Lineaire schakelingen

Mobile phone and neurostimulator images are courtesy of HTC and Medtronic, respectively.

Dit vak gaat over het berekenen van spanningen, stromen en vermogens in elektrische circuits met bronnen, weerstanden, spoelen en condensatoren. In het eerste deel worden de componenten geïntroduceerd en de basisberekeningsmethoden aangeleerd. In het tweede deel worden de technieken uit het eerste deel toegepast op tweede-orde circuits, circuits met sinusvormige spanningen en stromen, magnetisch gekoppelde circuits en vermogenscircuits. Verder is er veel aandacht voor filters, frequentieresponsies, tweepoorten en de Laplace transformatie.

Na het volgen van dit vak moet de student - de basisconcepten van elektrische circuits (stroom, lading, spanning, bronnen, energie, vermogen) kunnen gebruiken - de basiscomponenten (onafhankelijke bronnen, resistanties, inductanties, capaciteiten, afhankelijke bronnen) kunnen gebruiken - de wetten van Ohm en Kirchhoff en de theorema’s van Norton en Thevenin kunnen toepassen om stromen en spanningen in circuits uit te rekenen - spanningsdeling, stroomdeling, serie- en parallel-schakeling, ster-driehoeks-transformatie kunnen toepassen om stromen en spanningen in circuits uit te rekenen - de knooppuntmethode en de maasmethode kunnen toepassen om stromen en spanningen in circuits uit te rekenen - stapresponsies in eerste orde-circuits uit kunnen rekenen. - stapresponsies in tweede orde-circuits kunnen uitrekenen en karakteriseren - spanningen, stromen en vermogens in circuits kunnen uitrekenen voor sinusvormige signalen, gebruik makend van fasoren en fasordiagrammen. - kunnen rekenen aan circuits met magnetische koppelingen en koppelfactoren - Instantaan vermogen, gemiddeld vermogen, maximaal gemiddeld vermogen, effectieve waarde, vermogensfactor, complex vermogen, vermogensfactor-correctie kunnen uitrekenen. - Kunnen rekenen aan driefase circuits. - frequentieresponsies, overdrachtsfuncties, polen, nulpunten, dB, Bode-diagrammen van circuits kunnen berekenen. - Resonante circuits, filternetwerken, laagdoorlaat-, hoogdoorlaat-, banddoorlaat- en bandsper-filters, passieve en actieve filters kunnen doorrekenen en hiervan kwaliteitsfactoren, kantelfrequenties en bandbreedtes kunnen bereken. - De Laplace-transformatie, en inverse Laplacetransformatie kunnen toepassen gebruik makend van transformatieparen, convolutie, het initiele waarde theorema en het steady-state theorema - de Laplace-transformatie kunnen toepassen op circuits, de overdrachtsfunctie H(s) kunnen bepalen, relaties met polen en nulpunten en relaties met frequentie-responsie, relaties met Bodediagrammen kunnen beschrijven en toepassen - kunnen rekenen met tweepoorten, Y-, Z-, H- en ketting- (transmissie-) parameters, aaneenschakeling van tweepoorten, cascaderen, transformator als tweepoort, opamp als bijzondere tweepoort.