Рабочая программа по дисциплине "Основы теории цепей"

Федеральное агентство по образованию РФ
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙУНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра телекоммуникаций и основ радиотехники
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
М.Т.Решетников
___________________2007 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине «Основы теории цепей» по направлению
«Телекоммуникации»для специальности
210405 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение».
Учебные планы набора 2005 г. и последующих лет
Факультет Радиотехнический
Профилирующая кафедра Телекоммуникаций и основ радиотехники
Обеспечивающая кафедра Телекоммуникаций и основ радиотехники
Курс 2, семестры 3 и 4
Рабочая программа рассчитана на
290 ч.
Распределение учебного времени:
Лекции
79 ч.
Практические занятия
44 ч.
Лабораторные занятия
35 ч.
Планируемое число часов на
самостоятельное изучение дисциплины 132 ч.
Всего
аудиторных занятий
158 ч.
самостоятельной работы
132 ч.
2007
Формы отчетности
Экзамен
- 3 сем.,
Экзамен
- 4 сем.
Курсовая работа - 4 сем.
.
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного
стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки
дипломированного специалиста 210400 «Телекоммуникации» для специальности 210405
«Радиотехника, радиовещание и телевидение», утвержденного 17.03.2000 г. (рег. № 151 тех/дс).
Программа обсуждена на заседании кафедры телекоммуникаций и основ радиотехники
_______________ 2007 г., протокол № ______
Разработчик
доцент кафедры ТОР
И.В. Мельникова
Зав .обеспечивающей и профилирующей
кафедрой ТОР, профессор, д.т.н.
А.В. Пуговкин
Рабочая программа
______________2007 г.
Декан РТФ,
профессор, к.ф.-м.н.
согласована
с
деканатом
радиотехнического
Л.А. Боков
факультета
1.ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ. ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПОЦЕССЕ
1.1 Цель и задачи дисциплины
Дисциплина ОТЦ является одной из основных общепрофессиональных дисциплин, на
ней базируется подготовка дипломированного специалиста по специальности 210401 “Физика
и техника оптической связи”.
В процессе изучения ОТЦ студенты получают базовую теоретическую подготовку,
необходимую для дальнейшего изучения специальных дисциплин, раскрывающую
теоретические основы и принципы работы и моделирования радиоэлектронных устройств
различного назначения.
Основной задачей дисциплины является обучение студентов современным методам
анализа и основам синтеза электрических цепей. В процессе изучения необходимо овладеть
методами анализа линейных электрических цепей (ЛЭЦ) с сосредоточенными параметрами в
установившемся и переходном режимах, ознакомиться с основами анализа линейных цепей с
распределенными параметрами и резистивных нелинейных электрических цепей (НЭЦ),
освоить основные методы синтеза ЛЭЦ с сосредоточенными параметрами.
1.2 Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате изучения дисциплины студент должен
-
-
ЗНАТЬ:
методы и средства теоретического и экспериментального исследования электрических цепей;
основы теории нелинейных резистивных цепей;
основные методы анализа электрических цепей в режиме гармонических колебаний;
методы анализа электрических цепей при негармонических воздействиях;
частотные характеристики и временные характеристики электрических цепей;
основы теории четырехполюсников, в том числе с обратной связью;
основы теории цепей с распределенными параметрами;
основы теории электрических аналоговых и дискретных фильтров;
УМЕТЬ:
рассчитывать и измерять параметры и характеристики линейных и нелинейных
электрических цепей;
рассчитывать и анализировать электрические цепи в установившемся и неустановившемся режимах на персональных ЭВМ;
ИМЕТЬ НАВЫКИ:
экспериментального исследования
математического моделирования.
электрических
цепей
в
рамках
физического
и
1.3 Перечень разделов курсов «Высшая математика», «Физика» и «Электроника»,
необходимых для изучения дисциплины ОТЦ
Высшая математика:
1) смысл определенного интеграла, производной, графическое дифференцирование;
навыки интегрирования и дифференцирования;
2) комплексные числа и выражения, работа с ними;
3) решение системы линейных алгебраических уравнения в матричной форме;
4) гиперболические функции;
5) понятие дифференциальных уравнения в полных и частных производных,
классический способ решения линейных неоднородных уравнений n-го порядка;
6) операционное исчисление;
7) ряды Фурье;
8) понятие обобщенных функций (функция Хэвисайда и дельта-функция).
