Аннотация дисциплины Теория электрических цепей (ТЭЦ) (наименование дисциплины) 210700 210400 210100 200700 230100 221700 210701 Инфокоммуникационные технологии и системы связи Радиотехника Электроника и наноэлектроника Фотоника и оптоинформатика Информатика и вычислительная техника Стандартизация и метрология Инфокоммуникационные технологии и системы специальной связи Специализация «Оптические системы связи» (код и наименование направления подготовки) Цели освоения дисциплины Целью преподавания дисциплины является : Целью преподавания дисциплины «Теория электрических цепей (ТЭЦ)», является изучение основных понятий, определений и законов, которые широко используются во всех последующих специальных дисциплинах. Изучение ТЭЦ направлено на глубокое понимание и знание аналитических и численных методов, которые описывают процессы в электрических цепях аналоговых систем. Курс ТЭЦ предназначены также для получения знаний по решению практических задач, возникающих в процессе использования современного телекоммуникационного оборудования. Дисциплина ТЭЦ является первой дисциплиной, в которой студенты изучают методы анализа и синтеза устройств электро- и радиосвязи. Она находится на стыке дисциплин, обеспечивающих базовую и специальную подготовку студентов. Дисциплина ТЭЦ обеспечивает формирование фундамента подготовки будущих специалистов и создает необходимую базу для успешного овладения последующими специальными дисциплинами учебного плана. Место дисциплины в структуре ООП Для направлений: 210700, 210400, 210100, 200700, 230100: Дисциплина ТЭЦ является одной из основных дисциплин базовой части профессионального цикла учебного плана подготовки бакалавра и преподается на основе ранее изученных дисциплин: высшая математика, физика, информатика. Овладение предметом дисциплины ТЭЦ является обязательным для изучения последующих дисциплин учебного плана: физические основы электроники, электроника, общая теория связи, схемотехника телекоммуникационных устройств, электропитание устройств и систем телекоммуникации, цифровая обработка сигналов, распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства, основы проектирования Требования к результатам освоения ___210700________ (код ООП) электронной компонентной базы, основы преобразовательной техники, радиопередающие устройства в телерадиовещании, радиоприемные устройства в телерадиовещании, радиотехнические цепи и сигналы, метрология в оптических телекоммуникационных системах. Для направления 221700: Дисциплина ТЭЦ является одной из дисциплин вариативной части профессионального цикла учебного плана подготовки бакалавра и преподается на основе ранее изученных дисциплин: высшая математика, физика, информатика. Вариативная (профильная) часть дает возможность расширения и углубления знаний, умений, навыков и компетенций, определенных содержанием базовых дисциплин, позволяет обучающимся получить углубленные знания и навыки для успешной профессиональной деятельности и продолжения профессионального образования в магистратуре. Овладение предметом дисциплины ТЭЦ является обязательным для изучения последующих дисциплин учебного плана: схемотехника инфокоммуникационных устройств; метрология, стандартизация и сертификация. Процесс изучения дисциплины направлен на формирования следующих компетенций: В соответствии с ФГОС 1. Общекультурные: использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-9). Профессиональные: - иметь навыки самостоятельной работы на компьютере и в компьютерных сетях; осуществлять компьютерное моделирование устройств, систем и процессов с использованием универсальных пакетов прикладных компьютерных программ (ПК-2); - готовность к изучению научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по тематике инвестиционного (или иного) проекта; уметь собирать и анализировать информацию для формирования исходных данных, для проектирования средств и сетей связи и их элементов (ПК-13); - уметь проводить расчеты по проекту сетей, сооружений и средств связи в соответствии с техническим заданием с использованием как стандартных методов, приемов и средств автоматизации проектирования, так и самостоятельно создаваемых оригинальных программ (ПК-14); готовность изучать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-16); способность применять современные теоретические и экспериментальные методы исследования с целью создания новых перспективных средств электросвязи (ПК-17). В результате освоения дисциплины студент должен: Знать: - основы теории, методы и средства теоретического и экспериментального исследования линейных и нелинейных (в режимах постоянного тока и гармонических колебаний) электрических цепей при гармонических и негармонических воздействиях; основы теории четырехполюсников и цепей с распределенными параметрами, электрических аналоговых фильтров (ПК-13, ПК-16). Уметь: - рассчитывать и измерять параметры и характеристики линейных и нелинейных (в режимах постоянного тока и гармонических колебаний) электрических цепей; - проводить математический анализ физических процессов в аналоговых устройствах; - рассчитывать и анализировать параметры электрических цепей и фильтров на персональных компьютерах (ПК-2). Владеть: - навыками практической работы с лабораторными макетами аналоговых устройств; - навыками экспериментального исследования электрических цепей в рамках физического и математического моделирования (ПК-17). - навыками безмашинного расчета аналоговых телекоммуникационных устройств. Требования к результатам освоения ____210400_______ (код ООП) Процесс изучения дисциплины направлен на формирования следующих компетенций: В соответствии с ФГОС 2. Общекультурные: - способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования теоретического и экспериментального исследования (ОК-10). - Профессиональные: способность представлять адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики (ПК-1); - способность выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2); - готовность учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3); - способность владеть методами решения задач анализа и расчета характеристик электрических цепей (ПК-4); - способность владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5); способность собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научнотехническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-6); способность выполнять математическое моделирование объектов и процессов по типовым методикам, в том числе с использованием стандартных пакетов прикладных программ (ПК-19); - способность реализовать программы экспериментальных исследований, включая выбор технических средств и обработку результатов (ПК-20). В результате освоения дисциплины студент должен: Знать: - методы анализа цепей постоянного и переменного тока во временной и частотной областях (ПК-1, ПК-2, ПК-3); - стандартные пакеты прикладных программ, ориентированных на решение научных и проектных задач радиоэлектроники. Уметь: - использовать стандартные пакеты прикладных программ для решения практических задач (ПК-19); - использовать основные приемы обработки экспериментальных данных; - применять компьютерные системы и пакеты прикладных программ для проектирования и исследования радиотехнических устройств. Владеть: - методами анализа электронных цепей в стационарном и переходном режимах (ПК-4, ПК-5); спектральными методами анализа детерминированных сигналов и их преобразований в электрических цепях (ПК-6, ПК-20); - типовыми программными средствами для моделирования радиоэлектронных цепей, устройств и систем. Требования к результатам освоения ____210100_______ (код ООП) Процесс изучения дисциплины направлен на формирования следующих компетенций: В соответствии с ФГОС 3. Общекультурные: - способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10); - способность владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12). Профессиональные: - готовность учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3); - способность владеть методами решения задач анализа и расчета характеристик электрических цепей (ПК-4); - способность строить простейшие физические и математические модели приборов, схем, устройств и установок электроники и наноэлектроники различного функционального назначения, а также использовать стандартные программные средства их компьютерного моделирования (ПК-19). В результате освоения дисциплины студент должен: Знать: - основы теории электрических и магнитных, пассивных и активных, линейных цепей с сосредоточенными и распределенными параметрами; эквивалентные схемы активных элементов; методы анализа частотных и переходных характеристик (ПК-3, ПК-4); Уметь: - проводить анализ цепей при постоянных и синусоидальных воздействиях, а также при воздействии сигналов произвольной формы, импульсных сигналов (ПК-4); Владеть: - методами анализа переходных и стационарных процессов в линейных цепях и методами анализа стационарных процессов в нелинейных цепях; - методы экспериментальных исследований характеристик электронных устройств, современными программными средствами их моделирования и проектирования; - приемами ввода электронных схем в ПК с помощью стандартных пакетов (ПК-19). Требования к результатам освоения ____200700_______ (код ООП) Процесс изучения дисциплины направлен на формирования следующих компетенций: В соответствии с ФГОС Требования к результатам освоения ____230100_______ (код ООП) 4. Общекультурные: - способность владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12). Профессиональные: - способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1); способность проводить исследования, обрабатывать и представлять экспериментальные данные (ПК-4); - способностью проектировать элементы и устройства, основанные на различных физических принципах действия (ПК-7); - способность владеть методикой разработки математических и физических моделей исследуемых процессов, явлений и объектов, относящихся к профессиональной сфере (ПК-13); - способностью разрабатывать элементы и устройства фотоники и оптоинформатики на основе существующей элементной базы (ПК-20); - способностью конструировать в соответствии с техническим заданием типовые оптические и оптоинформационные системы с использованием стандартных средств компьютерного проектирования, проводить расчеты (ПК-25). В результате освоения дисциплины студент должен: Знать: - методы анализа электрических и магнитных цепей постоянного и переменного тока (ПК-1, ПК-4). Уметь: - проводить расчеты установившихся и переходных режимов в электрических цепях постоянного и переменного тока; - проводить расчеты основных характеристик аналоговых электронных схем (ПК-7, ПК-20). Владеть: - способами применения измерительных приборов электрических цепей постоянного и переменного тока (ПК-25); методами применения основных видов электронных устройств и современной элементной базы электроники и микроэлектроники. Процесс изучения дисциплины направлен на формирования следующих компетенций: В соответствии с ФГОС 5. Общекультурные: - готовность использования основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, умение применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10). Профессиональные: - осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2); разрабатывать интерфейсы «человек – электронно-вычислительная машина» (ПК-3); разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая модели баз данных (ПК-4). - готовить презентации, научно-технические отчеты по результатам выполненной работы, оформлять результаты исследований в виде статей и докладов на научно-технических конференциях (ПК-7). В результате освоения дисциплины студент должен: Знать: принципы построения, параметры и характеристики аналоговых элементов ЭВМ (ПК-3). Уметь: - ставить и решать схемотехнические задачи, связанные с выбором системы элементов при заданных требованиях к временным параметрам (ПК-4); - ставить задачу и разрабатывать алгоритм ее решения, использовать прикладные системы программирования. Владеть: - методами описания схем баз данных (ПК-3, ПК-4); - методами и средствами разработки и оформления технической документации. Требования к результатам освоения ____221700_______ (код ООП) Процесс изучения дисциплины направлен на формирования следующих компетенций: В соответствии с ФГОС 6. Общекультурные: - способность и готовность приобретать с большой степенью самостоятельности новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ОК-4); - способность выстраивать и реализовывать перспективные линии интеллектуального, культурного, нравственного, физического и профессионального саморазвития и самосовершенствования; готовность развивать самостоятельность, инициативу и творческие способности, повышать свою квалификацию и мастерство (ОК-5); - способность применять математический аппарат, необходимый для осуществления профессиональной деятельности (ОК-15); - способность использовать навыки работы с информацией из различных источников для решения профессиональных и социальных задач (ОК-19). - Профессиональные: - выполнять работы по метрологическому обеспечению и техническому контролю; использовать современные методы измерений, контроля, испытаний и управления качеством (ПК-3); - определять номенклатуру измеряемых и контролируемых параметров продукции и технологических процессов, устанавливать оптимальные нормы точности измерений и достоверности контроля, выбирать средства измерений и контроля; разрабатывать локальные поверочные схемы и проводить поверку, калибровку, юстировку и ремонт средств измерений (ПК-4); - принимать участие в моделировании процессов и средств измерений, испытаний и контроля с использованием стандартных пакетов и средств автоматизированного проектирования (ПК-19). 7. Вузовские компетенции. - общенаучные: - способность использовать в познавательной и профессиональной деятельности базовые знания в области математики и естественных наук (ОНК-1); - инструментальные: - способность использовать в социальной и профессиональной деятельности навыки работы с компьютером (ИК-1); - общепрофессиональные: - способность эксплуатировать современную аппаратуру и оборудование (ОПК-1); - профильно-специализированные: способность использовать современную измерительную аппаратуру и методы измерения, применяемые для контроля параметров и характеристик средств связи (ПСК-3); - знать основы метрологического обеспечения эксплуатации средств связи; иметь представления о способах подтверждения соответствия (сертификации и декларирования) средств связи (ПСК-4). В результате освоения дисциплины студент должен: Знать: - методы анализа и расчета электрических и магнитных цепей, современную базу электроники (ПК-3); - методы и средства контроля физических параметров. Уметь: - разрабатывать принципиальные электрические схемы на основе типовых электрических и электронных устройств (ПК-4). Владеть: - навыками работы с электротехнической аппаратурой (ПК-19); - навыками обработки экспериментальных данных; - навыками оформления результатов испытаний. Требования к результатам освоения ____210701______ (код ООП) Процесс изучения дисциплины направлен на формирования следующих компетенций: В соответствии с ФГОС Общекультурных: - способность владеть культурой и логикой мышления, обобщения, анализа критического осмысления, систематизации, прогнозирования, постановки исследовательских задач профессиональной деятельности и выбора путей их достижения (ОК-4); - Профессиональных: - способность выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и применять соответствующий физико-математический аппарат для их формализации, анализа и принятия решения (ПК-2); - способность разрабатывать электрические схемы систем специальной связи с использованием современных средств компьютерного проектирования (ПК-23). В результате освоения дисциплины студент должен: Знать: - методы анализа электрических цепей при гармонических и произвольных воздействиях, временные и спектральные характеристики аналоговых детерминированных сигналов (ПК-2, ПК-23). Уметь: - проводить анализ физических процессов, происходящих в электронных телекоммуникационных устройствах (ПК-23). Владеть: - методами расчета параметров элементов радиотехнических цепей и сигналов (ПК-23). Содержание дисциплины Основные понятия, определения и законы теории электрических цепей; анализ линейных резистивных ЭЦ; анализ гармонических колебаний в ЭЦ; частотные характеристики ЭЦ; основы теории четырехполюсников; классический метод анализа переходных колебаний; операторный метод анализа колебаний в ЭЦ; временные характеристики ЭЦ; спектральные представления колебаний в ЭЦ; цепи с распределенными параметрами, электрические фильтры, нелинейные цепи. Общая дисциплины Форма аттестации трудоемкость 8 з.е. - 288 час.: аудиторные самостоятельная работа промежуточной 2 сем.: зачет 3 сем.: курсовая работа, экзамен Преподаватель к.т.н., профессор Заведующий кафедрой д.т.н., профессор _________________ (подпись) ________________ (подпись) аналоговые резистивные 116 час. 136 час. Логвинова Н.К. (ФИО) Дмитриков В.Ф. (ФИО)