Электротехника и электроника: Рабочая программа, задания на контрольные работы

Министерство образования Российской Федерации СЕВЕРО – ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра РАДИОТЕХНИКИ

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Факультет радиоэлектроники Направление и специальность подготовки дипломированных специалистов: 653800 – стандартизация, сертификация и метрология; 190800 – метрология и метрологическое обеспечение Направление подготовки бакалавров: 552200 – метрология, стандартизация и сертификация

Санкт-Петербург 2003

2

Утверждено редакционно-издательским советом университета УДК 681.3-621.375 Электротехника и электроника: Рабочая программа, задания на контрольные работы. - СПб.:СЗТУ, 2003, 17с. Методический комплекс подготовлен для студентов специальности 190800, изучающих дисциплину “Электротехника и электроника”. В нем приводятся рабочая программа дисциплины и задания на контрольные работы. Рабочая программа разработана на основе Государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированных специалистов 653800 – стандартизация, сертификация и метрология (специальность 190800 – метрология и метрологическое обеспечение) и направлению подготовки бакалавров 552200 – метрология, стандартизация и сертификация. Рассмотрено на заседании кафедры радиотехники 9.12.2002, одобрено методической комиссией факультета радиоэлектроники 16.12.2002. Рецензенты: кафедра радиотехники СЗТУ (заведующий кафедрой, Г.И. Худяков, д-р техн. наук, проф.); А.В. Кривошейкин, д-р техн. наук проф. С-Петербургского Государственного университета кино и телевидения. Составители: В.С. Токарев, канд. техн. наук, доц; С.И. Малинин, канд. техн. наук, доц.

© Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2003

3

ПРЕДИСЛОВИЕ Цель изучения дисциплины – ознакомление с теоретическими основами и методами современной электротехники и электроники, необходимыми для обеспечения взаимопонимания между инженером – схемотехником и инженером – метрологом. Задачи изучения дисциплины – приобретение навыков анализа и синтеза электрических цепей и систем, а также использования электронной аппаратуры при метрологических измерениях. Базовые предшествующие курсы: “Высшая математика”, “Физика”. Полученные в результате изучения данной дисциплины знания и навыки используются во всех последующих дисциплинах, связанных с вопросами электротехники и электроники.

4

1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 1.1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА (объём 255 часов) ЧАСТЬ I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ (110 часов) 1.1.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЯХ, СИГНАЛАХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ (4 часа)

[3], с. 11-16; [4], с. 5-21 Передача сигналов на расстояние. Особенности распространения радиоволн и используемые в радиотехнике частоты. Основные радиотехнические процессы. Аналоговые, дискретные и цифровые сигналы и цепи. Радиоцепи и методы их анализа. 1.1.2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ (30 часов) 1.1.2.1. Цепи постоянного, синусоидального и несинусоидального

токов (12 часов) [2], с. 26-35; [3], с. 218-219; [6], с. 28-63, 136-207 Пассивные элементы радиоэлектронных цепей и их свойства. Воздействия, реакции, характеристики цепей. Пассивные и активные цепи. Классификация цепей. Задачи анализа и синтеза цепей. Определение линейности цепи. Принцип суперпозиции. Назначение линейных цепей в радиоэлектронных устройствах. Задачи и методы анализа линейной цепи. Применение законов Кирхгофа, Ома, метода контурных токов и узловых напряжений для расчёта сложных цепей. Использование принципа суперпозиции и теоремы об эквивалентном источнике при анализе цепей. Алгоритмы анализа цепей. Основные свойства колебательного контура. Понятие о связанных контурах, их частотные характеристики. Элементы теории пассивных фильтров. Фильтры верхних, нижних частот, полосовые, заградительные. Понятие о синтезе фильтров с заданными характеристиками. Синтез согласованного фильтра. Влияние технологических погрешностей элементов фильтров на их характеристики. Частотные и фазовые искажения в линейных фильтрах и цепях. Современные линейные фильтры: акустоэлектронные и пьезоэлектронные. 1.1.2.2. Методы анализа линейных цепей с двухполюсными и многополюсными элементами (8 часов) [3], с. 325-330; [6], с. 208-218 Пассивные и активные четырёхполюсники. Основные уравнения, параметры и эквивалентные схемы четырёхполюсника. Комплексные функции передачи, выходные функции и их связь с параметрами четырёхполюсника.

