Tantárgy adatlapja

Tárgy neve: Áramkörök elmélete és számítása
Tárgy kódja: P-ITEEA-0009
Óraszám: N: 2/3/0, L: 0/0/0
Kreditérték: 5
Az oktatás nyelve: magyar
Követelmény típus: Kollokvium
Felelős kar: ITK
Felelős szervezeti egység: Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai és Bionikai Kar
Tárgyfelelős oktató: Dr. Kolumbán Géza
Tárgyleírás:

Tantárgy neve:Áramkörök elmélete és számítása
P-ITEEA-0009
Tárgyfelelős:Kolumbán Géza
Tantárgy oktatója:Szabó Zsolt
A tantárgy céljának rövid ismertetése:A tantárgy az analóg, koncentrált paraméterű, időinvariáns, lineáris áramkörök elméletét és gyakorlatát oktatja. A hallgatók megismerkednek az időtartománybeli, a frekvencia- és a komplex frekvenciatartománybeli áramköranalízis módszereivel. Megtanulják áramkörök számításánál és modellezésénél alkalmazni a Fourier-sorokat, valamint a Fourier- és Laplace-transzformációkat. Megismerkednek az áramkörök numerikus szimulációjának alapjaival.
Elsajátítandó elméleti ismeretanyag:Koncentrált paraméterű lineáris, időinvariáns hálózatok áramköri építőelemei és azok modelljei. A Kirchhoff-egyenletek, a feszültség és áramosztás, a hurokáramok és a csomóponti potenciálok módszerei. Kétkapus karakterisztikák. A műveleti erősítő és annak kapcsolásai.
A koncentrált paraméterű lineáris és időinvariáns (LTI) hálózatok analízise. Az állapotváltozós normálalak és a hálózatokra vonatkozó tételek. Első- és másodfokú dinamikus LTI-rendszer teljes válaszának meghatározása az időtartományban.
Analízis a frekvenciatartományban. Az átviteli karakterisztika. A Nyquist- és a Bode-diagramok. Az impedancia fogalma, hálózatjellemző mátrixok. A Fourier-sor és a Fourier-transzformáció. A hálózat válaszának számítása a frekvenciatartományban.
Analízis a komplex frekvenciatartományban. A Laplace-transzformáció. Az átviteli függvény fogalma. Az impulzusválasz és az ugrásválasz számítása. Tetszőleges állapotú hálózat válaszának számítása a komplex frekvenciatartományban.
Elsajátítandó gyakorlati ismeretanyag:Alapvető áramköri ismeretek. Analitikus áramkör számítások. Áramkörök numerikus szimulációja az LTSpice programcsomaggal.
A 2-4 legfontosabb kötelező irodalom felsorolása bibliográfiai adatokkal (szerző, cím, kiadás adatai, (esetleg oldalak), ISBN):A félév során megosztott előadás- és gyakorlatanyagok
R. C. Dorf és J. A. Svoboda, Introduction to Electric Circuits, 9. globális kiad. Hoboken, NJ, USA: Wiley, 2018. ISBN: 978-1-119-45616-2.
C. K. Alexander és M. N. O. Sadiku, Fundamentals of Electric Circuits, 7. kiad. New York, NY, USA: McGraw-Hill Education, 2020. ISBN: 978-1-260-22640-9.
A 2-4 legfontosabb ajánlott felsorolása bibliográfiai adatokkal (szerző, cím, kiadás adatai, (esetleg oldalak), ISBN):R. J. Smith és R. C. Dorf, Circuits, Devices and Systems, 5. kiad. New York, NY, USA: Wiley, 1992. ISBN: 978-812-65-1103-7.
J. Haizmann, S. Varga és J. Zoltai, Elektronikus áramkörök. Budapest, Magyarország: Tankönyvkiadó, 1992. ISBN: 963-18-6780-3.
Elmélet-gyakorlat aránya:Elméleti óra óraszáma: 2
Gyakorlati óra és labor óra óraszáma: 3 + 0
Az alkalmazott oktatási módszerek:Előadás és gyakorlat. Mérnöki gyakorlatban előforduló elrendezések tárgyalása. Ugyanannak a feladatnak többféle módon történő megoldása, analitikus és számítógépes eredmények összehasonlítása. A félév során négy kidolgozandó házi feladat.
Az értékelés módja:Kollokvium
Az értékelés kritériuma:

Az aláírás megszerzésének feltétele

  • Az előadások 80%-án, és a gyakorlatok 80%-án való részvétel.
  • A félév során négy házi feladat kerül kiadásra. Mindegyik házi feladatnál legfeljebb 100 pont szerezhető. Az aláírás megszerzéséhez a házi feladatokból legalább 120 pontot kell összegyűjteni. A házi feladatokat a leírásban megadott időpontig, PDF-formátumban kell feltölteni a feladatkiírásban megadott linken. A PDF-fájl tartalmazza az összes eredményt. Más formátumú vagy tömörített (pl. zip formátumú) házi feladatok nem kerülnek befogadásra.

Vizsgaidőszak, kollokvium

A tárgyból négy vizsgaalkalom kerül kiírásra. Azok a hallgatók, akik a kiadott négy házi feladatból legalább három házi feladatot egyenként 40 pontos eredménnyel elkészítenek, és a vizsgán az elégséges (2) osztályzatot elérik, a végső jegye a következő módon kerül kiszámításra:

végső_jegy = hf_pont/300 + vizsga_jegy

ahol a hf_pont a három legjobb eredményű házi feladat pontszámainak összege. Az ötnél nagyobb eredmények természetesen jelest jelentenek.

Miként járul hozzá a tantárgy a KKK-ban megjelölt kompetenciaelemek megszerzéséhez:

Mérnökinformatikus alapképzés:
A tantárgy megalapozza a mérnökinformatikus képzéshez szükséges áramköri modellezési, rendszerelemzési és műszaki számítási kompetenciákat. A hallgatók elsajátítják a lineáris időinvariáns áramkörök idő-, frekvencia- és komplex frekvenciatartománybeli analízisét, valamint ezek numerikus szimulációját, ami hozzájárul a hardverközeli informatikai rendszerek és elektronikai alapú megoldások megértéséhez.

Molekuláris bionika mérnöki alapképzés:
A tantárgy megalapozza a molekuláris bionika mérnöki képzéshez szükséges áramköri modellezési és műszaki számítási kompetenciákat. A lineáris időinvariáns áramkörök analízise és szimulációja hozzájárul a szenzorokkal, mérőrendszerekkel és jelfeldolgozással kapcsolatos későbbi tárgyak megértéséhez.

A tárgy az alábbi képzéseken vehető fel

mérnökinformatikus IANI-MI alapképzés (BA/BSc/BProf) Nappali magyar 7 félév ITK
molekuláris bionika mérnöki IANI-MB alapképzés (BA/BSc/BProf) Nappali magyar 7 félév ITK
szechenyi-img-alt