ΣΥΝΘΕΣΗ ΕΝΕΡΓΩΝ ΚΑΙ ΠΑΘΗΤΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

Πληροφορίες Μαθήματος
ΤίτλοςΣΥΝΘΕΣΗ ΕΝΕΡΓΩΝ ΚΑΙ ΠΑΘΗΤΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ / Active Network Synthesis
ΚωδικόςΗΚ0402
ΣχολήΠολυτεχνική
ΤμήμαΗλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Κύκλος / Επίπεδο1ος / Προπτυχιακό
Περίοδος ΔιδασκαλίαςΧειμερινή
Υπεύθυνος/ηΙωάννης Θεοχάρης
ΚοινόΌχι
ΚατάστασηΕνεργό
Course ID20000550

Πληροφορίες Τάξης
ΤίτλοςΣΥΝΘΕΣΗ ΕΝΕΡΓΩΝ ΚΑΙ ΠΑΘΗΤΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ
Ακαδημαϊκό Έτος2018 – 2019
Περίοδος ΤάξηςΧειμερινή
Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ
Ώρες Εβδομαδιαία3
Class ID
600130509
Τύπος Μαθήματος 2016-2020
  • Γενικών Γνώσεων
  • Επιστημονικής Περιοχής
Τύπος Μαθήματος 2011-2015
Ειδικού Υποβάθρου / Κορμού
Τρόπος Παράδοσης
  • Πρόσωπο με πρόσωπο
Erasmus
Το μάθημα προσφέρεται και σε φοιτητές προγραμμάτων ανταλλαγής.
Γλώσσα Διδασκαλίας
  • Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
  • Αγγλικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Οι μαθησιακοί στόχοι έχουν τεθεί έτσι ώστε στο τέλος του μαθήματος ο φοιτητής: • Να γνωρίζει σε βάθος τις αρχές και μεθόδους ανάλυσης και σχεδίασης ενεργών αναλογικών φίλτρων. • Να κατανοεί τις μεθοδολογίες ελέγχου πόλων και μηδενικών των συναρτήσεων μεταφοράς που περιγράφουν τις διάφορες μορφές ενεργών φίλτρων. • Να είναι σε θέση να υπολογίζει τις ευαισθησίες των φίλτρων σε σχέση με μια σειρά από διαφορετικούς παράγοντες που επιδρούν στο κέρδος της απόκρισης συχνότητας. • Να είναι σε θέση να διακρίνει τις ιδιαιτερότητες της αρχιτεκτονικής καθώς και τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των διαφόρων δομών φίλτρων, σε σχέση με την πολυπλοκότητα υλοποίησης των πραγματικών φίλτρων καθώς και τα χαρακτηριστικά απόκρισης τους στην συχνότητα. • Να είναι σε θέση να υλοποιήσει διαφορετικούς τύπους φίλτρων, χρησιμοποιώντας μια σειρά από ολοκληρωμένες στρατηγικές σχεδίασης διαδοχικών σταδίων. • Επίσης, θα πρέπει να συνδυάζει εποικοδομητικά την αναλυτική σχεδίαση των μονάδων με τα κυκλωματικά χαρακτηριστικά των φίλτρων που προκύπτουν σε τελική φάση. • Δίνεται έμφαση στην ρεαλιστική αντιμετώπιση των σχεδιάσεων. Προς τον σκοπό αυτό ανατίθεται στους φοιτητές μια σειρά εργασιών. Τα ζητούμενα των εργασιών εστιάζονται τόσο στην αναλυτική σχεδίαση όσον και στην κυκλωματική υλοποίηση των φίλτρων. Ο έλεγχος ικανοποίησης των προδιαγραφών σχεδίασης του φίλτρου σε αναλυτικό και κυκλωματικό επίπεδο γίνεται με χρήση κατάλληλων προγραμμάτων λογισμικού.
Γενικές Ικανότητες
  • Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Λήψη αποφάσεων
  • Αυτόνομη εργασία
  • Ομαδική εργασία
  • Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
Περιεχόμενο Μαθήματος
Τύποι Ηλεκτρικών φίλτρων, συναρτήσεις μεταφοράς, αποκρίσεις συχνότητας, διαγράμματα Bode. Κλιμακοποίηση πλάτους και συχνότητας, τελεστικοί ενισχυτές-συνδεσμολογίες, διγραμμικές συναρτήσεις μεταφοράς. Φίλτρα πρώτης τάξης - Παθητικές και ενεργές υλοποιήσεις. Διτετράγωνα κυκλώματα, γεωμετρικός τόπος ριζών, συναρτήσεις ευαισθησίας, στατιστική ανάλυση ευαισθησιών κέρδους. Έλεγχος πόλων και μηδενικών με εξαρτημένες πηγές. Υλοποιήσεις διτετράγωνων συναρτήσεων μεταφοράς με θετική και αρνητική ανάδραση. Υλοποιήσεις διτετράγωνων συναρτήσεων μεταφοράς με τελεστικούς απείρου κέρδους. Τεχνική δημιουργίας μηδενικών, διτετράγωνα κυκλώματα Fried, διτετράγωνα κυκλώματα πολλαπλών ενισχυτών. Σχεδίαση κατωδιαβατών φίλτρων Butterworth, Chebychev, inverse Chebychev και Ελλειπτικών φίλτρων (Cauer). Μετασχηματισμοί συχνότητας. Σχεδίαση ζωνοδιαβατών φίλτρων, μετασχηματισμοί πόλων και μηδενικών, αλγόριθμος Geffe. Σχεδίαση ανωδιαβατών και ζωνοφρακτικών φίλτρων. Σχεδίαση φίλτρων Bessel-Thomson, καθυστέρηση φάσης και σήματος, συνάρτηση μεταφοράς φίλτρων καθυστέρησης, πόλοι της απόκρισης φίλτρων Bessel-Thomson.
