обратной связью (ОС)» самостоятельно, решение задач, выполнение этапа курсовой работы, подготовка к выполнению и сдаче лабораторной работы. | Защита лабораторной работы. Проверка решенных задач | 6 |
10. | Проработка учебного материала, решение задач, выполнение этапа курсовой работы, подготовка к выполнению и сдаче лабораторной работы. | Защита лабораторной работы. Проверка решенных задач | 8 |
11 | Изучение темы «Передаточная функция лестничного четырехполюсника. Применение реактансного преобразования частоты для расчета ФВЧ, ПФ, РФ» самостоятельно выполнение этапов курсовой работы, подготовка к выполнению и сдаче лабораторных работ и к защите курсовой работы. | Защита лабораторных работ, защита курсовой работы. | 22 |
12 | Проработка учебного материала, решение задач, подготовка к выполнению и сдаче лабораторной работы. | Защита лабораторной работы. Проверка решенных задач. | 6 |
13 | Проработка учебного материала, подготовка к выполнению и сдаче лабораторной работы. | Защита лабораторной работы. | 4 |
Очная форма обучения
Таблица 8
№ темы дисциплины | Содержание СРС | Форма контроля | Всего часов. |
1 | | | 2 |
2 | | | 8 |
3 | | | 4 |
4 | | | 4 |
5 | | | 6 |
6 | | | 4 |
7 | | | 4 |
8 | | | 2 |
- Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.
а) основная литература:
1. Бакалов В.П., Дмитриков В.Ф., Крук Б.И. Основы теории цепей: Учебник для вузов, Под ред В.П. Бакалова.- 3-е изд., перераб. и доп.- М: Радио и связь, 2009, 592с.
2. Белецкий А.Ф. Теория линейных электрических цепей: Учебник. 2-е изд,- СПб: Издательство Лань, 2009-544с: ил.- (Учебники для вузов. Специальная литература)
3. Чечулина Л.А., Логвинова Н.К. и др. Теория электрических цепей: Методические указания к лабораторным работам, ч.1, СПбГУТ, СПб, 2005
4. Основы теории цепей: методические указания к лабораторным работам ч.2/В.В. Сергеев, В.Я. Павлов, В.А. Филин, М.С. Глебова, З.В. Зайцева, Н.К. Логвинова, Н.Ф. Орлова,- ГОУВПО СПбГУТ. –СПб, 2008
5. Основы теории цепей: практикум. ч.2./ Н.К. Логвинова и др, ГОУВПО СПбГУТ. -СПб, 2008
6. Павлов В.Я. , Козин Е.В., Сергеев В.В., Филин В.А. Исследование активного RC-фильтра. (Методические указания и задания к курсовой работе по дисциплине "Основы теории цепей". Ч.2. СПбГУТ.-СПб, 2002
7. Климов В.С., Логвинова Н.К., Чечулина Л.А.. Расчет LC и ARC- фильтров: методические рекомендации к курсовой работе по дисциплине «Основы теории цепей». ч.3./СПбГУТ. СПб, 2005
б) дополнительная литература:
1. Сергеев В.В. Основы теории цепей. Конспект лекций. Часть 2, ГОУВПО СпбГУТ.-СПб, 2007
в) программное и коммуникационное обеспечение.
1. Автоматизированная компьютерная программа быстрого расчета и оптимизации переходных и стационарных процессов в электрических цепях радиотехнических и телекоммуникационных устройств FASTMEAN. Разработана на кафедре ТЭЦ профессором В.А. Филиным. Свидетельство о регистрации №2002610191 в Российском агентстве по патентам и товарным знакам (Роспатент).
- Материально-техническое обеспечение дисциплины
Таблица 9
№ п/п | Наименование специализированных аудиторий и лабораторий |
1. | Аудитория со стендами для фронтальных лабораторных занятий (2). |
- Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
Дисциплина ТЭЦ изучается во втором и третьем семестрах обучения и состоит из 13 логически взаимосвязанных тем. При изучении всех тем дисциплины должны развиваться компетентности ОК-9 и ПК-2 применительно к теории электрических цепей.
Содержание, структура и методика изучения дисциплины ТЭЦ имеет определенную логическую завершенность по отношению к установленным целям и результатам обучения и направлена на формирования базы для развития и овладения профессиональными компетенциями ПК-14, ПК-16, ПК-17 применительно к последующим специальным дисциплинам различных профилей.
При изучении дисциплины используются все виды учебных занятий: лекционные занятия, лабораторный практикум и практические занятия.