5

Двухполюсники и их свойства. Общая теория многополюсников. Амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики цепи. Операторная функция цепи. Плоскость комплексной частоты, нули и полюсы функции цепи. Ограничения на расположение нулей и полюсов. Минимально-фазовые и неминимально-фазовые цепи. Критерии устойчивости линейных цепей. Свойства простейших RC– и RL– четырёхполюсников. 1.1.2.3. Переходные процессы и импульсные сигналы в линейных цепях (10 часов) [2], с.15-27; [6], с. 346 – 374, 379 – 417 Стационарный (установившийся) и переходный режимы в линейных цепях. Интегральные и дифференциальные уравнения линейных цепей. Уравнения состояния. Характеристический полином, собственные и вынужденные колебания. Спектральный метод анализа прохождения сигналов в линейных цепях. Операторный метод анализа (метод преобразования Лапласа). Временные методы анализа: импульсная и переходная функции цепи, интеграл свёртки ( интеграл Дюамеля). Импульсные воздействия в простейших RC и RL цепях. Численные методы анализа, основанные на использовании ЭВМ. Современные тенденции в развитии методов анализа линейных цепей и сигналов. 1.1.3. НЕЛИНЕЙНЫЕ И ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ (20 часов)

[11], с.8-13, 36-54 Методы и критерии аппроксимации характеристик нелинейных элементов (степенного полинома, трансцендентных функций; кусочно-линейная). Угол отсечки. Графические и аналитические методы анализа нелинейных цепей под воздействием постоянного, гармонического и полигармонического напряжений (методы кратных углов, коэффициентов А.И. Берга, функций Бесселя, трёх и пяти ординат). Элементы теории устойчивости. Обобщённая структурная схема нелинейного устройства. Основные понятия и определения теории параметрических цепей. Энергетические соотношения. Примеры параметрических цепей (усилители, оптические квантовые генераторы). 1.1.4. ЦЕПИ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ (18часов)

[6], с. 291 – 320 , 417 – 425 Определение, параметры, примеры цепей с распределёнными параметрами (длинная линия, волновод, антенна). Бегущие и стоячие волны в длин-ной линии. Режимы холостого хода и короткого замыкания. Использование длинных линий в качестве трансформаторов сопротивлений, колебательных

6

контуров, линий задержки. Элементы с распределёнными параметрами в микроэлектронике. 1.1.5.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ И СИГНАЛЫ (24 часов)

[3], с. 11 – 42, 61 – 79, 88 – 103, 116 – 120; [4], с. 16 – 30, 59 – 70, 74 – 84 Классификация сигналов: детерминированные и случайные, непрерывные и дискретные, управляющие и модулированные. Назначение и модели сигналов. Пространства сигналов. Векторное представление сигналов. Разложение сигналов в обобщённый ряд Фурье. Элементы спектрального анализа сигналов: ряд и интеграл Фурье, преобразование Фурье и его свойства, связь между временными и спектральными характеристиками сигналов, распределение энергии и спектра. Операторное представление сигналов. Преобразование Лапласа. Корреляционный анализ детерминированных сигналов. Дискретизация сигналов. Теоремы отсчётов во временной и частотной областях. Представление сигналов с финитным спектром рядом Котельникова. Основные представления о модуляции и отображении сообщений в сигналах. Виды модуляции: амплитудная, угловая (частотная и фазовая), кодовая. Энергетические и спектральные характеристики модулированных колебаний (радиосигналов). Сложные сигналы. Аналитический сигнал. Основные интегральные преобразования (Фурье, Лапласа, Гильберта, Меллина, Z – преобразование), применяемые в теории сигналов, связь между ними, их значение в современной радиоэлектронике. 1.1.6. СОВРЕМЕННЫЕ ПАКЕТЫ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ НА ЭВМ (14 часов)