Физика: раздел «Электричество»
Электроника:
1) модели ламп и транзисторов,
2) статические характеристики электронных приборов.
1.4 Обьем дисциплины и виды учебной работы
Дисциплина изучается в 3-м и 4- семестрах
Вид учебной работы
Кол-во часов в
3-м семестре
Кол-во часов в
4-м семестре
Всего
часов
Общая трудоемкость
дисциплины
146
144
290
Лекции
45
34
79
Лабораторные занятия
18
17
35
Практические занятия
27
17
44
Самостоятельная работа
56
76
132
Вид итогового контроля
экзамен
экзамен
курсовая работа
1.5 Разделы дисциплины и виды занятий
№
п/п
Раздел дисциплины
Лекции Лаборат
(79 час.) занятия
(35 час.)
Практ.
занятия
(44 час.)
1
Введение
5
2
4
2
Основные методы анализа линейных
электрических цепей в установившемся
режиме
14
6
10
3
Комплексные и операторные функции цепи
7
4
6
4
Резонансные цепи
10
6
8
5
Основы теории четырехполюсников
7
2
4
6
Электрические фильтры
7
6
2
7
Цепи с распределенными параметрами
7
2
2
8
Анализ электрических цепей в переходном
режиме
10
4
4
9
Временные и частотные характеристики и
их взаимосвязь
2
2
2
10 Условия физической реализуемости
операторных функций, введение в синтез
3
11 Основные методы анализа нелинейных
электрических цепей в установившемся
режиме
6
12 Заключение
1
2
2. СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИОННОГО КУРСА (79 час.)
3-й семестр (45 час.)
темы 2.1-2.4
4-й семестр (34 часа)
темы 2.5-2.12
2.1 Введение (5 час.)
Определения, понятия, законы, постановка задачи.
Электрический ток, цепь, элементы (компоненты) цепи, параметры элементов;
идеальные элементы: сопротивление, индуктивность, емкость, источник тока, источник э.д.с.,
зависимые источники; операционный усилитель; эквивалентные (рабочие) модели элементов
цепи; деление элементов на линейные, нелинейные и параметрические, их свойства,
обозначения, компонентные уравнения; схемы цепи: структурные, принципиальные,
эквивалентные; топология схемы; основные соотношения в цепи: законы Ома, Кирхгофа,
мощность и баланс мощностей
(все для мгновенных значений); установившийся и
неустановившийся режимы работы цепи; понятие двухполюсника, четырехполюсника,
многополюсника; типовые входные воздействия в теории цепей; математическая модель цепи
(ММЦ) в виде системы уравнений и в виде дифференциального уравнения цепи; зависимость
методов решения ММЦ от типа цепи и режима; задачи дисциплины ОТЦ.
2.2 Основные методы анализа линейных электрических цепей в установившемся
режиме
Метод комплексных амплитуд (3 часа)
Эквивалентные преобразования участков цепи (4 ч.)
Методы анализа сложных цепей (5 ч.)
Основные теоремы теории цепей (2 ч.)
Обоснование выбора гармонического сигнала, параметры гармонического сигнала,
постоянное воздействие – как частный случай гармонического; суть любых символических
методов; суть метода комплексных амплитуд (МКА), алгебраизация ММЦ, законы Ома и
Кирхгофа в комплексной форме, мощность и баланс мощностей в комплексной форме;
треугольники сопротивлений, проводимостей, мощностей; векторные диаграммы токов и
напряжений.
Определение
эквивалентных
участков.
Последовательное,
параллельное,
последовательно-параллельное соединения; эквивалентный пересчет генераторов тока и
напряжения; перенос источников тока и э.д.с. в другие ветви; цепи со взаимоиндукцией,
развязка индуктивносвязанных цепей;
Метод контурных токов и метод узловых потенциалов. Получение канонических ММЦ
на основе соответствующих законов Кирхгофа; уменьшение числа искомых неизвестных;
матричная форма записи ММЦ и ее решение. Машинный метод анализа цепей на базе метода
узловых потенциалов.
Метод наложения (теорема о наложении решений).
Метод эквивалентного генератора. Теорема об эквивалентном генераторе. Определение
тока в отдельной ветви цепи методом эквивалентного генератора.
Теорема взаимности (или обратимости), понятие входного и передаточного
сопротивления и проводимости; теорема компенсации.
О расчете электрических цепей на постоянном токе, некоторые особенности расчета
электрических цепей с емкостями.
