Jelek és rendszerek 1

Jelek és rendszerek 1

Általános infók
Szak	villany
Kredit	6
Ajánlott félév	2
Keresztfélév	van
Tanszék	HVT
Követelmények
KisZH	3 db
NagyZH	2 db
Házi feladat	3 db
Vizsga	nincs
Elérhetőségek
Levlista	jelek1@NO-SPAM.sch.bme.hu
Tantárgyi adatlap
Tárgyhonlap

A két féléves Jelek és rendszerek 1-2. tantárgy feladata az alapvető jel- és rendszerelméleti fogalmak illetve számítási eljárások megadása, valamint a rendszert reprezentáló villamos és jelfolyam hálózatok analízisére alkalmazható módszerek megismertetése. A tárgy első részében az időtartományban alkalmazott rendszerleírásokat tárgyaljuk, és ezt követően foglalkozunk a frekvenciatartományi leírással. Példákban és alkalmazásokban a Kirchhoff-típusú (villamos) hálózatokkal reprezentált rendszereket és leíró egyenleteiket illetve ezek megoldását tárgyaljuk, és gyakoroltatjuk.

A tárgy követelményeit sikeresen teljesítő hallgatók alkalmazni képesek a legfontosabb rendszer- és hálózatanalízis módszereket az idő- és a frekvenciatartományban, szinuszos és periodikus gerjesztés esetén. - A tantárgy célkitűzései, a tantárgyi adatlapról

Követelmények

• Előkövetelmény: A Matematika A1a - Analízis című tárgyból az aláírás megszerzése.
• Jelenlét: A gyakorlatok és előadások 70%-án kötelező részt venni.
• Házi feladat: A félév során három egyedi házi feladatot kell megoldani. Ezeket 0-5 ponttal értékelik. A határidőre be nem adott házi feladat nem pótolható, értékelése 0 pont. Az év végi jegybe a két legjobb házi átlagpontszáma számít bele. Leadásuk nem kötelező, de erősen ajánlott.
  1. Kétkapuk analízise
  2. Dinamikus hálózatok időtartománybeli analízise
  3. Dinamikus hálózatok frekvencia-tartománybeli analízise
• KisZH: A félév során három darab kis zárthelyit kell megírni, melyek mindegyikét 0-5 ponttal értékelik. Ezek pórlásásra nincs lehetőség, a meg nem írt ZH-kat 0 pontszámúnak tekintik. A legjobb kettő eredménye beleszámít az év végi jegybe.
• NagyZH: A félév során két nagy zárthelyit kell megírni. Ezek értékelése 0-15 illetve 0-20 pont. Mindkettő egyszer pótolható, akár javító célzattal is, de rontani is lehet!
• Félévközi jegy: A legjobb két kis zárthelyi osztályzatát, a házi feladat megoldására kapott két magasabb pontszámú részfeladat eredményének átlagát, továbbá a két nagy zárthelyi eredményét átlagolják: FJ=(kisZH1+kisZH2+HFátlag+ZH1+ZH2)/10. Ha az eredmény 2,0-nál kisebb, a félévközi jegy elégtelen. Ha az eredmény nagyobb 2,0-nál, akkor az érdemjegy FJ egész számra kerekítésével kapható meg.

Segédanyagok

• Ajánlott irodalomként nagyon jól használhatóak a Dr. Fodor György: Hálózatok és rendszerek valamint a Dr. Fodor György: Villamosságtan példatár című könyvek.
• Képletgyűjtemény - Hasznos segédlet, mely tartalmazza a Jelek 1 és Jelek 2 szinte összes képletét
• Reichardt András gyakorlatvezető honlapja. Sok hasznos anyag, kidolgozott példa és kisZH található itt!
• Bakró Nagy István gyakorlatvezető honlapja. Sok hasznos anyag, kidolgozott példa és kisZH található itt!
• Jelek és rendszerek tankönyv:
  • 0. Fejezet - Tartalomjegyzék
  • 1. Fejezet - Alapfogalmak
  • 2. Fejezet - Analízis időtartományban
  • 3. Fejezet - Analízis frekvenciatartományban
  • 4. Fejezet - Analízis komplex frekvenciatartományban
  • 5. Fejezet - A MATLAB néhány alkalmazása
  • 6. Fejezet - Tárgymutató

Számítógépes segédprogramok

Matlab

A Matlab-ot használja a tanszék félhivatalosan (vagyis nem követelmény használni) a matematikai számítások, ábrázolások elvégzésére. A program hivatalos weboldala.
Hivatalos útmutató mely eredetileg a Szabályozástechnika című tárgyhoz készült - Matlab útmutató
Matlab alaputasítás összefoglaló, mely jól jöhet a házihoz (angol) - Matlab parancsok
Hosszabb Matlab gyorstalpaló, ábrák készítésének leírása, alapműveletek (angol) - Matlab gyorstalpaló

