Göm meny
Denna sida utgör del av kursinformationen för en nedlagd kurs. Den finns här endast av historiska skäl.

TSDT53 Elektriska kretsar
(I1, Ii1)

Målbeskrivning

2001-03-13

Kursen har tre huvudmoment: Likströmsteori, växelströmsteori och förstärkarteknik. Här följer målbeskrivning för varje huvudmoment. För varje delmoment anges vilka uppgifter som behandlar momentet. De uppgifter som markerats med fet stil och kursiverad fet stil är uppgifter som rekommenderas speciellt inför inlämningsuppgifterna.

9.1. LIKSTRÖMSTEORI

  • Att kunna definiera och förstå begreppen ström, spänning, potential och effekt. (1-9)
  • Att behärska begreppen graf, nod, gren, maska.
  • Att förstå skillnaden mellan ström- och spänningskällor samt att veta vilka egenskaper såväl ideala som icke-ideala källor har. (1-1, 1-5, 1-15, 1-16)
  • Att förstå skillnaden mellan nätelement och komponenter. (1-14, 1-15, 1-16)
  • Att kunna ställa upp samband mellan strömmar och spänningar i en elektrisk likströmskrets med hjälp av Kirchhoffs strömlag, Kirchhoffs spänningslag och Ohms lag. (1-1, 1-5, 1-10, 1-11, 1-12, 1-13, 1-15, B-1)
  • Att kunna beräkna ekvivalent resistans vid seriekoppling respektive parallellkoppling mellan ett godtyckligt antal resistanser. (1-2, 1-3)
  • Att kunna tillämpa spänningsdelningsformeln på ett godtyckligt antal seriekopplade resistanser. (1-5 a, 1-6, 1-7)
  • Att kunna tillämpa strömdelningsformeln på ett godtyckligt antal parallell-kopplade resistanser. (1-5 d, 1-8a, b, 1-11 b)
  • Att kunna eliminera ström och spänningskällor som är ensamma i sin gren, samt att kunna eliminera nätelement som är överflödiga i sin gren.
    (1-26, 1-27, 1-28, 1-29, 1-31 a)
  • Att kunna ställa upp de ekvationer som behövs för att beräkna ström eller spänning i ett plant likströmsnät dels genom slinganalys dels genom nodanalys. Den "långa vägen" utgående från Kirchhoffs lagar måste behärskas. Den "korta vägen" med formell metodik måste inte behärskas men kan med fördel användas.
    (1-22, 1-23, 1-24, 1-25, 1-26, 1-27, 1-28, 1-29, 1-30, B-2)
  • Att kunna bestämma hur många ekvationer respektive metod kräver utgående från nätets graf.
  • Att kunna använda nodanalys för beräkningar på ett tredimensionellt likströmsnät. (B-3)
  • Att kunna bestämma inre resistansen hos en given enport, dels genom att nollställa samtliga källor i enporten och sedan använda serie- och parallell-kopplingsformler eventuellt i kombination med -Y-transformationer, dels som kvoten mellan tomgångsspänning och kortslutningsström. (1-16, 1-43, 1-44, 1-45, B-4)
  • Att kunna bestämma såväl en Thévenin- som en Nortonekvivalent till en enport. (1-43a, b, c, 1-45, 1-46)
  • Att kunna formulera och använda följande satser för kretsberäkning: Tvåpolssatsen, Nortons teorem, superpositionssatsen, Thévenins teorem, kompensationssatsen, 3 st. reciprocitetssatser. (1-32, 1-33, 1-34, 1-35, 1-36, 1-40, 1-42, 1-44, 1-47, B-6)
  • Att kunna lösa problem där två eller fler av dessa satser måste kombineras. (1-37, 1-38, 1-39, 1-41, 1-48, B-5)
  • Att kunna göra effektberäkningar i likströmsnät. (1-14, 1-17,1-18, 1-19)
  • Att förstå innebörden av begreppet effektanpassning, samt kunna härleda villkoret för effektanpassning. (1-20)
  • Att vid behov kunna använda Greek letter Delta-Y- eller Y-Greek letter Delta-transformationer vid kretsberäkning. (1-49, 1-50, 1-51)