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
  • Σημειώσεις
  • Διαφάνειες
  • Βιβλίο
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
Περιγραφή
• Κατά την διδασκαλία του μαθήματος παρουσιάζονται παραδείγματα σχεδιάσεων ενεργών φίλτρων με χρήση πακέτων λογισμικού MATLAB και EWB δίνοντας έμφαση στις αρχές αναλυτικής σχεδίασης αλλά και τις αποκρίσεις συχνότητας συγκεκριμένων κυκλωματικών υλοποιήσεων. • Έχει αναπτυχθεί ιστοσελίδα του μαθήματος στο e-THMMY, όπου παρατίθεται το υλικό του μαθήματος, ανακοινώσεις, γίνεται ανάθεση εργασιών και η επικοινωνία με τους φοιτητές. • Οι παραδόσεις του μαθήματος γίνονται μέσω φορητού υπολογιστή με παρουσιάσεις Power Point και χρήση του τοπικού δικτύου του ΤΗΜΜΥ.
Οργάνωση Μαθήματος
ΔραστηριότητεςΦόρτος ΕργασίαςECTSΑτομικάΟμαδικάErasmus
Διαλέξεις
Φροντιστήριο
Συγγραφή εργασίας / εργασιών
Σύνολο
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
- Εκπόνηση σειράς εργασιών (4-5) που περιλαμβάνουν όλοκληρωμένη σχεδίαση διαφόρων μορφών αναλογικών φίλτρων. - Προφορική εξέταση πάνω στις γραπτές αναφορές των εργασιών (ατομικά ή ομαδικά) - Τα κριτήρια αξιολόγησης και η συμβολή των συνιστοσών στην τελική διαμόρφωση του βαθμού παρουσιάζονται στην ιστοσελίδα του μαθήματος στο e-THMMY, και στις διαλέξεις.
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
  • Γραπτή Εργασία (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
  • Προφορική Εξέταση (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
  • Έκθεση / Αναφορά (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
Σπύρος Α. Πακτίτης, «Αναλογικά Φίλτρα», Εκδόσεις Ίων (4η έκδοση 2007).
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
• Δίνονται εκτεταμένες διδακτικές σημειώσεις από τον διδάσκοντα οι οποίες καλύπτουν ικανοποιητικά όλες τις αρχές ανάλυσης καθώς και τις μεθοδολογίες σχεδίασης αναλογικών φίλτρων. Επίσης, διατίθενται οι διαλέξεις του διδάσκοντα σε μορφή Power Point. • Δίνονται λίστες πρακτικών εργασιών τις οποία οι φοιτητές εκπονούν κατ’ οίκον. Οι εργασίες οργανώνονται σε τέσσερις βασικές κατηγορίες γνωστικού περιεχομένου, κάθε μία από τις οποίες αφορά συγκεκριμένες μεθοδολογίες σχεδίασης φίλτρων και όχι μόνο. • Δίνεται τέλος, λίστα ξενόγλωσσων συγγραμμάτων από την πλούσια Αγγλική κυρίως βιβλιογραφία, παρόλο που η διανομή στους φοιτητές τέτοιων συγγραμμάτων δεν είναι εφικτή στην τρέχουσα φάση. Η παραπάνω λίστα αναρτάται στον ιστότοπο του μαθήματος στο e-THMMY. 1) Design of Analog Filters”, by Rolf Schaumann and Mac E. Van Valkenburg, Oxford University Press, USA, ISBN-10: 0195118774, 2001. 2) Analog Filter Design” [Hardcover] by M. E. Van Valkenburg, Oxford University Press, USA, ISBN-10: 0195107349, 1995. 3)“Analog Filters” by K. L. Su, Springer; Softcover 2nd ed. 2002 edition (December 7, 2010), ISBN-10: 1441952772. 4)“Principles of Active Network Synthesis and Design” [Paperback] by G. Daryanani, Wiley; 1 edition (November 12, 1976), ISBN-10: 0471195456. 5) “Design and Analysis of Analog Filters - A Signal Processing Perspective”, by Larry D. Paarmann, Springer; 1 edition (June 1, 2001), ISBN-10: 0792373731. 6) “Design of Analog Filters: Passive, Active Rc and Switched Capacitor”, [Hardcover] by Rolf Schaumann, M. S. Ghausi and Kenneth R. Laker, Prentice-Hall Series in Electrical and Computer Engineering, ISBN-10: 0132002884, 1990. 7) “Analog Filters using MATLAB” (Hardcover)by Lars Wanhammar, Springer; 1 edition (June 23, 2009), ISBN-10: 0387927662. 8) “Continuous-Time Active Filter Design” [Hardcover], by T. Deliyannis, Yichuang Sun and J.K. Fidler, CRC Press; 1 edition (December 16, 1998), ISBN-10: 0849325730. 9) “Modern Filter Design: Active Rc and Switched Capacitor” [Hardcover] by Mohammed S. Ghausi and Kenneth R. Laker, Noble Publishing Company (July 1, 2003), ISBN-10: 188493238X. 10) “Manual of Active Filter Design” [Hardcover] by John L. Hilburn, Mcgraw-Hill (Tx); 2 Sub edition (November 1982), ISBN-10: 0070287694.
Τελευταία Επικαιροποίηση
11-09-2015