Wykład: Elektronika w Eksperymencie Fizycznym

 

 

Prowadzący: dr inż. Dariusz Tefelski
Semestr: 4 - letni
Liczba godzin (w/ć/l): 1 / - / 3
Liczba punktów kredytowych: 3
Przedmioty poprzedzające: Podstawy Elektroniki
Forma zaliczenia: Zaliczenie laboratorium + zaliczenie testu kończącego wykład

 

Godziny konsultacji:
   do uzgodnienia w czasie semestru
   lub: na życzenie, do ustalenia przez e-mail.

 

Kontakt:
   e-mail: dariusz.tefelski@pw.
   telefon: 22 234 7547

 

Program wykładu

Sprzężenia zwrotne: stabilność, wytwarzanie drgań elektrycznych. Stany nieustalone. Próbkowanie, twierdzenie Shannona. Przetwarzanie sygnałów: modulacja, detekcja, układy funkcyjne. Układy o stałych skupionych i rozłożonych, parametry falowe. Propagacja fal w liniach długich i w falowodach. Obwody mikrofalowe, elementy techniki mikrofalowej. Zakłócenia i szumy elektryczne: źródła zakłóceń i szumów, metody opisu sygnałów przypadkowych, minimalizacja zakłóceń i szumów; ekranowanie, rozwiązania układowe.

 

 

Materiały do zajęć:

 

  • Wykład I - Eksperyment fizyczny, czwórniki, charakterystyki częstotliwościowe, funkcje przenoszenia, pobudzanie impulsowe.

    Skrypty do wykładu I - W archiwum: pliki *.m - skrypty wykonywalne w programie GNU Octave, pliki *.sh - skrypty wykonywalne w shell'u (bash). Potrzebne programy: Gnucap i Gnuplot.
     
  • Wykład II - Twierdzenie o próbkowaniu, stany nieustalone, stabilność układów, kryteria stabilności, wytwarzanie drgań.

    Skrypty do wykładu II - W archiwum: plik *.m - skrypty wykonywalne w programie GNU Octave, piki *.asc - do programu LTspice (Switcher CAD IV)
     

     

     

  • Wykład III - Zakłócenia i szumy elektryczne. Metody eliminacji zakłóceń.

    Skrypty do wykładu III - W archiwum pliki *.asc - do programu LTspice.
     

     

     

  • Wykład IV - Układy o stałych rozłożonych, linie długie: równania linii, parametry czwórnikowe, dopasowanie falowe.

    Skrypty do wykładu IV - W archiwum pliki *.cct do otwarcia w programie RFSim99.
     

     

     

     

     

  • Wykład V - Falowody, rodzaje fal, dopasowanie, elementy obwodów mikrofalowych.

    Skrypty do wykładu V - W archiwum pliki *.cct do otwarcia w programie RFSim99 oraz *.circ i *.load do otwarcia w programie Linsmith.
     

     

     

     

     

  • Wykład VI - Modulacja i detekcja, rozwiązania praktyczne, układ mnożący, detekcja synchroniczna, boxcar.

    Skrypty do wykładu VI - W archiwum pliki *.m - skrypty wykonywalne w programie GNU Octave, *.asc - do uruchomienia w programie LTSpice.
     

     

     

     
  • Wykład VII - Wybrane zagadnienia techniki pomiarowej i łączności radiowej.

    Skrypty do wykładu VII - W archiwum plik *.m - skrypty wykonywalne w programie GNU Octave.  

     

     

     

 

Oprogramowanie, z którego korzystam.
Wszystkie wymienione programy są darmowe - freeware lub na licencjach typu GPL:

yes Program LTspice służący do symulacji obwodów elektrycznych. Wygodny graficzny interfejs do rysowania obwodów i analizy wyników. Działa w środowisku windows, ale można go także swobodnie uruchomić w emulatorze wine pod systemem GNU/Linux. Najnowszą wersję programu można pobrać ze strony producenta: http://www.linear.com/designtools/software

Dla początkujących użytkowników tego programu może pomocnym okazać się następujący link: http://www.experimentalistsanonymous.com/ve3wwg/doku.php?id=ltspice_main#ltspice_-_step_by_step

W sieci można znaleźć także wiele innych "tutorial'i" i pomocy dotyczących tego wszechstronnego i pomocnego narzędzia.

 

yes Program RFSim99  służący do symulacji obwodów przy wysokich częstotliwościach, linie długie, macierz S. Działa w środowisku windows, ale można go także swobodnie uruchomić w emulatorze wine pod systemem GNU/Linux.
 Program można pobrać z:
http://electroschematics.com/835/rfsim99-download/

 

yes Program Gnucap służący do symulacji obwodów elektrycznych.
Jest dostępny w większości dystrybucji GNU/Linux. Strona projektu: http://www.gnu.org/software/gnucap/

 

yes Program Ngspice służący do symulacji obwodów elektrycznych.
Strona: http://ngspice.sourceforge.net/

 

yes Programu GNU Octave służący do obliczeń ilościowych.
Strona: http://www.gnu.org/software/octave/

 

yes Program wxMaxima służący głównie do obliczeń symbolicznych. Składa się z właściwego programu Maxima i nakładki graficznej wxMaxima.
Strona: http://wxmaxima.sourceforge.net

 

yes Program baudline (analizator widma, fft). Strona: http://www.baudline.com/

 

yes Program Linsmith umożliwia operacje na diagramie Smith'a. Działa w środowisku GNU/Linux.Strona projektu: http://jcoppens.com/soft/linsmith/index.en.php

 

yes Program MMANA-GAL służący do projektowania anten. Działa w środowisku windows, ale można go także swobodnie uruchomić w emulatorze wine pod systemem GNU/Linux. Strona: http://mmhamsoft.amateur-radio.ca/pages/mmana-gal.php

 

yes Program Kicad - do rysowania schematów układów oraz projektowania obwodów drukowanych. Strona: https://www.kicad.org

Archiwalne