2.3 Комплексные и операторные функции цепи
Понятие комплексной и операторной функций цепи (3 часа).
Частотные характеристики (2часа).
Частотные характеристики реактивных двухполюсников (2 часа).
Определение комплексной и операторной функций. Обобщенный сигнал А еpt и
его связь с реальным сигналом. Общий вид операторной функции на основе
дифференциального уравнения цепи. Связь комплексной и операторной функций. Деление
функций на входные и передаточные. Некоторые способы проверки соответствия операторной
функции и модели цепи: техника определения порядка полиномов операторных функций
(исключение емкостных контуров и индуктивных сечений), проверка на размерность слагаемых
полиномов и самих функций, проверка соответствия значения операторных функций и
поведения цепи на крайних частотах
(   и   ).
Определение АЧХ и ФЧХ на базе комплексной функции. Частотные характеристики
(ЧХ) RC, RL и RLC-цепей. Особенности ЧХ цепей, модели которых содержат единственный
реактивный элемент, несколько однотипных реактивных элементов, разнотипные реактивные
элементы. Понятие фазового резонанса;
методика определения резонансных частот и
резонансных сопротивлений. Четность активной и нечетность реактивной составляющих
сопротивления относительно частоты. Полюсно-нулевое представление функций цепи. Понятие
нулей и полюсов функций. Определение ЧХ на основе полюсно-нулевого представления
операторных функций. Понятие полосы пропускания цепи (ППЦ) , методика определения ППЦ.
Определение реактивного двухполюсника (РД), особенности АЧХ и ФЧХ РД, о
возможности применения понятия фазового резонанса; диаграмма реактивных сопротивлений,
основные правила их построения; техника определения порядка РД (сумма порядков
независимых контуров и упрощенный вариант по числу независимых реактивностей).
Применение диаграмм РД для качественного анализа ЧХ цепей с малыми потерями.
Применение ЭВМ для расчета комплексных входных и передаточных функций,
частотных характеристик электрических цепей, автоматизация расчета.
2.4 Резонансные цепи
Одиночные колебательные контура (6 час.)
Система двух связанных контуров (4 часа)
Одиночные колебательные контуры
Явление резонанса и его значение в радиотехнике и электросвязи. Последовательный
резонансный контур. Резонанс напряжения. Резонансная частота. Определение тока и
напряжений на участке цепи при резонансе. Векторная диаграмма. Энергетические
соотношения при резонансе. Колебание энергии в контуре. Входное сопротивление
последовательного контура. Частотные характеристики: резонансная кривая (амплитудночастотная характеристика) и фазо-частотная характеристика. Абсолютная и относительная
расстройки. Добротность и затухание контура. Избирательность и полоса пропускания.
Коэффициент передачи контура по напряжению.
Общие соотношения для параллельного контура любого вида, частный случай контуров
высокой добротности. Простой параллельный колебательный контур, параллельные
колебательные контуры с разделенными индуктивностями и разделенными емкостями.
Резонанс токов. Резонансная частота. Резонансное сопротивление. Определение токов в ветвях.
Векторная диаграмма. Добротность параллельного контура. Последовательная и параллельная
схемы замещения параллельного контура. Мощность на резонансе и при расстройке. Частотные
характеристики простых и сложных параллельных контуров. Влияние внешних цепей на
частотные характеристики контуров.
Система связанных контуров
Определение связанных контуров. Виды связи. Сопротивление связи. Коэффициент
связи. Система уравнений для связанных контуров. Эквивалентная схема двух связанных
контуров, взаимное сопротивление. Виды резонансов системы связанных контуров.
Критическая связь. Оптимальная связь. Амплитудно-частотные и фазо-частотные
характеристики двухконтурной связанной системы, если оба контура колебательные и если
один контур колебательный, а другой апериодический. Полоса пропускания системы из двух
контуров. Входное сопротивление двухконтурной связанной системы при последовательном и
параллельном подключении источника к первичному контуру. Энергетические соотношения в
системе связанных контуров. Условие получения максимальной мощности в нагрузке.
2.5 Основы теории четырехполюсников (7 час.)
Определение и классификация четырехполюсников. Основные уравнения четырехполюсников и эквивалентные схемы. Внутренние или собственные параметры обратимого и
необратимого четырехполюсников. Уравнения
симметричного
и несимметричного
четырехполюсников в гиперболических функциях. Характеристические параметры:
характеристические сопротивления, мера (постоянная) передачи, собственное затухание и
коэффициент фазы. Логарифмические единицы затухания. Рабочее затухание. Согласованная
нагрузка. Согласованное каскадное соединение. Последовательное, параллельное и каскадное
соединения и их матричные уравнения. Матрицы типовых четырехполюсников. Идеальный
трансформатор. Мостовой четырехполюсник. Двойной Т-образный RC-мост.
