birmaga.ru
добавить свой файл

1
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.



  1. 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.



  1. 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).




  1. 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



  1. 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*




  1. 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




  1. 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.



  1. 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




  1. 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).



  1. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Таблица 9

№ п/п

Наименование специализированных аудиторий и лабораторий

1.

Аудитория со стендами для фронтальных лабораторных занятий (2).




  1. 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.