[9], с. 13-82, 129-157; [10], с. 10…20, 28-52 Основные сведения о системе схемотехнического моделирования MicroCap 6, графический ввод чертежа схемы. Главное меню системы. Порядок работы в режиме анализа схемы. Редактирование окна задания параметров моделирования. Основные сведения о системе схемотехнического моделирования Pspice. Состав системы Pspice и порядок работы с ней. Входной и выходной файлы. Описание компонентов схемы. Библиотека моделей компонентов. Директивы задания на анализ и вывода результатов анализа. ЧАСТЬ II. ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА (113 часов) 1.1.7. ВВЕДЕНИЕ. СИГНАЛЫ И ЦЕПИ (12 часов) [1], с. 5-13, 221-229; [2], с. 4-15; [3], с. 11-16; [4], с. 5-15 Радиоэлектроника как область науки и техники. Задачи и проблемы, решаемые радиоэлектроникой. Диапазоны используемых частот. Понятие об особенностях распространения радиоволн различных диапазонов. Структур-

7

ные схемы систем передачи и выделения информации. Основные технические процессы, осуществляемые при передаче информации по каналу связи. Основные радиоэлектронные цепи: линейные, квазилинейные (цифровые), параметрические и нелинейные. Этапы создания радиоэлектронных схем и уз-лов. Аналоговая и цифровая обработка сигналов. Ограничения по быстродействию и частотному диапазону. Области применения. Особенности цифровых и аналоговых устройств РЭА. Тенденции микроминиатюризации радиотехнических цепей. Аналоговая микросхемотехника: определение, роль. Классификация аналоговых микросхем и устройств на их основе. 1.1.8. ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА СОВРЕМЕННЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

(24часа) [1], с. 211-242; [2], с. 86-97, 145-153, 169-175 Электропроводность полупроводников, вентильные свойства p-n–перехода. Классификация полупроводниковых приборов. Устройство, принцип действия, параметры и характеристики диода, транзистора (полевого и биполярного), тиристора. Схемы включения транзисторов. Линейный и ключевой режимы работы транзистора. Система обозначений и условно-графическое изображение полупроводниковых приборов на схемах. Фотоэлектронные приборы. Общие сведения. Устройство, принцип действия, характеристики и основные параметры фоторезисторов, фотодиодов. Оптоэлектронные приборы: устройство, применение. Интегральные микросхемы. Общие сведения. Гибридные и полупроводниковые микросхемы: технологические особенности изготовления. Основные параметры микросхем, классификация по функциональному признаку, система обозначений. 1.1.9. УСИЛИТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (20

часов)

[1], с. 236-242; [2], с. 90-97 Операционные усилители (ОУ), микросхемотехника ОУ, их основные компоненты. Особенности схем интегральных операционных усилителей. Особенности импульсивных и избирательных усилителей в микросхемотехнике. Применение операционных усилителей и других функциональных устройств. Примеры типовых микросхем. Паразитные связи и их влияние на основные параметры устройств. Научные основы анализа разброса параметров. 1.1.10. ИМПУЛЬСНЫЕ И АВТОГЕНЕРАТОРНЫЕ УСТРОЙСТВА (24 часа)

[1] с. 267 – 281, 336-362; [2] с. 299 – 310, 319 – 323; [3] с. 270 – 282, 291 – 296 Определение автоколебательной системы. Классификация генераторов колебаний, показатели качества. Принцип генерирования колебаний, условия самовозбуждения. Генераторы гармонических колебаний. Стационарный режим, условия баланса амплитуд и фаз. Нелинейное уравнение автогенератора (АГ). Классификация схем автогенераторов, автогенераторы с внешней и внутренней об-

8

ратной связью. RC- генераторы. Управление частотой и стабилизация частоты АГ. Примеры типовых схемотехнических решений. Устройства формирования импульсных сигналов на интегральных схемах (ИС). Схемы формирования и задержки импульсов. Формирование импульсов из гармонического колебания. Компаратор и пороговый элемент на интегральном операционном усилителе. Одновибратор и мультивибратор на ИС: принцип действия, временные диаграммы. Генераторы импульсов большой скважности, напряжений и токов пилообразной формы. Точность и стабильность параметров импульсных генераторов. Примеры типовых ИС. 1.1.11. ОСНОВЫ ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ (33часа)