Применение ЭВМ для расчета Y-параметров эквивалентных схем четырехполюсников.
Четырехполсники с обратной связью. Понятие положительной и отрицательной
обратной связи.
Автоколебательные цепи:
условие самовозбуждения и условие стационарных
колебаний.
Формирование частотной характеристики за счет цепи обратной связи в активных RCфильтрах.
2.6 Электрические фильтры (7 час.)
Назначение и классификация фильтров. Полосы прозрачности и задерживания.
Понятие дискретизации сигнала по времени и уровню. Цифровые фильтры.
Общий анализ фильтров без потерь. Фильтры типа «К». Фильтры нижних частот, верхних
частот, полосовые и заграждающие. Преимущества и недостатки фильтров типа «К». Фильтры
типа «М». Последовательно-производные и параллельно-производные полузвенья: вывод,
общий анализ, примеры.
Безындуктивные фильтры. Пассивные и активные RC-фильтры. Использование обратной
связи для коррекции частотных характеристик. Корректоры частотных характеристик.
Полиномиальные фильтры.
2.7 Цепи с распределенными параметрами (7 час.)
Двухпроводная линия как пример цепи с распределенными параметрами. Первичные
параметры однородной линии. Дифференциальные уравнения линии. Решение уравнений для
установившегося гармонического воздействия. Волны в линии. Вторичные параметры:
волновое сопротивление, коэффициенты распространения, затухания и фазы. Фазовая и
групповая скорости и длина волны. Уравнения линии в гиперболических функциях. Входное
сопротивление линии. Линия как четырехполюсник. Линия без потерь Линия с согласованной
нагрузкой. Бегущие волны. Стоячие волны на линии при холостом ходе, коротком замыкании
или реактивной нагрузке. Линия, нагруженная активным сопротивлением. Коэффициент
отражения. Коэффициент бегущей и стоячей волны. Линия, нагруженная активно-реактивным
сопротивлением.
Линия с потерями. Линия без искажений (условия Хевисайда). Входное сопротивление
линии с потерями. Линия как согласующий трансформатор, как изолятор, как реактивное
сопротивление, как контур, как фидер, как формирователь прямоугольных импульсов.
Понятие S-параметров четырехполюсника, включенного между длинными линиями.
2.8 Анализ электрических цепей в переходном режиме
Общие сведения о переходных процессах (2 часа)
Методы анализа цепи в переходном режиме:
классический метод
(2 часа)
операторный метод
(3 часа)
временные характеристики и метод временного интегрирования (3 часа)
Переходный процесс (ПП) как частный случай неустановившегося режима. Условия
возникновения ПП, длительность ПП. Принцип непрерывности для заряда, потокосцепления и
энергии в любой цепи; законы коммутации для линейной цепи. Начальные условия:
независимые и зависимые, нулевые и ненулевые, методика определения зависимых начальных
условий. Методы анализа ПП как способы решения дифференциального уравнения для модели
послекоммутационной цепи.
Классический метод. Вынужденная и свободная составляющие, характеристическое
уравнение цепи, связь вида корней характеристического уравнения и характера свободных
составляющих; определение постоянных интегрирования, порядок расчета; практическая
ограниченность применения метода.
Операторный метод как один из символических методов, алгебраизация
дифференциального уравнения послекоммутационной системы. Преобразование Лапласа,
техника перехода к оригиналу, некоторые свойства преобразования по Лапласу. Понятие
операторного входного сопротивления двухполюсника. Порядок расчета операторным методом.
Определение переходной и импульсной характеристик, испытательные сигналы,
размерность характеристик, их взаимосвязь. Представление внешнего воздействия в виде
суммы ступенчатых или импульсных функций. Интегралы наложения. Учет ненулевых
начальных условия с помощью дополнительных источников э.д.с. и тока в методе временного
интегрирования.
Невозможность использования перечисленных методов анализа ПП в НЭЦ.
Переходные процессы в разомкнутой и короткозамкнутой линии при включении
источников постоянного напряжения и тока.
