|
|
|||||||||||||||||
Opinto-opas 2010-2011
SMG-1200 Piirianalyysi II, 5 op
|
Vastuuhenkilö
Risto Mikkonen
Opetus
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Kesä | Toteutuskerrat | Luentoajat ja -paikat |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Hyväksytysti suoritetut PC-työt ja tentti.
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan
Opetukseen ja oppimiseen liittyvät periaatteet ja lähtökohdat
-
Osaamistavoitteet
Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa selittää verkkoihin ja yleisesti järjestelmiin liittyvät peruskäsitteet sekä pystyy kategorisoimaan verkot lineaarisuuden perusteella. Hän tunnistaa diskreetti- ja jatkuva-aikaisuuden määritelmät ja osaa mallintaa järjestelmiä differenssi- ja differentiaali-yhtälöiden avulla. Opiskelija pystyy erottamaan aika- ja muunnostason tarkastelun, osaa analysoida tilanteita kummassakin tasossa sekä pystyy tekemään johtopäätöksiä verkkojen stabiilisuudesta. Hän pystyy käyttämään systeemiteorian abstrakteja käsitteitä (impulssi- ja askelvaste) verkkojen ratkaisemisen yhteydessä sekä osaa selittää Fourier-analyysin lähtökohdan ja kykenee analysoimaan sen avulla yksinkertaisia piirejä. Opintojakson aikana opiskelija oppii ratkaisemaan erityyppisiä kytkentöjä tietokoneella Matlabia hyväksikäyttäen.
Sisältö
| Sisältö | Ydinaines | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Systeemi-/verkkoteorian peruskäsitteet: diskreetti- ja jatkuva-aikaisen tilan ero, lineaarisuuden ja aikainvarianttisuuden käsitteet. | Täydentävä perusterminologia, mm. käsitteet deterministisyys, stokastisuus, kiinteäparametri-nen/jakautunut järjestelmä, eksplisiittisyys / implisiittisyys. | Eri järjestelmätyyppien analogioita. |
| 2. | Aikatason analyysi: Verkkoja kuvaavien differenssi- tai differentiaaliyhtälöiden muodostaminen ja niiden ratkaisuperiaatteet. | Verkon epälineaarisen piirikomponentin analysointi. Newton-Raphson algoritmin hyödyntäminen. | Linearisoinnin perusteet. |
| 3. | Aikatason ratkaisumenetelmät: Impulssivasteen hyödyntäminen ja verkon tilaesityksen muodostaminen. | Verkkojen stabiilisuustarkastelut. | Alkeellisten takaisinkytkentöjen suunnittelu. |
| 4. | Muunnostason analyysi: Z-muunnoksen sekä Laplace-muunnoksen tausta ja niiden hyödyntäminen. Piirien muunnostason sijaiskytkennät. Verkon alku- ja loppuarvoteoreemat. | Verkon siirtofunktion määrittäminen. | Muunnosten matemaattisia ominaisuuksia. |
| 5. | Fourier-analyysi: Jaksollisten funktioiden käsite, Fourier-sarjan muodostaminen ja sen käyttö piiriteoriassa. | Fourier-sarjan eri esitysmuodot. Fourier-muunnos. |
Opintojakson arvostelu
Kurssin arvosana määräytyy tentin perusteella. Suoritusvaatimuksena on lisäksi hyväksytysti tehdyt PC-työt. Jotta kurssi on mahdollista läpäistä, opiskelijan on hallittava lineaarisuuden käsite sekä erotettava diskreetin ja jatkuvan tilan analyysit toisistaan. Hänen tulee pystyä ratkaisemaan verkkoja kuvaavia yksinkertaisia lineaarisia differenssi- ja differentiaaliyhtälöitä. Edelleen ydinaineksen hallinnassa ei saa olla merkittäviä puutteita. Korkeammat arvosanat (4 ja 5) edellyttävät opiskelijalta vankkaa ymmärrystä erityyppisten järjestelmien toiminnasta sekä kykyä ratkaista hieman vaativimpiakin järjestelmiä myös täydentävän tietämyksen aihealueilta ja täten hallittava hieman haastavampaa verkkojen ratkaisuun liittyvää matriisi- ja integraalilaskentaa. Aktiivisella osallistumisella (ennakko- ja laskuharjoitustehtävien suorittaminen) voi korottaa hyväksytysti suoritettua tenttiarvosanaa.
Arvosteluasteikko:
Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)
Osasuoritukset:
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Painos,saatavuus... | Tenttimateriaali | Kieli |
| Kirja | Electric Circuits, 7th Edition, Prentice Hall, 2005, luvut 7, 8, 12, 13, 16,17. | James Nilsson & Susan Riedel | Englanti | ||||
| Kirja | Signals and Linear Systems, 3rd Edition, John Wiley 1987. | R. Gabel & R. Roberts | Englanti |
Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen POPiin)
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
|
|
|
Tarkempia tietoja toteutuskerroittain
| Toteutus | Kuvaus | Opetusmuodot | Toteutustapa |