دوره ELEC2000 - مدارها، سیگنال‌ها و سیستم‌ها

آنچه یاد خواهید گرفت:

• درک ساختار فیزیکی و مدل‌های ریاضی خازن‌ها و سلف‌ها
• تحلیل مدارهای RL ،RC و RLC با استفاده از اصول اولیه
• درک بنیادی مفهوم تبدیل لاپلاس و کاربردهای آن
• ساده‌سازی تحلیل مدار با استفاده از پاسخ اجباری و طبیعی، امپدانس عنصر و تبدیل لاپلاس
• شناسایی سیستم و دلیل استفاده از توابع انتقال
• درک سری‌های فوریه و تبدیل فوریه و کاربردهای آن‌ها
• طراحی یک فیلتر دیجیتال ساده با استفاده از برنامه‌های خاص
• درک روش طراحی فیلتر آنالوگ و محدودیت‌های آن

پیش نیازهای دوره

• شما باید درک ابتدایی از ولتاژ، جریان، مقاومت، قانون اهم، KVL و KCL داشته باشید.
• شما باید با جبر و حساب دیفرانسیل آشنا باشید.

توضیحات دوره

هدف این دوره این است که دانشجویانی که دوره مقدمه‌ای به مهندسی برق را گذرانده‌اند، به بهبود درک و مهارت‌های خود در تحلیل مدار ادامه دهند. این دوره شامل تمام تکنیک‌های مهمی از جمله تبدیل لاپلاس، امپدانس عنصر، پاسخ اجباری و طبیعی، قطب‌ها و صفرها، تابع انتقال، پاسخ فرکانسی، سری‌های فوریه و تبدیل فوریه و طراحی فیلتر است که شما در طول تمام دوران مهندسی برق به آن‌ها نیاز خواهید داشت.

این دوره با تجزیه و تحلیل خازن‌ها و سلف‌ها آغاز می‌شود. شما درک استواری از اصول کار این دو عنصر بنیادی و مهم خواهید داشت. این بخش اول همچنین به شما کمک می‌کند تا برخی از مفاهیم مهمی که از دوره قبلی آموختید، مانند قانون اهم، KVL و KCL را مرور کنید. شما یاد خواهید گرفت که چگونه مدارهای ساده RL و RC را با استفاده از اصول اولیه تحلیل کنید.

بخش دوم دوره به معرفی تبدیل قدرتمند لاپلاس می‌پردازد. شما خواهید آموخت که این تبدیل چیست، چرا به مطالعه آن می‌پردازیم و چگونه می‌توانیم آن را در تحلیل مدار به کار ببریم. همچنین خواهید دید که چگونه از تبدیل لاپلاس به امپدانس عنصر و نحوه استفاده از لاپلاس به همراه پاسخ اجباری و طبیعی می‌رویم. در اینجا بسیاری از سوالاتی که اکثر دانشجویان در طول سال‌ها دارند، روشن خواهیم کرد. به عنوان مثال، تفاوت بین امپدانس jwL و sL چیست.

بخش سوم به سیستم‌ها می‌پردازد. شما خواهید آموخت که سیستم‌ها و توابع انتقال چیستند، چگونه به ما کمک می‌کنند تا سیگنال‌های ورودی و خروجی انعطاف‌پذیر داشته باشیم و چگونه سیستم‌ها را به صورت ریاضی ترکیب کنیم. در اینجا ما به تولید یک نقشه بود و نقشه فاز (یعنی پاسخ فرکانسی) با استفاده از تابع انتقال خواهیم پرداخت.

بخش چهارم به سیگنال‌ها می‌پردازد. شما تفاوت سری‌های فوریه و تبدیل فوریه را یاد خواهید گرفت. ما همچنین یاد خواهیم گرفت که چگونه تبدیل فوریه را بر روی یک سیگنال شبیه‌سازی شده و همچنین بر روی یک فایل صوتی با استفاده از برنامه Python به کار ببریم.

در نهایت، ما به یک مثال عملی از طراحی یک فیلتر خواهیم پرداخت. شما خواهید دید که چگونه می‌توانیم از تمام دانش‌هایی که کسب کرده‌ایم برای طراحی یک فیلتر دیجیتال و آنالوگ استفاده کنیم.

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

• هر کسی که دوره مقدمه‌ای به مهندسی برق را گذرانده و می‌خواهد بیشتر درباره تحلیل مدار یاد بگیرد.
• هر کسی که بخواهد درباره سیستم‌های کنترل، پردازش سیگنال یا الکترونیک پیشرفته یاد بگیرد، باید اصول پوشش داده شده در این دوره را فرا بگیرد.
• هر کسی که بخواهد درک روشنی از تبدیل لاپلاس، سری/تبدیل فوریه، تابع انتقال، پاسخ فرکانسی، پاسخ طبیعی و اجباری و قطب‌ها و صفرها داشته باشد.