Wolfram Mathematica

Nagyon jó program, rengeteg alapszintű beépített függvénnyel (kapásból megold neked több ismeretlenes, szimbolikus egyenletrendszereket) és közvetlenül is tud számolni sok olyan dolgot, amire amúgy a Matlabot szoktuk használni, mint például egyenletrendezés, mátrixműveletek, differenciálegyenlet megoldás stb. Érdemes megtanulni a használatát. Fizetős program!
Hivatalos weboldal

Wolfram Alpha

Egy szűk részhalmazát tudja ingyen online azoknak a műveleteknek, amiket a Wolfram Mathemethica tud, de még így is nagyon jól használható! (Deriválás, integrálás, egyenletmegoldás, stb.)
Hivatalos honlap: Wolfram Alpha

MAPLE

Könnyen kezelhető, tudja körülbelül ugyanazt mint a Wolfram Mathematica. Házihoz nagyon jól használható (egyenletrendezés, parciális törtekre bontás, numerikus számítások stb.)
Hivatalos weboldal
Egy jól használható Maple gyorstalpaló, mely bemutatja az alap funkciókat: MAPLE gyorstalpaló - Házihoz nagyon hasznos!

Kis zárthelyik

A félév során három darab 5 pontos kis zárthelyi van. Ezek megírása nem kötelező, de a rájuk kapott pontszám erősen beleszámít az félévközi jegybe. A két legjobban sikerült kisZH összpontszáma a maximális pontszám 20%-át adja! A számonkérések anyaga gyakvezérenként és félévenként is erősen változó. Az itt feltöltött kisZH-k csak útmutató jellegűek! Körülbelül hasonló jellegűek a kisZH-k, de ennél sokkal nehezebbek/könnyebbek is előfordulhatnak!

Első kisZH

• Első kisZH
• Első kisZH - 2013 tavasz - Erdei Bence féle
• Első kisZH - 2013 ősz, keresztfélév - Barbarics Tamás féle

Második kisZH

• Második kisZH

Harmadik kisZH

• Harmadik kisZH
• Harmadik kisZH - 2013 ősz, keresztfélév - Palotás Boldizsár féle

Első zárthelyi

Fontos: A 2011/2012-es tanévtől megváltozott a tárgy számonkérési módja! Az első zárthelyi már csak 15 pontos - 1 darab 10 pontos nagykérdés és 5 darab 1 pontos kiskérdés. Továbbá egyik zárthelyin sincs kötelező minimum pontszám, amit el kellene érni. Az egyetlen kritérium, hogy a félév során összesen megszerezhető maximum 50 pontból legalább 20 pontot elérjetek. Ennek ellenére célszerű az első ZH-t jól megírni, mert a második nehezebb és bővebb anyagrészből van.

Az első zárthelyi anyaga döntően a kétkapu karakterisztikák és különböző helyettesítő kapcsolásaik meghatározása, továbbá ezeken keresztül kérik számon a Kirchhoff-törvények alkalmazásait is (csomóponti potenciálok és hurokáramok módszere). Reciprocitás, szimmetria és passzivitás vizsgálat. Különböző hálózatok Thevenin és Norton helyettesítő képeinek meghatározása.

Rendes ZH 2006/07 tavasz - A csoport 2007/08 tavasz - A és B csoport, megoldásokkal 2008/09 tavasz - A csoport 2009/10 tavasz - B csoport 2010/11 kereszt - A csoport 2010/11 tavasz - A és B csoport, megoldásokkal 2011/12 kereszt - A és B csoport, megoldásokkal 2011/12 tavasz - A csoport 2012/13 tavasz - A és B csoport, megoldásokkal

Pót ZH 2007/08 tavasz - A és B csoport 2009/10 tavasz - B csoport 2010/11 tavasz - A és B csoport, megoldásokkal 2011/12 kereszt - A csoport, megoldásokkal 2012/13 tavasz - A és B csoport, megoldásokkal 2013/14 kereszt

Második zárthelyi

Fontos: A 2011/2012-es tanévtől megváltozott a tárgy számonkérési módja! Az második zárthelyi csak 20 pontos - 1 darab 10 pontos nagykérdés és 10 darab 1 pontos kiskérdés. Továbbá egyik zárthelyin sincs kötelező minimum pontszám, amit el kellene érni. Az egyetlen kritérium, hogy a félév során összesen megszerezhető maximum 50 pontból legalább 20 pontot elérjetek. Ennek ellenére célszerű az első ZH-t jól megírni, mert a második nehezebb és bővebb anyagrészből van.