1.1.11.1. Интегральные цифровые микросхемы со средней и высокой степенью интеграции (12 часов) [1], с.309 –336 ,353 – 371 Электронные ключи на биполярных и полевых транзисторах. Основные параметры и характеристики логических микросхем, их классификация по типам и степени интеграции (малые ИС, средние ИС, большие ИС). Интегральные триггеры: классификация, принцип действия, типы управления. Триггеры двухступенчатые с динамическими счётными входами, универсальные. Примеры типовых МИС и СИС. Регистры, счётчики, шифраторы, дешифраторы, преобразователи кода: основные типы, структурные схемы, принцип действия, параметры. Арифметические и логические устройства. Полусумматоры, сумматоры, распределители импульсов. Большие интегральные схемы как организованное множество простейших логических элементов. Преимущества БИС. Примеры БИС. БИС и современная бытовая радиоэлектронная аппаратура. 1.1.11.2. Цифровые системы и цифровая обработка сигналов (8 часов) [1], с. 309 – 336; [3], с. 374 – 414; [4], с. 357 – 374 Определение, роль и классификация цифровых устройств на ИС и БИС. Преимущества цифровых систем и устройств. Роль цифровых методов обработки сигналов в ускорении процесса развития радиотехники. Основные понятия, принципы передачи и обработки дискретных сигналов. Z – преобразование, дискретизация и квантование сообщений и сиг- налов. Основы теории логических схем; логические функции, их представле- ние и преобразование. Элементы теории цифровых фильтров. Принципы син- теза цифровых фильтров и устройств на ИС. 1.1.11.3. Микропроцессоры (13 часов ) [1], с. 374 – 382; [7], разд. 1, 2, 3, 8

9

Микропроцессоры, основные определения и параметры. Особенности структуры и функционирования. Принцип действия микропроцессора. Архитектура ЭВМ . Проектирование устройств с микропрограммным управлением. Средства обработки данных устройств управления выполнением программы прерывания. Прямой доступ к памяти. Центральный процессор. Применение микропроцессоров в радиотехнических устройствах. Основные проблемы применения и использования. 1.2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЛЕКЦИЙ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ОЧНОЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ (40 часов)

Часть I (20 часов) 1.1.1. Основные понятия об электромагнитных полях, сигналах и электрических цепях 1.1.2. Основы теории линейных электрических цепей 1.1.3. Нелинейные и параметрические цепи 1.1.4. Цепи с распределенными параметрами 1.1.5. Электромагнитные поля и сигналы 1.1.6. Современные пакеты прикладных программ расчета электрических цепей на ЭВМ

2ч 4ч 4ч 4ч 4ч 2ч

Часть II (20 часов) 1.1.7. Введение. Сигналы и цепи 1.1.8. Элементная база современных электронных устройств 1.1.9. Усилители электрических сигналов 1.1.10. Импульсные и автогенераторные устройства 1.1.11. Основы цифровой электроники

2ч 4ч 4ч 4ч 6ч

1.3. ТЕМАТИКА ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ (8 ЧАС.)

1. Расчет параметров последовательного колебательного контура (2 часа). 2. Расчет параметров параллельного колебательного контура (2часа). 3. Вычисление функции спектральной плотности одиночного импульса (2часа). 4. Вычисление корреляционной функции одиночного импульса (2 часа). 1.4. ТЕМЫ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ (24 ЧАСА)

Часть I (12 часов)

10

1. Исследование простейших RC и RL цепей (3 часа). 2. Нелинейное резонансное усиление и умножение частоты (3 часа). 3. Амплитудная модуляция (3 часа). 4. Детектирование сигналов (3 часа). Часть II (12 часов) 1. Исследование операционного усилителя (3 часа). 2. Исследование автогенераторов (3 часа). 3. Исследование процессов дискретизации сигналов на основе теории Котельникова (3 часа). 4. Исследование логических элементов (3 часа). 2.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основной

1. Каяцкас А.А. Основы радиоэлектроники. -М.: Высшая школа, 1988. 2. Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники. –М.: Радио и связь, 1985. 3. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. -М.: Высшая школа, 1988. 4. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. -М.: Радио и связь, 1986. Дополнительный 5. Сиберт У.М. Цепи, сигналы, системы. -М.: Мир, 1988. 6. Зернов Н.В., Карпов В.Г. Теория радиотехнических цепей. -Л.: Энергия, 1972. 7. Мик Дж., Брик Дж. Проектирование микропроцессорных устройств с разрядно-модульной организацией. -М.: Мир, 1984. 8. Справочник по активным фильтрам: пер. с англ. Д.Джонсон, Дж.Джонсон , Г.Мур. -М.: Энергоатомиздат, 1983. 9.Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования Micro-Cap 6. – М.: Горячая линия - Телеком, 2001. 10.Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования и проектирования печатных плат Design Center (PSpice). – М.:”СК Пресс”, 1996. 11. Андреев В.С. Теория нелинейных электрических цепей. - М.:Энергия,1982.