2.9 Временные и частотные характеристики цепей и их взаимосвязь (2 часа)
Вывод соотношений, связывающих операторные и временные функции. Обзор по
операторным, комплексным и временным характеристикам цепи: испытательные сигналы,
взаимосвязь всех видов характеристик, частотный и временной подход к определению отклика
цепи.
2.10 Условия физической реализуемости операторных функций, введение в
синтез (3 часа)
Задачи синтеза. Сопротивление и проводимость двухполюсника, как положительная
действительная функция. Физическая реализуемость функции. Необходимые и достаточные
условия. Аппроксимация заданной частотной характеристики физически реализуемой
функцией. Метод синтеза двухполюсников по заданной функции сопротивления или
проводимости.
Физическая
реализуемость
передаточных
функций.
Фазоминимальные
и
фазонеминимальные цепи. Связь между АЧХ и ФЧХ передаточных функций. Понятие о
методах построения четырехполюсника по заданным передаточным функциям и синтезе
фильтрующих систем и корректирующих цепей.
2.11 Основные методы
установившемся режиме
анализа
нелинейных
электрических
цепей
в
Общие сведения о нелинейных элементах и цепях (1 час.).
Графические методы анализа резистивных НЦ (2 часа).
Аналитические метода анализа резистивных НЦ (3 часа).
Определение, компонентные уравнения, свойства: неприменимость принципа
наложения, способность создавать колебания новых частот, которые отсутствовали во входном
воздействии; типы НЭ; статические и дифференциальные параметры; вид дифференциального
уравнения для нелинейных цепей, отсутствие общих методов решения.
Графические методы анализа нелинейных резистивных цепей. Общая характеристика
графических методов. Метод проекций; метод пересечения вольтамперных характеристик и
метод эквивалентных характеристик на примере анализа простейших НЦ постоянного тока,
состоящих из последовательного или параллельного соединения двух нелинейных элементов.
Понятие о динамических характеристиках НЭ. Динамические характеристики неуправляемых
НЭ. Построение динамических характеристик электрически управляемых НЭ. Применение
нелинейных резистивных цепей для стабилизации тока (напряжения) и ограничения колебаний.
Аналитические методы анализа НЦ. Понятие аппроксимации, противоречивость задачи
аппроксимации, два этапа решения задачи аппроксимации;
функции, наиболее часто
используемые для аппроксимации характеристик НЭ;
способы (критерии, условия)
приближения аппроксимирующей функции к аппроксимируемой характеристике, определение
коэффициентов аппроксимации. Нелинейное сопротивление при гармоническом воздействии:
образование гармоник, расчет амплитуд гармоник методами кратных дуг и трех ординат.
Нелинейное сопротивление при бигармоническом воздействии: образование высших гармоник
и комбинационных составляющих. Понятие о коэффициенте нелинейных искажений.
2.12 Заключение (1 час)
Краткий обзор материала курса с выделением главного. Место и значение изученных
разделов в общей структуре радиотехнического образования.
3. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ (35 час.)
3.1 Практические занятия 3-м семестре
№
п/п
1
№ раздела
лекционного
курса
2.1
2
2.1
3
4
2.2
2.2
5
6
7
8,9
2.2
2.2
2.2
2.3
10
2.3
11
12
13
2.4
2.4
2.3
Наименование практических занятий
Основные соотношения для мгновенных значений тока,
напряжения, мощности, энергии в линейных цепях
Источники, генераторы, эквивалентные преобразования в схемах с
генераторами тока и напряжения; баланс мощностей
Основы метода комплексных амплитуд
Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме. Векторные
диаграммы токов и напряжений
Методы контурных токов и узловых напряжений
Метод эквивалентного генератора.
Метод узловых потенциалов для схем с зависимыми источниками.
Комплексные функции. Частотные характеристики. Полоса
пропускания
Операторные и комплексные функции в схемах с зависимым
источником
Последовательный колебательный контур
Параллельный колебательный контур
Полюсно-нулевое изображение функций цепи
3.2 Практические занятия в 4-м семестре
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
№ раздела
лекционного
курса
2.4
2.5
2.5
2.6
2.8
2.8
2.9
2.7
2.11
Наименование практических занятий
Система двух связанных контуров.
Внутренние параметры четырехполюсников.
Характеристические параметры четырехполюсников
Электрические фильтры
Расчет переходных процессов классическим методом
Расчет ПП оперативным методом
Временные характеристики цепей и их связь с частотными
Длинные линии
Нелинейные цепи
4. ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ (35 час.)