9.2. VÄXELSTRÖMSTEORI

  • Att vara väl förtrogen med egenskaper och funktion hos kondensator och spole (induktor) samt motsvarande nätelement kapacitans respektive induktans. (2-1, 2-2, 2-11, 2-12, 2-13, 3-5, 3-6, 3-8, 3-9, B-12)
  • Att kunna ställa upp och lösa de differentialekvationer som gäller vid upp- och urladdning av kapacitans och induktans. (B-15)
  • Att förstå vad som händer när snabbt- respektive långsamt varierande ström/spänning ansluts till kapacitans/induktans i serie med en resistans.
  • Att behärska, samt förstå skillnaden mellan, olika modeller för stationär sinusformad växelström (vågdiagram, sinusfunktion, visardiagram, komplext uttryck). (2-2, 2-4)
  • Att kunna rita visardiagram för ett godtyckligt plant växelströmsnät.
    (2-6, 2-7, 2-8, 2-9, B-9, B-10, B-11)
  • Att kunna beräkna strömmar och spänningar i ett växelströmsnät med användning av j-metoden. (2-14, 2-15, 2-16, 2-17, 2-18, 2-19, 2-20, B-13)
  • Att kunna definiera begreppen samt bestämma impedans, resistans, konduktans, admittans, reaktans och susceptans för en växelströmsenport.
    (2-21, 2-22, 2-23, B-14)
  • Att förstå innebörden av serieresonans respektive parallellresonans.
    (2-23, 2-24, 2-25, 2-26, 2-27, 2-28)
  • Att förstå begreppen samt kunna beräkna momentan, komplex, aktiv, reaktiv och skenbar effekt för en impedans.
    (2-33, 2-34, 2-35, 2-36, 2-37, 2-40, 2-41, 2-43, B-16, B-17, B-18)
  • Att förstå vad faskompensering innebär samt kunna beräkna värdet av en kapacitans/induktans så att faskompensering erhålls. (2-38, 2-39, 2-42)
  • Att kunna använda j-metoden för att beräkna strömmar och spänningar i nät som innehåller transformatorkopplingar; även ideala transformatorer.
    (2-46, 2-47, 2-48, 2-49,2-50, 2-51, B-20)
  • Att behärska impedanstransformering för beräkning på kretsar som innehåller ideal transformator. (2-52, 2-53, 2-56, B-19)
  • Att förstå vad anpassning innebär samt behärska de villkor för anpassning som gäller vid olika typer av variabla belastningar.
    (2-53, 2-54, 2-55, 2-56, 2-57, 2-58)
  • Att kunna definiera begreppen LP-, HP-, BP, BS-filter; även ideala, samt vad som menas med gränsfrekvens och bandbredd.
  • Att kunna avgöra vilken typ av filter en given krets utgör. (2-30, 2-31, 2-32, B-21)
  • Att förstå innebörden av begreppen amplitud- och faskaraktäristik.
  • Att kunna beräkna och skissera amplitudkaraktäristik och faskaraktäristik samt bestämma gränsfrekvens(er) för ett elektriskt filter.

