Jelek és rendszerek 1 (régi)

Jelek és rendszerek 1

Tárgykód	VIHVA109
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

A tárgy megszűnt, helyettesítő tárgya a Jelek és rendszerek 1!

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 (kisZH1 és kisZH2), a házi feladat megoldására kapott két magasabb pontszámú részfeladat eredményének átlagát (HFátlag), továbbá a két nagy zárthelyi eredményét (ZH1 és ZH2) 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

Jegyzetek, könyvek

• Dr. Fodor György: Hálózatok és rendszerek
• Dr. Fodor György: Villamosságtan példatár
• Előadásjegyzet - Még alpha verzió. Hibák előfordulhatnak benne! Pár héten belül elkészül a full extrás, szépen formázott és bővített végleges verzió!
• Jelek és rendszerek tankönyv: Ez az informatikusok könyve. Nekünk a "Hálózatok és rendszerek" könyvre van szükségünk. Persze ez is relatíve jól használható, bár sok anyagrész van ebben, amire ebből a tárgyból még nincs szükségünk, szóval csak módjával forgassátok!
  • 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
• Dajer-Vamosz jegyzet - Szabó Zsolt 2013. őszi keresztféléves előadásai alapján.
  A jegyzeteket leellenőrzöm, mielőtt feltöltöm ide, de ennek ellenére hibák előfordulhatnak benne! Néhány előadásjegyzet még hiányzik, így a lista folyamatosan frissül.
  • 1. Hét - Bevezetés; jelek osztályozása, rendszerek osztályozása, hálózatok, Kirchoff-hálózatok jellemzői, feszültség-, áramosztás
  • 2. Hét - Reguláris hálózatok, Kirchoff törvények, csomóponti potenciálok módszere, hurokáramok módszere, helyettesítő generátorok, teljesítményillesztés
  • 3. Hét - Csatolt kétpólusok (Ideális transzformátor, girátor, vezérelt források, műveleti erősítő, ideális műveleti erősítő), példák ilyen elemeket tartalmazó hálózatokra, kétkapuk, kétkapukat leíró karakterisztikák
  • 4. Hét - Kétkapukat leíró karakterisztikák, példák ilyen hálózatokra, reciprok kétkapuk, szimmetrikus kétkapuk, reciprok kétkapuk helyettesítő kapcsolásai, nem reciprok kétkapuk helyettesítő kapcsolásai, (tranzisztoros hálózatok - kiegészítés), dinamikus hálózatok: kondenzátor tulajdonságai
  • 5. Hét - Tekercs tulajdonságai, állapotváltozós normálalak, elsőfokú dinamikus hálózatok analízise, szabad válasz, gerjesztett válasz, kezdeti feltételek
  • 6. Hét - Elsőfokú dinamikus hálózatok, példa nemstabilis hálózatra, állapotváltozós normálalak szisztematikus előállítása, másodfokú dinamikus hálózatok, a másodfokú differenciálegyenlet megoldása, az állapotváltozós normálalak két elsőfokú differenciálegyenletéből álló egyenletrendszer megoldása

Egyéb segédanyagok

• 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!
• Differenciál-egyenletrendszerek - Egy kidolgozott példa diffegyenletrendszerek megoldására. Vigyázat: A partikuláris megoldás keresése itt általánosan van megadva. JR háziban azonban a partikuláris megoldást konstans alakban keressük, aminek a deriváltja nulla. Tehát sokkal egyszerűbb az életünk.

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!

Almafa.org

BME-sek által fejlesztett online számítási környezet, amellyel könnyen megoszthatók a számítások. Különlegessége, hogy támogatja a mértékegységeket. A nyelv a Javascript tudományos kiterjesztése (mátrixok, vektorok, komplex számok, különleges operátorok, stb.). Grafikonokat támogat.
Hivatalos honlap: Almafa.org

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 2013/14 tavasz - A és B csoport, megoldásokkal 2014/15 ősz - 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 2013/14 tavasz - A és B csoport, megoldásokkal

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 2013/14 tavasz - A és B csoport, megoldásokkal 2014/15 ősz - megoldásokkal

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

• 2012/13 tavasz - I. és II. rész (Szabó Norbert)
• 2012/13 tavasz - I. és II. rész (Seyler Lajos)
• 2013/14 ősz - I. rész és II. rész (Kálmán Bence)
• HF segédlet (2013) - I. és II. rész 3 különböző feladaton bemutatva. VIGYÁZAT: Nem teljeskörű megoldások!!!

Tippek

Villamosmérnök
Bevezetők	Bevezető fizika  •  Bevezető matematika
1. félév	A számítástudomány alapjai  •  Anyagtudomány  •  A programozás alapjai 1  •  Digitális technika 1  •  Matematika A1 - Analízis
2. félév	A programozás alapjai 2  •  Digitális technika 2  •  Fizika 1  •  Jelek és rendszerek 1  •  Matematika A2 - Vektorfüggvények  •  Mikro- és makroökonómia
3. félév	Elektrotechnika  •  Fizika 2  •  Informatika 1  •  Jelek és rendszerek 2  •  Matematika A3 villamosmérnököknek  •  Matematika A4 - Valószínűségszámítás
4. félév	Elektronika 1  •  Elektromágneses terek alapjai  •  Informatika 2  •  Menedzsment és vállalkozásgazdaságtan  •  Méréstechnika  •  Villamos energetika
5. félév	Elektronika 2  •  Elektronikai technológia  •  Infokommunikáció  •  Laboratórium 1  •  Mikroelektronika  •  Szabályozástechnika
6. félév	Laboratórium 2  •  Üzleti jog
7. félév	Záróvizsga