4.1 Лабораторные занятия в 3-м семестре.
№
п/п
1
№ раздела
лекционного
курса
2.1
2
2.2
3
2.2
4
5
6
7
2.2
2.3
2.3
2.4
8
9
2.4
2.3 и 2.4
Наименование лабораторных работ (по 2 часа)
Изучение измерительных приборов, рабочего стенда. Измерение
параметров гармонического колебания
Исследование амплитудно-фазовых соотношений в простейших
RL-, RC-, RR- цепях
Исследование разветвленной линейной цепи в стационарном
режиме при гармоническом воздействии
Защита лабораторных работ № 2 и № 3
Исследование передаточных функций в цепях первого порядка
Исследование входных функций в цепях первого порядка
Исследование частотных характеристик последовательного
колебательного контура
Исследование параллельного колебательного контура
Защита лабораторных работ
4.2 Лабораторные занятия в 4-м семестре
№ № раздела
п/п лекционного
курса
1
2.4
2
2.5
3
2.6
4
2.6
5
2.6
6
2.7
7
8
9
2.8
2.8
2.9
Наименование лабораторных работ (по 2 часа)
Исследование системы двух связанных контуров
Исследование сложного четырехполюсника (2-ой Т-образный мост)
Активный RC-фильтр
Передаточные характеристики фильтров нижних частот К и М в
режимах хх и согласованной нагрузки
Экспериментальное
исследование
характеристического
сопротивления ФНЧ типа К и М
Исследование распределения напряжения вдоль линии в разных
режимах
Анализ переходных процессов в цепях первого порядка
Анализ переходных процессов в цепях второго порядка и выше
Исследование переходных и импульсных характеристик
5. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА (132 час)
5.1 Самостоятельная работа в 3-м семестре
№
п/п
1
2
3
4
5
Наименование работы
Кол-во
часов
Подготовка к практическим занятиям и
12
контрольным работам. Решение домашних задач
Подготовка к лабораторным работам и
выполнение отчетов
Выполнение
расчетов
и
оформление
пояснительной записки к индивидуальному
расчетному заданию «Методы математического
описания и расчета сложной линейной
электрической цепи в стационарном режиме»
Подготовка к коллоквиуму по разделам 2.1 и 2.2
и его проведение
Написание реферата по методу переменных
состояния
Всего часов
18
Форма контроля
Входные опросы
Контрольные работы.
Решенные задачи.
Рейтинг
Отчеты. Рейтинг
12
Пояснительная
записка. Рейтинг
4
Ответ. Рейтинг
3
Реферат. Рейтинг
49
5.2 Самостоятельная работа в 4-ом семестре
№
п/п
1
Наименование работы
Кол-во
часов
10
4
Подготовка к практическим занятиям. Решение
домашних задач.
Подготовка к лабораторным работам и
выполнение отчетов
Выполнение расчетов и их оформление по
индивидуальным расчетным заданиям:
- переходные процессы
- четырехполюсники и фильтры
- длинные линии
Подготовка к коллоквиумам и их проведение
5
Лекционные задания
2
6
Курсовая работа
Всего часов
31
83
2
3
16
6х3=18
3х2=6
Форма контроля
Рейтинг
Решенные задачи
Отчеты
Рейтинг
Расчеты
Рейтинг
Ответы
Рейтинг
Проверка консп.
Рейтинг
6. КОНТРОЛЬ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Контроль освоения дисциплины осуществляется путем применения рейтинговой
системы оценки успеваемости (см. раздел 7) и включает текущий контроль выполнения
элементов объема дисциплины с подведением текущего рейтинга.
Итоговый контроль в 3-м семестре осуществляется на экзамене, а в 4-ом семестре на
экзамене и при защите курсовой работы; количественные значения рейтинга для получения
автоматически экзамена (80 и более баллов) определяются общеуниверситетским Положением
о рейтинговой системе.
7. ПРИМЕНЕНИЕ РЕЙТИНГОВОЙ СИСТЕМЫ
7.1 Таблица распределение максимального рейтинга по элементам контроля в
3-м семестре
Элементы рейтинКоличеств Длительность Элемент
Срок
Макс. кол-во
гового задания
о
элемента,час. контроля
контроля баллов
элементов
1. Лабораторные
работы
2. Практические
занятия
- входной опрос
- домашние задачи
- тесты
3.Контрольные
работы
4.Индивидуальное
расчетное задание
5. Коллоквиум
7
2
8
8
3
4
4-5 мин.