9.3. FÖRSTÄRKARTEKNIK

  • Att känna till konstruktion och funktion av diod, zenerdiod, fotodiod, tunneldiod, lysdiod, bipolartransistorer (PNP och NPN), FET-transistorer (N-kanal, P-kanal), MOS-transistorer (N-kanal och P-kanal). (3-11, 3-13, 3-14, 3-19, 3-20, 3-21)
  • Att kunna bestämma belastningslinje samt arbetspunkt för såväl diod som zenerdiod ingående i en likströmskrets. (3-12, 3-15, 3-17)
  • Att kunna dimensionera resistansvärden så att en diod eller en zenerdiod får önskad arbetspunkt. (3-16)
  • Att kunna dimensionera resistansvärden så att en diod eller en zenerdiod ej överskrider specificerad maximal effektutveckling. (3-18)
  • Att förstå transistorns roll i ett förstärkarsteg.
  • Att förstå innebörden av begreppet arbetspunkt, samt kunna beräkna arbetspunkten för ett förstärkarsteg med bipolar eller FET-transistorer.
    (3-24, 4-1, 4-4, 4-5, 4-6, 4-10, 4-11, 4-12)
  • Att kunna bestämma såväl likströmsmässig som signalmässig arbetslinje för såväl en bipolartransistor som en FET-transistor i ett förstärkarsteg.
    (3-22, 4-8, 4-9, 4-12, B-26)
  • Att kunna bestämma resistansvärden så att en transistor i ett förstärkarsteg får önskad arbetspunkt. (Dimensionering av förstärkarsteg.)
    (3-23, 4-2, 4-3, 4-7, 4-8, 4-9, 4-11)
  • Att förstå funktionen av GE-steg respektive emitterföljare.
  • Att förstå innebörden av linjära transistormodeller. (h-parameterschema för bipolartransistor, g-parameterschema för FET-transistor.) (3-27)
  • Att kunna bestämma en bipolartransistors h-parametrar ur kurvblad. (3-25, 3-26, 4-25)
  • Att på grafisk väg kunna bestämma spänningsförstärkningen för ett GE-steg när transistorns datablad är givet. (4-16)
  • Att kunnna använda linjära transistormodeller för småsignalberäkningar på GE-steg och emitterföljare; såväl med bipolar som FET-transistorer:
    • Beräkning av inimpedans, utimpedans och spänningsförstärkning för enkla belastade GE- steg och emitterföljare.
    • För GE-steg med bipolartransistor eventuellt med hänsyn taget till samtliga h-parametrar för emitterföljare endast med hänsyn taget till inimpedans (h11) och strömförstärkningsfaktor (h21). Parametrarna gm och g0 används vid FET-transistorer. (4-13, 4-14, 4-15, 4-18, 4-19, 4-20, 4-22, 4-23, 4-24)
  • Att kunna beräkna inimpedans, utimpedans och spänningsförstärkning för ett GE-steg även om någon kapacitans inte kan anses kortsluten eller om emitteravkopplingen utelämnats. (4-21)
  • Att kunna beskriva och förstå ett differentialförstärkares grundkonstruktion och funktion. (Common mode, differential mode.)
  • Att förstå innebörden av CMR-egenskapen hos en differentialförstärkare.
  • Att kunna beräkna CMRR-värdet för en differentialförstärkare. (B-33)
  • Att kunna beräkna spänningsförstärkningen för ett differentialförstärkarsteg med automatisk uppdelning av insignalen i två lika stora motfasiga insignaler. (B-34)
  • Att kunnna använda linjära transistormodeller för småsignalberäkningar på godtycklig typ av förstärkarsteg såväl med bipolar som FET-transistorer.
    (4-17, B-27, B-28)
  • Att kunna göra beräkningar på förstärkare bestående av fler olika typer av förstärkarsteg. (4-25, 4-26, B-29)
  • Att kunna beskriva principkonstruktionen av en OP-förstärkare.
  • Att kunna beskriva samt använda de tre gängse modellerna för OP-förstärkare vid beräkning på förstärkare innehållande OP. (4-35, 4-38, B-35, B-36)
  • Att kunna beskriva principfunktionen av en ideal OP-förstärkare; dels vid stationärt tillstånd dels dynamiskt initialförlopp.
  • Att kunna bestämma sambandet mellan utspänning och inspänning för olika typer av OP-förstärkarkopplingar, t.ex. vanlig negativt återkopplad OP, icke-inverterande OP-förstärkare, integrator och olika typer av aktiva filter.
    (4-34, 4-36, 4-37, 4-39, 4-40)
  • Att kunna beskriva sambandet mellan råförstärkning och frekvens för en OP-förstärkare.
  • Att kunna redogöra för sambandet mellan frekvens och bandbredd för en OP-förstärkare.
  • Att kunna omvandla spännings- och effektförstärkningsvärden till dB-värden och vice versa. (4-27, 4-28, 4-33)
  • Att förstå begreppen dB/oktav och dB/dekad samt kunna beräkna dessa värden för filter och förstärkare. (4-31, 4-32)
  • Att förstå innebörden av begreppet kaskadkoppling, samt kunna bestämma total förstärkning vid kaskadkoppling av ett godtyckligt antal förstärkarsteg.
    (4-29, 4-30)

Sidansvarig: Mikael Olofsson
Senast uppdaterad: 2016 02 23   19:56