Комп′ютерна електроніка, ч.1

Метою вивчення дисципліни є формування комплексу знань, вмінь та розумінь, а також здобуття навичок з принципів синтезу та розрахунку електричних ланцюгів.
Основне завдання курсу полягає у вивченні однієї з форм матерії – електромагнітного поля і його проявів в різних облаштуваннях техніки, засвоєнні сучасних методів моделювання електромагнітних процесів, методів аналізу, синтезу і розрахунку електричних ланцюгів, електричних і магнітних полів, знання які потрібні для розуміння і успішного рішення інженерної проблеми майбутньої спеціальності.
Практичне значення дисципліни є надбання здобувачами:
• знань з загальних питань розрахунку і дослідження процесів, що характеризуються струмами, напругою, потужностями, магнітними потоками;
• вмінь при опису процесів, упорядкуванні та використанні електричних елементів автоматики;
• вмінь розрахунку і дослідження явищ, які характеризуються напруженістю електричного і індукцією магнітного полів, потоком потужності.
Вивчення курсу сприяє виробленню розвинених уявлень про методи застосування теорії електромагнітних явищ і методології курсу в спеціальних дисциплінах.
Тематика та види навчальних занять
Для денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. «Цілі, завдання та структура курсу».
Лекція 2. «Основні поняття і визначення електричних ланцюгів».
Лекція 3. «Лінійні і нелінійні кола постійного струму. Основні закони».
Лекція 4. «Метод контурних струмів. Метод накладення».
Лекція 5. «Лінійні співвідношення в електричних ланцюгах. Потенційна діаграма».
Лекція 6. «Метод вузлових потенціалів. Метод еквівалентного генератора».
Лекція 7. «Перетворення в лінійних електричних ланцюгах».
Лекція 8. «Загальні положення теорії перехідних процесів в лінійних ланцюгах».
Лекція 9. «Закони комутації».
Лекція 10. «Складання характеристичного рівняння системи».
Лекція 11. «Класичний метод розрахунку перехідних процесів».
Лекція 12. «Операторний метод розрахунку перехідних процесів».
Лекція 13. «Теореми і граничні співвідношення».
Лекція 14. «Закони Ома та Кірхгофа в операторній формі».
Лекція 15. «Доповнення до операторного методу».
Лабораторні заняття
Лабораторне заняття №1. «Види з'єднань резисторів. Перевірка законів Ома і Кірхгофа. Збірка найпростіших електричних ланцюгів за принциповими схемами».
Мета заняття: засвоїти закони Ома і Кірхгофа та навчитися збирати найпростіші електричні ланцюги за принциповими схемами.
Лабораторне заняття №2. «Лінійні і нелінійні кола постійного струму. Основні закони. Ланцюги постійного струму. Закони Ома і Кирхгофа».
Мета заняття: показати знання законів Ома і Кірхгофа та вміння збирати найпростіші електричні ланцюги з послідовним і паралельним з'єднанням резисторів.
Лабораторне заняття №3. «Послідовне і паралельне з'єднання резисторів. Потенційна діаграма. Баланс потужності».
Мета заняття: вміти складати баланс потужностей та побудувати потенційну діаграму.
Лабораторне заняття №4. «Метод контурних струмів».
Мета заняття: вміння володіти методом контурних струмів для розрахунку електричних ланцюгів.
Лабораторне заняття №5. «Метод накладення».
Мета заняття: вміння володіти методом накладення для розрахунку електричних ланцюгів.
Лабораторне заняття №6. «Метод вузлових потенціалів».
Мета заняття: вміння володіти методом вузлових потенціалів для розрахунку електричних ланцюгів та їх перетворення.
Лабораторне заняття №7. «Перетворення схем електричних ланцюгів».
Мета заняття: навчитися перетворювати різні види з'єднань елементів в електричних схемах.
Лабораторне заняття №8. «Метод еквівалентного генератора».
Мета заняття: володіти методом еквівалентного генератора для розрахунку електричних ланцюгів та їх перетворення.
Лабораторне заняття №9. «Розрахунок ланцюга змінного струму з послідовним з'єднанням резистора, котушки індуктивності та конденсатора. Підбір елементів електричного кола для випадку резонансу напруг».
Мета заняття: уміти розраховувати ланцюги змінного струму з послідовним з'єднанням резистора, котушки індуктивності та конденсатора. Уміти розраховувати елементи електричного кола для випадку резонансу напруг.
Лабораторне заняття №10. «Розрахунок ланцюга змінного струму з паралельним з'єднанням резистора, котушки індуктивності та конденсатора».