0,2
0,25+1+0,25+0,5
1
1
1
Допуск,
Семестр
отчет,защита
5х7=35
Письм.ответ
Задачи
ответ
К.работы
Семестр
Семестр
Декабрь
Семестр
0,5х8=4
1,25х8=10
3х3=9
2+8+2+8=20
Пояснит.
записка
Ответ
Ноябрь
12
15-16
неделя
Семестр
18
6 Творческие задания
ИТОГО:
12
120
Темы контрольных работ:
№ 1 Основы МКА
№ 2 Эквивалентные преобразования; законы Ома, Кирхгофа; векторные
диаграммы.
№ 3 Вывод определенной матрицы проводимостей, включающей параметры
зависимого источника.
№ 4 КФЦ, частотные характеристики, ППЦ; диаграммы реактивных
сопротивлений.
Коллоквиум по разделам 2.1 и 2.2.
Индивидуальное расчетное задание: методы математического описания и расчета
сложной линейной электрической цепи в стационарном режиме.
7.2 Таблица распределения максимального рейтинга по элементам контроля в 4-м
семестре
Элементы рейтингового
задания
1. Лабораторные работы
Количество Длительность
элементов
элемента, час.
9
2
2. Индивидуальные
расчетные задания
3
3. Коллоквиумы
4 Лекционные задания
2
10
0,5
5. Тесты
5
Разная, всего
1 час
6. Задачи по связанным
контурам общие и
индивидуальные
7. Творческие задания
4
Элемент
контроля
Допуск,
отчет,
защита
Рассчитан
ные
задания
Ответ
Запись в
конспекте
лекций
Ответы
Срок конт Макс.кол-во баллов
роля
Семестр
4х9=36
Представ
ленные
решения
февраль
1,5х4=6
Семестр
11
120
Семестр
7х3=21
Семестр
Семестр
12х2=24
0,5х10=5
Семестр
3+2+5+2+5=17
ИТОГО:
Индивидуальные расчетные задания:
- расчет переходных процессов в линейных LCR-цепях;
- расчет характеристических параметров четырехполюсников и частотные
зависимости LC-фильтров;
- расчет длинной линии без потерь и с учетом потерь в установившемся режиме.
Рекомендуемые темы коллоквиумов (по выбору преподавателя):



- система связанных контуров и первичные параметры четырехполюсников;
нелинейные резистивные цепи;
телеграфные управления ДЛ и их решение; режимы работы ДЛ; использование отрезков ДЛ
в качестве колебательного контура, трансформаторов сопротивлений, формирователя
прямоугольных импульсов;
полосовые LC-фильтры.
7.3 Процедуры контроля базовой части курса и их распределение по неделям 3-го
семестра
Элементы рейтингового задания
1. Лабораторные работы 1,2,3
2. Домашние задачи
3. Входные опросы
4. Расчет индивидуального задания
5. Контрольная работа 1
1-я контрольная точка
6. Реферат по МПС
7. Лабораторные работы 4,5
8. Сдача индивидуального расчетного задания
9. Домашние задачи
10. Вх. опросы
11. Контрольные работы 2,3
2-я контрольная точка
12. Лабораторные работы 6,7
13. Коллоквиум
14. Тесты
15. Контрольная работа 4
16. Задачи по одиночным контурам – 4 шт.
17. Участие в олимпиаде, творческие задания
Дата контроля
3,5,7 недели
3,5,7,9 недели
3,5,7,9 недели
С 6 по 9 недели
7-8 недели
9 неделя
9-10 недели
11, 13 недели
13, 14 недели
10, 11 недели
11.12, 13, 14 недели
11, 13 недели
14 неделя
15, 17 неделя
15-16 неделя
14, 16, 17 неделя
14 неделя
16, 17 неделя
Итого:
Кол-во баллов
5 х 3 = 15
1х4=4
0,5 х 4 = 2
5
2
 = 28
3
5 х 2 = 10
7
1х2=2
0,5 х 4 = 2
8 + 2 = 10
 = 62
5 х 2 = 10
18
3х3=9
8
1х4х4
9
120
7.4 Процедуры контроля базовой части курса и их распределение по неделям
4-го семестра.
