Мат.мет.АРЭС МАРЭС / Инструкция по самостоятельному изучению курса МАРЭС
.docИнструкция по самостоятельному изучению курса МАРЭС (Математические методы анализа и расчет электронных схем на ЭВМ) студентам заочной формы обучения
Изучение курса МАРЭС запланировано в двух семестрах — восьмом и девятом. Основной теоретический материал изложен в учебном пособии (файл MARES_PDF.pdf). Задачи для контрольных работ — в файле «Типовые задачи для КР.pdf» Примерный временной график изучения материалов пособия приведён в таблице 1.
Таблица1. Продолжительность изучения разделов и тем курса МАРЭС
Наименование разделов и тем. |
Продолж.-сть занятия, час |
|||
Лекции |
Лаб. занятия |
Прак. занятия |
Самост. раб. |
|
Введение. Цель изучения дисциплины, способы решения задач анализа. История развития методов анализа. Примеры задач анализа. Значение ЭВМ при расчете и анализе электронных схем. |
2 |
|
|
|
Радел 1. Модели компонентов электронных схем |
|
|
||
1.1. Классификация моделей (схем замещения) и их иерархия |
|
|
|
2 |
1.2. Модели простейших элементов электронных схем |
1 |
|
|
4 |
1.3. Универсальная модель полупроводникового диода |
|
|
|
2 |
1.4. Физическая модель биполярного транзистора |
|
|
|
2 |
1.5. Малосигнальная модель биполярного транзистора |
|
|
|
2 |
1.6. Макромодель реального операционного усилителя |
|
|
|
4 |
1.7. Модели полевых транзисторов |
|
|
|
2 |
1.8. Модели магнитных элементов |
|
|
|
2 |
Контрольная работа №1 |
|
|
|
6 |
Раздел 2. Матричные методы описания электронных схем |
|
|||
2.1. Электронные цепи и их топология. Основные понятия и определения |
1 |
|
|
4 |
2.2. Топологические матрицы цепи |
1 |
|
1 |
4 |
2.3. Свойства топологических матриц |
|
|
|
4 |
2.4. Компонентные матрицы цепи |
1 |
|
1 |
4 |
Раздел 3. Методы анализа электронных схем |
|
|
|
|
3.1. Метод узловых потенциалов |
|
|
1 |
4 |
3.2. Метод контурных токов |
|
|
1 |
4 |
Контрольная работа №2 |
|
|
|
10 |
3.3. Метод переменных состояния |
|
2 |
|
4 |
3.4. Составление уравнений переменных состояния |
|
|
|
4 |
3.5. Алгоритм формирования уравнений состояния на ЭВМ |
|
|
|
4 |
Контрольная работа №4 |
|
|
|
10 |
3.6. Расчет переходных процессов на основе дискретных схем замещения |
|
|
|
4 |
3.7. Машинное формирование узловых уравнений на основе принципа поэлементного вклада |
|
|
|
4 |
Контрольная работа №3 |
|
|
|
10 |
Раздел 4. Методы решения алгебраических уравнений |
|
|
||
4.1. Метод Крамера |
|
|
|
1 |
4.2. Метод исключений Гаусса |
|
2 |
|
4 |
4.3. Метод LU–разложения (LU–факторизации) |
|
|
|
4 |
4.4. Алгоритм Ньютона – Рафсона |
|
|
|
4 |
Раздел 5. Численные методы решения дифференциальных уравнений |
||||
5.1. Общая характеристика |
|
|
|
2 |
5.2. Численное решение дифференциальных уравнений на основе разложения в ряд Тейлора. Метод Эйлера |
|
2 |
|
4 |
5.3. Оценка погрешности при автоматическом выборе шага интегрирования в одношаговых методах |
|
|
|
4 |
Всего за 8-й семестр |
6 |
6 |
4 |
123 |
Выполнение курсовой работы "Анализ нелинейной электронной цепи" |
|
|
|
46 |
Раздел 6. Характеристики и параметры электронных цепей |
|
|||
6.1. Передаточная функция |
2 |
|
|
4 |
Контрольная работа №5 |
|
|
|
6 |
6.2. Частные формы передаточной функции. 6.2.1. Частотные характеристики и их параметры |
1 |
|
|
3 |
6.2.2. Расчёт частотных характеристик по передаточной функции |
|
2 |
|
4 |
6.2.3. Временные характеристики и их параметры |
1 |
|
|
4 |
6.2.4. Расчёт переходной и импульсной характеристик по передаточной функции |
|
2 |
|
4 |
6.3. Чувствительность |
|
|
|
2 |
6.4. Устойчивость |
|
|
|
2 |
Раздел 7. Методы анализа линейных цепей, использующие модель, полученную методом переменных состояния. |
||||
7.1. Расчет передаточной функции |
2 |
|
|
4 |
7.2. Расчет нулей и полюсов передаточной функции |
|
2 |
|
4 |
7.3. Расчёт частотных характеристик |
|
|
|
4 |
7.4. Расчет переходной и импульсной характеристик по уравнениям математической модели |
|
|
|
4 |
Контрольная работа №6 |
|
|
|
10 |
7.5. Расчет периодических решений отклика электронной цепи |
|
|
2 |
4 |
Раздел 8. Методы анализа, основанные на использовании алгебраических математических моделей цепи |
||||
8.1. Получение передаточной функции по матрице цепи |
2 |
|
|
4 |
Контрольная работа №7 |
|
|
|
10 |
8.2. Расчет передаточной функции по уравнениям математической модели (численный метод) |
|
2 |
|
4 |
Всего за 9-й семестр |
8 |
8 |
2 |
123 |
Всего часов по курсу |
14 |
14 |
6 |
246 |
Лекционные, практические и лабораторные занятия проводятся в ТГУ в периоды весенней и осенней экзаменационной сессии. В оставшееся время выполняется самостоятельная работа. В каждом семестре на самостоятельную работу отводится по 123 часа. В девятом семестре в них включены также часы на выполнение курсовой работы (46 часов). Трудоемкости отдельных этапов курсовой работы приведены в таблице 2.
Таблица 2. Трудоемкости отдельных этапов курсовой работы
1. Анализ задания и выбор метода расчета |
4 часа |
2. Составление схем замещения и математических моделей |
10 часов |
3. Разработка алгоритма расчета на ЭВМ |
10 часов |
4. Подготовка и отладка программы |
12 часов |
5. Выполнение расчета и оформление расчетно-пояснительной записки |
10 часов |
Всего: |
46 часов |
Методические указания к выполнению курсовой работы приведены в электронном виде в файле «Методические указания к выполнению курсовой работы.pdf»