Мета заняття: уміти розраховувати ланцюги змінного струму з паралельним з'єднанням резистора, котушки індуктивності та конденсатора. Уміти розраховувати елементи електричного кола для випадку резонансу струмів.
Лабораторне заняття №11. «Підбір елементів електричного кола для випадку резонансу струмів».
Мета заняття: показати вміння розраховувати та підібрати елементи електричного кола для випадку резонансу струмів.
Лабораторне заняття №12. «Перехідні процеси в лінійних електричних ланцюгах першого порядку».
Мета заняття: показати вміння досліджувати перехідні процеси в лінійних електричних ланцюгах першого порядку.
Лабораторне заняття №13. «Перехідні процеси в лінійних електричних ланцюгах другого порядку».
Мета заняття: показати вміння досліджувати перехідні процеси в лінійних електричних ланцюгах другого порядку.
Лабораторне заняття №14. «Операторний метод розрахунку перехідних процесів в лінійних ланцюгах».
Мета заняття: знати закони комутації та уміти розраховувати вимушений режим та параметри вільного режиму перехідного процесу операторним методом в лінійних ланцюгах.
Лабораторне заняття №15. «Електричні фільтри».
Мета заняття: вміти використовувати електричні фільтри різного призначення для розв′язання задач фільтрації сигналів.
Для заочної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. «Перетворення в лінійних електричних ланцюгах».
Лекція 2. «Класичний метод розрахунку перехідних процесів».
Лабораторні заняття
Лабораторне заняття №1. «Розрахунок ланцюга змінного струму з послідовним з'єднанням резистора, котушки індуктивності та конденсатора. Підбір елементів електричного кола для випадку резонансу напруг».
Мета заняття: уміти розраховувати ланцюги змінного струму з послідовним з'єднанням резистора, котушки індуктивності та конденсатора. Уміти розраховувати елементи електричного кола для випадку резонансу напруг.
Лабораторне заняття №2. «Перехідні процеси в лінійних електричних ланцюгах другого пор».
Мета заняття: показати вміння досліджувати перехідні процеси в лінійних електричних ланцюгах другого порядку.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.

Індивідуальна робота
Для денної та заочної форми здобуття освіти
Курсова робота
Метою курсової роботи по даній дисципліні є:
1. Закріплення знань в галузі розрахунку електричних ланцюгів.
2. Набуття вміння аналізувати загальну схему та обирати метод її розрахунку.
3. Опанування навичками розрахунку блоків аналогової обробки сигналів.
4. Закріплення навичок використання ЕОМ та сучасного математичного пакету комп'ютерного моделювання – MicroCap для вирішення задач розрахунку і аналізу електричних схем у курсовому проектуванні.
Здобувач отримує завдання на початку IІІ семестру. Методичне забезпечення виконання курсової роботи – методичні вказівки.
Пояснювальна записка містить 25-30 сторінок Кількість розділів – 3.
Курсова робота виконується на листах формату А4 і повинна містити наступні основні розділи:
Розрахункова схема з індивідуальним завданням;
Умови завдання;
Розрахунок;
Необхідні графіки і діаграми.
Графічна частина –аркуші креслень перетворення схем та діаграм формату А4.
Захист курсової роботи – протягом останнього навчального тижня семестру.
Контрольна робота для здобувачів заочної форми
Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установчій лекції.
Робота містить 5 теоретичних питань та 2 практичних завдання.
Обсяг відповіді на кожне теоретичне питання: не менше, ніж 2 сторінки машинописного тексту. Текст відповіді повинен бути виконаний самостійно, а не скопійованим з навчального посібника.
Термін надання виконаної контрольної роботи на перевірку – не пізніше, ніж за місяць до початку сесії.
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні
1) 15-ти індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання виконуються письмово і полягають в розв'язуванні типових задач відповідно до мети та завдань лабораторних занять. Бездоганне виконання кожного індивідуального поточного завдання оцінюється: №1-6 у 3,5 балів; №7 у 4,0 бала; №8 у 5,0 балів; №9 у 3,0 бала; №10-15 у 4,5 балів.
2) захист курсової роботи. Бездоганне виконання оцінюється у 60 балів. Захист роботи – 40 балів.
3) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у формі комп'ютерного тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 20 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.
Для заочної форми здобуття освіти
Виконання та захист лабораторних робіт №1 і 2 оцінюється у 50 балів (по 25 балів за кожну)
Захист контрольної роботи. Бездоганне виконання контрольної роботи оцінюється в 25 балів. При її захисті студент може отримати до 25 балів.
Захист курсової роботи. Бездоганне виконання курсової роботи оцінюється у 60 балів. Захист роботи – 40 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.