Элементы рейтингового задания
Дата контроля
Кол-во баллов
1. Лабораторные работы 1,2
2,4 недели
4 х 2 =8
2.Решение задач по связанным контурам
3 неделя
1,5 х 4 = 6
3. Тест по связанным контурам
1неделя
3
4. Задание по ПП
5,6 недели
7
6 неделя
1-я контрольная точка
  24
5. Лабораторные работы 3,4,5
6,8,10 недели
4 х 3 =12
6. Тест по четырехполсникам
9 неделя
2
7. Тест по фильтрам
11 неделярсясп.jpg
5
8. Задание по четырехполюсникам и фильтрам 11,12 недели
7
9. Коллоквиум
10 неделя
12
10. Лекционные задания
7-11 недели
5
12 неделя
2-я контрольная точка
 67
11. Лабораторные работы 6,7,8
12,14,16 недели
4 х 3 = 12
12. Тест по ДЛ
13 неделя
2
13. Тест по ВХ
15 неделя
5
14. Задание по ДЛ
14,15 недели
7
15. Коллоквиум
16 неделя
12
16. Творческие задания
ИТОГО:
15
120
7.5 Процедуры контроля курсовой работы и их распределение по неделям семестра
Элементы рейтингового задания
Дата контроля Кол-во баллов
1. Исследование нагрузки (п. 3.1 задания на курсовую
работу) до расчета ωp, Rp, ППЦ
2 неделя
10
2. Расчет ωp, Rp, ППЦ и оформление ПЗ по п. 3.1
3 неделя
10
3. Исследование транзистора с сообщенной нагрузкой (п. 3.2)
и
соответствующая доля в ПЗ
4 неделя
10
4. Выполнение п. 3.3: предполагаемый характер искомых
функций; получение выражений К(р) и Z(р), вычисление
нулей и полюсов
5 неделя
10
5. П. 3.3: работа с ПНИ в полном объеме; получение выражений АЧХ и ФЧХ, соответствующие расчеты
6 неделя
10
6 неделя
Σ=50
6. Автоматизированный счет; анализ результатов; последовательная и параллельная модель Zвх; оформление п. 3.3
7 неделя
10
7. Завершение оформления П3. Сдача работы
8 неделя
10
9-12 недели
35
12 неделя
Σ=105
1-я контрольная точка
8. Защита работы
2-я контрольная точка
9. Дополнительные исследования сверх типового задания
ИТОГО:
15
120
8. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
8.1 Основная литература
1. Попов В.П. Основы теории цепей.-М.: Высш.шк.,2005.-574с.
2. Попов В.П. Основы теории цепей.-М.: Высш.шк.,2003.-574с.
3. Атабеков Г.И. Основы теории цепей.-СПб.: Лань,2006.-432с.
8.2 Дополнительная литература
1. Зернов Н.В., Карпов В.Г. Теория радиотехнических цепей.-М.: Энергия.1965.-892с.
2. Зернов Н.В., Карпов В.Г. Теория радиотехнических цепей.-М.: Энергия.1972.-816с.
3. Лосев А.К. Теория линейных электрических цепей.-М.: Высш.шкрсясп.jpg.,1987.512с.
4. Лосев А.К. Линейные радиотехнические цепи.-М.: Высш.шк.,1971.560с.
5. Афанасьев В.П. и др. Теория линейных электрических цепей.-М.: Высш.шк.,1973.592с.
6.Матханов П.Н. Основы анализа электрических цепей. Линейные цепи.-М.: Высш.шк.,
1972.-336с.
7. Бессонов Л.Н. Линейные электрические цепи.-М.: Высш.шк.,1968.-256с.
8. Андреев В.С. Теория нелинейных электрических цепей.-М.: Радио и связь,1982.-327с.
9. Попов В.П. Основы теории цепей.-М.: Высш.шк., 1985.-496с.
10. Атабеков Г.И. Основы теории цепей.-М.:Энергия,1969.-424с.
11. Белецкий А.Ф. Теория линейных электрических цепей.-М.: Радио и связь,1967.-608с.
12. Белецкий А.Ф. Теория линейных электрических цепей.-М.: Радио и связь,1998.-544с.
8.3 Методические пособия каф. ТОР
1. И.В. Мельникова, Л.И. Тельпуховская. Основы теории цепей. Схемные функции
цепей. Резонансные цепи. Четырехполюсники и LC-фильтры. Длинные линии. Учебное
пособие. ТМЦДО.Томск,2001.-186с.
2. Основы теории цепей. Схемные функции и частотные характеристики линейных
электрических цепей. Методическое пособие по выполнению курсовой работы.
ТМЦДО.Томск,2001.-65с.