Course Information
Hemsida
Kursen har en hemsida i Canvas där set finns mer information. Denna sida blir tillgänglig efter att kursanmälan och registrering på kursen i Ladok via studentportalen är gjord. Besök kursens hemsida och orientera dig om innehållet som förberedelse inför första föreläsningen!
Syfte
Kursen ska ge kunskap om kretsteknikens grunder och de däri ingående grundläggande elementen. Efter kursen ska studenten kunna tillämpa denna kunskap, baserad på den introduktion till de elektroniska komponenterna som kursen innehåller, för att kunna bygga enklare elektriska kopplingar anslutna till ett inbyggt system. Studenten skall också få en inblick i inbyggda system, och det samspel mellan programvara, mikrokontroller och elektronik som finns i dessa.
Mål
Mål som ska uppfyllas för godkänd kurs
Kunskap och förståelse
- Självständigt kunna beskriva de grundläggande kretsteoretiska sambanden (t ex Ohms lag och Kirchhoffs lagar),
- förstå samspelet mellan elektroniken, kretstekniken och inbyggda system.
Färdighet och förmåga
- Självständigt kunna konstruera och analysera enklare elektroniska kopplingar (t ex gränssnitt mellan omvärlden och datorn),
- kunna koppla mätningar till teori och analysera tillhörande mätosäkerhet,
- självständigt kunna beskriva försöksuppställningar och erfarenheter från laborationer,
- självständigt kunna genomföra en laboration på ett professionellt sätt.
Värderingsförmåga och förhållningssätt
- Ha skaffat sig en god förståelse för den begreppsbildning som finns inom ingenjörsvetenskaperna,
- kunna utvärdera olika kretslösningar mot varandra,
- ha förståelse för de kompromisser som behöver göras vid implementation av teknik.
Innehåll
Kursen innehåller en genomgång av den enklare delen av kretstekniken. Den tar upp de grundläggande kretselementen, signalers tids- och frekvensegenskaper. Detta tillämpas sedan på elektriska kopplingar företrädesvis kopplat till gränssnittet mellan dator och omvärld. De teoretiska kunskaperna omsätts i praktiken på laborationerna.
Huvudmoment och begrepp inom kretsteknik som kursen omfattar:
- Strömmar och spänningar; Kirchhoffs strömlag och spänningslag (KCL och KVL), seriekopplingar och parallellkopplingar; spänningskällor och strömkällor; Ohms lag; spänningsdelning och strömgrening; nodanalys och slinganalys; Theveninsats och Nortonsats; superposition.
- Kapacitanser och induktanser; strömmar och spänningar i kapacitanser (C) och induktanser (L); ömsesidiga induktanser (transformator); energi i kapacitanser och induktanser; RC och RL kretsar; transientsvar och steady-state svar; andra ordningens RLC kretsar.
- Frekvens, vinkelfrekvens, fas, toppvärde och effektivvärde för sinussignaler; fasvektorer och komplexa impedanser; effekt; Thevenin- och Nortonkretsar med komplexa impedanser.
- Fourier-analys; förstaordningens filter och överföringsfunktioner; decibel och logaritmisk frekvensskala; Bode-plottar; RLC serie- och parallellresonanskretsar; andraordningens filter.
- nMOSFET och pMOSFET; arbetsområden; CMOS-inverterare; NOR- och NAND-grindar.
- Analoga och digitala signaler; Nyquistteorem; kvantiseringsfel i analog-till-digital omvandling; digital-till-analog (DA) omvandlare; AD-omvandlare; olika typer av DA- och AD-omvandlare.
Kursens examination
Betygsskala: TH - (U,3,4,5) - (Underkänd, Tre, Fyra, Fem)
Prestationsbedömning: Examinationen består av godkända laborationer, elektroniska hemuppgifter samt frivillig tentamen. Godkända laborationer och inlämningsuppgifter ger betyget 3. En skriftlig tentamen krävs för högre betyg (4 eller 5). Två omtentamina per år ges, men övriga moment examineras endast under kursens gång.
Litteratur
Kursen baseras i huvudsak på kompendier utgivna av institutionen:
Daniel Sjöberg o Mats Gustafsson, "Ellära, kretsteori och elektronik" samt tillhörande övningshäfte.
Kompendium och övningshäfte finns hos KFSigma men är också tillgängliga som PDF från institutionens hemsida.
Utöver ovan nämnda kompendier tillhandahåller institutionen ytterligare kursmaterial i form av PDF-dokument på kursens hemsida, t.ex. labbhandledning och material kring AD/DA-omvandling.
Undervisning
-
14 x 2h föreläsningar/seminarietillfällen. Vid dessa tillfällen kommer vi att omväxlande motivera/inspirera, presentera kursens innehåll och öva problemlösning.
-
2 x 4h laborationer i form av lite större simuleringsuppgifter (pga av rådande restriktioner)