A második zárthelyi anyaga nagyrészt a dinamikus építőelemeket tartalmazó hálózatok analízise, ugrás- és impulzusválasz meghatározása. Állapotegyenletek megoldása. Komplex számításmód alkalmazása. Teljesítményszámítás. Nemlineáris építőelemeket tartalmazó hálózatok munkapontjának meghatározása. Szinuszos gerjesztésű hálózatok számítása frekvenciatartományban.

Rendes ZH 2006/07 tavasz - A és B csoport 2007/08 tavasz - A és B csoport 2008/09 tavasz - A és B csoport 2010/11 kereszt - A és B csoport 2010/11 tavasz - A és B csoport, megoldásokkal 2011/12 kereszt - A és B csoport, megoldásokkal 2011/12 tavasz - A csoport, részben megoldásokkal 2012/13 kereszt - megoldásokkal 2012/13 tavasz - A és B csoport, megoldásokkal 2013/14 kereszt

Pót ZH 2007/08 tavasz - B csoport 2010/11 tavasz - B csoport 2012/13 kereszt - megoldásokkal

Házi feladat

A félév során három egyedileg generált házi feladatot adnak ki. Ezek megoldása nem kötelező, azonban erősen ajánlott. A leadási határidő dinamikusan változhat a gyakorlatvezetőtől függően! Pótbeadás nincs! Mindegyik házi értékelése 0-5 pont (be nem adott házi 0 pont) és a 2 legjobb házi átlagpontszáma beleszámít az év végi pontszámba.

Korábbi megoldások:

• 2012/2013 tavasz - I. és II. rész (Szabó Norbert)
• 2012/2013 tavasz - I. és II. rész (Seyler Lajos)
• 2013/2014 ősz - I. rész és II. rész (Kálmán Bence)

Tippek

• A jelek tipikusan az a tárgy, amit nem szabad félvállról venni. Ha megnézed az előtanulmányi rendet, akkor hamar kiderül, hogy a jelek 1 vagy 2 bukása garantált fél éves csúszást eredményez, mivel Labor 1 és 2-ből nincs kereszt. Sajnos azt sem szabad elfelejteni, hogy a tárgy átlagosan 40-50%-os bukási rátát produkál.
• Járj gyakorlatra, figyelj, kérdezz és tanuld az anyagot rendszeresen hétről hétre. A jelek tipikusan az a tárgy, amit ha valaki egyszer jól elmagyaráz, akkor onnantól "pofonegyszerű", viszont ha magadtól akarsz rájönni a "trükkökre", akkor vért fogsz izzadni.
• A kulcs, hogy már az elejétől kezdve folyamatosan tanulj, ugyanis az első 1-3 hétben elhangzó anyagrészek (Kirchhoff-törvények, alapfogalmak és gimnáziumi fizika ismeretek) folyamatosan előkerülnek a félév során, és elvárt a készségszintű használatuk. Ha már az elején elveszíted a fonalat, akkor onnantól nem sok remény van. Ez sajnos nem az a tárgy, ahol ZH előtt 2 nappal leülök és megtanulom...
• Ha valamit nagyon nem értesz, akkor sürgősen keress valakit, aki elmagyarázza. Minél tovább halogatod a megértését, annál több anyag épül rá és a végén teljesen elveszel.
• A házik megoldása ugyan nem kötelező, de érdemes velük foglalkozni, ugyanis az a 4-5 pont életet menthet. A házi megírása nem 2 óra és az sem megy, hogy a házi írása közben próbálod megtanulni az anyagot is. Ha folyamatosan figyeltél és tanultál, akkor a házival nem lehet gond. A gyakorlatvezetőknél érdemes burkoltan rákérdezni egy-egy problémás részre.
• Sokan esnek abba a hibába, hogy egy jól sikerült 1. ZH után visszaveszik a fordulatszámot. Egyrészt a 2. ZH anyaga sokkal terjedelmesebb és sokkal bonyolultabb. Nem egy diák volt már, aki egy ~10 pontos első ZH után elbízta magát és a második ZH-n alig kapart össze pár pontot. Másrészről a második ZH anyagára erőteljesen épít a jelek és rendszerek 2, ahol már úgy veszik, hogy ezeket az ismereteket már mindenki elsajátította és készségszinten használni is tudja. Egyszóval az anyag második felét is érdemes alaposan megtanulni, különben sokat lehet vele szívni a későbbi félévek során.