Лекционные занятия проводятся в аудиториях с мультимедийным оборудованием. Лабораторный практикум проводится фронтальным методом в классах оборудованных лабораторными стендами для исследования электрических цепей. При изучении тем, где целесообразно использовать компьютерное моделирование ЭЦ, лабораторные занятия проводятся на персональных компьютерах студентов, которые выданы им в университете. Практические занятия в соответствии с особенностями тем проводятся по различным методикам: традиционной, с использованием мультимедийного оборудования, на персональных компьютерах.
В процессе обучения на кафедре студенты выполняют две курсовые работы. (КР). Основной методической направленностью разработки КР является индивидуализация заданий. Темы каждой КР одинаковы для всех студентов, но схемы цепей и их числовые параметры задаются для каждого студента в отдельности.
Курсовая работа «Анализ стационарных колебаний в линейных электрических цепях» выполняется во 2 семестре студентами очной формы обучения всех профилей.
Целью КР является проработка теоретического материала и приобретение студентами навыков решения учебных задач по следующим темам дисциплины:
- Анализ линейных резистивных цепей;
- Анализ гармонических колебаний в ЭЦ символическим методом;
- Частотные характеристики пассивных и активных RC-цепей первого и второго порядков;
- Основы теории четырехполюсников.
Каждая тема включает несколько подтем, по которым разработано 26 однотипных задач, одну из которых объясняет преподаватель. Каждый студент получает в соответствии с номером варианта индивидуальное задание по всем темам, которое решает самостоятельно.
При выполнении КР студент должен уметь проводить компьютерное моделирование и анализ ЭЦ, по результатам которого полученные графики (не менее 8) приводятся в пояснительной записке к КР.
Курсовая работа «Исследование активного RC- фильтра выполняется в 3 семестре студентами очной формы обучения по профилям :
- Сети связи и системы коммутации;
- Инфокоммуникационные технологии в сервисах и услугах связи;
- Интеллектуальные инфокоммуникационные системы.
Целью КР является глубокое изучение теоретического материала для его практического применения к решению инженерных задач по расчету активных RC-фильтров. Каждый студент получает индивидуальное задание, в процессе выполнения которого он усваивает методику анализа ARC-фильтра каскадной структуры.
При выполнении КР студент должен проработать следующие темы дисциплины ТЭЦ:
- Частотные характеристики ЭЦ;
- Операторный метод анализа переходных колебаний;
- Временные характеристики ЭЦ;
- Электрические цепи с обратной связью;
- Спектральные представления колебаний.
Курсовая работа «Расчет LC и ARC-фильтров» выполняется в 3 семестре студентами очной формы обучения по профилям:
- Системы связи и радиодоступа;
- Цифровое телерадиовещание;
- Системы мобильной связи;
- Многоканальные телекоммуникационные системы;
- Оптические сети и системы связи;
- Защищенные системы и сети связи;
- Программно-защищенные инфокоммуникации.
Данная КР направлена на освоение современных методов синтеза линейных ЭЦ на примере синтеза электрических фильтров. Рассматривается реализация передаточных функций фильтров двумя структурами: лестничными реактивными четырехполюсниками и типовыми активными RC- цепями. Каждый студент получает индивидуальное задание, вариант которого задается трехзначным кодовым числом, а исходные данные к заданиям определяются через величины М и N, которые задает преподаватель. В процессе выполнения КР студенты прорабатывают тему «Аналоговые электрические фильтры», которая необходима для изучения нескольких последующих дисциплин.
В методических рекомендациях к КР приведены контрольные вопросы, которые помогают студентам подготовиться к защите.
Курсовые работы, выполняемые в 3 семестре, должны быть оформлены в виде пояснительной записки объемом не менее 30 листов, в том числе графическая часть должна составлять не менее 8 листов.
При выполнении всех КР для компьютерного анализа ЭЦ используется автоматизированная программа FASTMEAN.
Для повышения ритмичности и эффективности самостоятельной работы студента (СРС) проводится текущий контроль (ТК) в виде защиты лабораторных работ и проверки индивидуальных тестовых задач для СРС.
Промежуточный контроль (ПК) организован таким образом, что позволяет студентам некоторые разделы курсовых работ защитить в течение семестра. Специфика дисциплины ТЭЦ такова, что поэтапная защита организуется в виде контрольных работ, состоящих из типовых задач. Окончательная защита КР проводится в форме собеседования после проверки преподавателем полностью оформленной КР.
Итоговый контроль по дисциплине ТЭЦ проводится в форме зачета во 2 семестре и в форме экзамена – в 3 семестре обучения.