11

3. ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Цель контрольных работ – закрепить теоретические знания по курсу и приложить их в решении конкретных задач 1. Выполненную контрольную работу студент должен прислать на рецензирование через деканат; петербургские студенты передают работы непосредственно лектору. 2. Контрольные работы нужно выполнять в тетрадях школьного типа (отдельно по электротехнике и по электронике ). 3. На обложке тетради следует разборчиво указать фамилию, имя, отчество, шифр, специальность, факультет, домашний адрес с почтовым индексом и номер контрольной работы. 4. Условия задач требуется переписать полностью, без сокращений. Если в задаче имеется ссылка на текст другой задачи, то этот текст также переписывается полностью. 5. Решение каждой задачи необходимо начинать с новой страницы, оставляя место (поля) для замечаний преподавателя. 6. В конце решения задачи обязательно должен быть выписан ответ на вопрос задачи. 7. К решениям задач нужно давать пояснения и рисунки. 8. Необходимо придерживаться буквенных обозначений величин, указанных в условии задачи. 9. Решение выполнять только в системе СИ. 10. Точность расчётов должна соответствовать точности заданных величин. 11. Рисунки выполнять нужно аккуратно, с помощью чертёжного инструмента, каждый рисунок размером не менее половины страницы. Электрические схемы желательно чертить с помощью специальных трафаретов. 12. Элементы схем и буквенные обозначения должны соответствовать требованиям ГОСТа. 13. Контрольная работа должна иметь подпись студента и дату её выполнения. 11. Не допускается после рецензирования вносить исправления существующий материал; следует сделать заново часть работы в конце тетради таким образом, чтобы преподаватель мог сопоставить прежнее и новое решения. Обязательным является ответ на все вопросы и замечания рецензента. Контрольная работа, не удовлетворяющая изложенным требованиям, не принимается к рецензированию.

12

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 1

Задача. Для схемы параллельного колебательного контура, изображённого на рис.1, по заданным в табл.1 значениям резонансной частоты контура fp , полосы пропускания контура 2∆f и ёмкости контура C требуется:

Рис. 1 1. Определить индуктивность контура, добротность контура, сопротивление потерь контура, характеристическое сопротивление контура, эквивалентное сопротивление контура на резонансной частоте, постоянную времени контура, затухание контура. 2. Определить, как изменяется резонансная частота контура, добротность контура, ширина полосы пропускания контура, если параллельно конденсатору контура подключается конденсатор C1, величина ёмкости которого равна 87 пФ. 3. Вычислить и построить резонансную кривую напряжения на контуре. Амплитуду напряжения при резонансе принять за единицу. На графике указать границы полосы пропускания. Таблица 1 Последняя цифра шифра

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

fр, кГц

510

653

561

602

704

357

306

255

408

459

2∆f, кГц

10

13

11

12

14

7

6

5

8

9

С, пФ

408

318

370

346

296

582

680

816

482

454

13

Таблица 2 Предпоследняя цифра шифра

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Im, мА

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

4. Определить модуль напряжения на контуре, к которому подключён идеальный источник тока гармонической формы i=Imsinωt , причём частота ω равна граничной частоте полосы пропускания контура ωгр, а значения ампли – туд тока заданы в табл.2. УКАЗАНИЯ

Целью данного задания является приобретение навыков по расчёту первичных и вторичных параметров параллельного колебательного контура, а также его частотных характеристик. При выполнении п.2 задания необходимо найти эквивалентную ёмкость Сэкв двух конденсаторов и рассчитать параметры контура. Результаты расчётов по п.3 представить в виде таблицы. При выполнении п.4 необходимо учесть результаты расчётов, полученных при выполнении п.3 и значение эквивалентного сопротивления контура на резонансной частоте, полученное при выполнении п.1. Для выполнения задачи необходимо использовать материал, содержащийся в соответствующих разделах [2], [6]. КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 2

Задача. Задана периодическая последовательность видеоимпульсов различной формы и скважности, которые представлены в табл.3. Данные для расчёта указаны в табл.4. Амплитуда (размах) всех импульсов U = 10 B, а их период повторения T1 = 2 π/Ω , составляет 600 мкс; τи - длительность импульса. Требуется: 1. Вывести выражение для функции спектральной плотности импульса, считая его одиночным, и сравнить результаты с табличными (см. табл.3). 2. Вычислить, начиная с нуля, модуль спектральной плотности импульса в координатах Ω с интервалом π/3 ( 600 ) с обязательным вычислением в характерных точках (там, где функция имеет максимум или равна 0). Необходимо также подсчитать (в соответствии с вариантом) ординаты моду-

14

ля спектральной плотности для углов Ω, соответствующих номерам гармоник, взятым в табл.4. Подсчитать в тех же точках фазы спектральной плотности. 3. Построить графики модуля и фазы спектральной плотности как функции угла Ω. 4. Пользуясь полученной спектральной плотностью одиночного импульса, вычислить постоянную составляющую, амплитуды и фазы подлежащих определению гармоник периодического импульса и записать ряд Фурье, ограничиваясь третьей гармоникой разложения. 5. Изобразить графически (в масштабе) спектр разложения периодического сигнала на гармоники и указать, какова будет огибающая. 6. Определить графическим и аналитическими способами корреляционную функцию заданного импульса. Построить график корреляционной функции. 7. Синтезировать структурную схему коррелятора с параметрами, определяемыми результатами п.п. 1 и 2. Указания При выполнении контрольных заданий следует использовать теоретический материал и решение задач в [3, 2, 4, 1]. При определении амплитуд гармоник ряда Фурье следует помнить, что они могут быть получены из ординат спектральной плотности умножением их на величину 2/Т (размерность спектральной плотности – амплитуда/Герц). Если функция импульса чётная, то ряд Фурье представляет собой разложение только по косинусам. При нечётной функции импульса ряд Фурье представляет собой разложение только по синусам с нулевым значением амплитуды нулевой гармоники. При выводе выражения для спектральной функции чётного сигнала следует применить приём интегрирования по частям. Методика расчёта корреляционных функций детерминированных сигналов приведена в [1, 2].

15

Таблица 3 Последняя цифра шифра

Аналитическое задание времен – ной функции импульса

Вид импульса

U (t ) = 2

U(t) U

1, 3, 5, 7, 9

t -τ/2

U  τи t + 2 τи 

τ - и ≤ t ≤ 0; 2

 ; 

τ/2

U (t ) = 2

Функция спектральной плотности (Фурье образ импульса)

 U τ и − t ;  τи  2 

Ω ⋅τи   sin U ⋅τ и  4 2  Ω ⋅τ и  4 

τ 0≤t ≤ и 2

U (t ) = U ; τ – u ≤t ≤ 0 2

U(t)

0, 2, 4, 6, 8

τ/2 –τ/2

t

U (t ) = −U ;

0≤t≤

τu 2

jUτ u

Ω ⋅τ и 4 Ω ⋅τ и 4

sin

     

16

Таблица 4 Предпоследняя цифра шифра

Длительность импульса, мкс

Номера гармоник

0

150

1, 2, 3, 4

1

140

1, 2,3,5,

2

130

1, 2, 5,6

3

120

1, 2, 4, 7

4

110

1, 2, 4, 6

5

60

1, 2, 5, 8

6

70

1, 3, 6, 9

7

80

1, 2, 4, 7

8

100

1, 3, 5, 8

9

110

1, 2, 3, 10

17

Содержание

Предисловие 3 1. Содержание дисциплины. 4 1.1 Рабочая программа. 4 1.2. Тематический план лекций для студентов очно-заочной формы обучения 9 1.3. Тематика практических занятий 9 1.4. Темы лабораторных работ 10 2. Библиографический список 10 3. Задания на контрольные работы 11

Сводный темплан 2003 г. Лицензия ЛР № 020308 от 14.02.97 Редактор И.Н. Садчикова Подписано в печать Формат 60х84 1/16 Б.Кн.- журн. Пл. Б.л. РТП РИО СЗТУ Тираж Заказ Северо-Западный государственный заочный технический университет РИО СЗТУ, член Издательско-полиграфической ассоциации вузов Санкт-Петербурга 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5

18