7 ECTS credits
180 u studietijd

Aanbieding 1 met studiegidsnummer 1004222BNR voor alle studenten in het 1e en 2e semester met een verdiepend bachelor niveau.

Semester
1e en 2e semester
Inschrijving onder examencontract
Niet mogelijk
Beoordelingsvoet
Beoordeling (0 tot 20)
2e zittijd mogelijk
Ja
Inschrijvingsvereisten
Je hebt ‘Toegepaste elektriciteit ’ gevolgd, alvorens ‘Netwerken en filters’ op te nemen.
Onderwijstaal
Nederlands
Faculteit
Faculteit Ingenieurswetenschappen
Verantwoordelijke vakgroep
Elektriciteit
Onderwijsteam
Yves Rolain (titularis)
Gerd Vandersteen
Onderdelen en contacturen
36 contacturen Hoorcollege
42 contacturen Werkcolleges, practica en oefeningen
Inhoud

Inhoud

Analyse van netwerken deel 1: Lineaire netwerken

  • Inleiding basiselementen (weerstand, spoel, condensator, gyrator, transformator, ...)
  • Matrixvorm van de KCL-, KVL-, en VAL-wetten
  • Matrix oplossing van netwerken (knooppunt en maas methoden)
  • Stelling van Thévenin en Norton
  • Studie van 2-poorten
  • Analyse van switched capacitor netwerken

Analyse van netwerken deel 2: Niet lineaire netwerken

  • DC analyse (companion methode)
  • Transient analyse (companion en toestandsveranderlijke methode)

Synthese van netwerken

  • Standaard analoge filter en hun specificaties (Butterworth, Chebyshev, invers Chebyshev, Cauer)
  • Synthese van active filters (Saleen & Key, toestandsveranderlijke methode)
  • Studie van impedantiefuncties
  • Studie van enkelvoudige LC-ladderstructuren
  • Cauer synthese van enkelvoudige LC-ladderstructuren
  • FDNR actieve synthese
  • Synthese van switched capacitor filters

 

Doelstellingen

Na het volgen van de cursus moet de student in staat zijn om:

  • Lineaire en niet-lineaire netwerken te analyseren
  • Netwerkanalyse programma's te gebruiken (e.g. Spice)
  • Actieve en passieve filters te ontwerpen vanuit opgelegde amplitude en/of fase specificaties
  • Een actief en passief filter te ontwerpen, te bouwen, uit te meten en af te regelen
Studiemateriaal
Cursustekst (Vereist) : Netwerken en filters, Deel I: analyse, Pintelon, VUB, 2220170007373, 2020
Cursustekst (Vereist) : Netwerken en filters, Deel II: synthese, Pintelon, VUB
Bijkomende info

Cursusnota's zijn beschikbaar op de VUB:

  • deel I: Analyse
  • deel II: Synthese, en deel III: Opgeloste oefeningen


Bijkomend studiemateriaal voor analyse

  • N. Balabanian, T.A. Bickart. 'Electrical Network Theory', John Wiley and Sons, New York (USA), 1969.
  • W.K. Chen. ‘The Analysis of Linear Systems,’ McGraw-Hill, New York, 1963.
  • W. K. Chen (ed.), 'The Circuit and Filters Handbook', CRC Press & IEEE Press, 1995.
  • M. Hasler and J. Neirynck, 'Nonlinear circuits', Artech House, Norwood, 1986.
  • S. Seshu and M.B. Reed, 'Linear Graphs and Electrical Networks', Addison-Wesley, London (UK), 1961.
  • M.E. Van Valkenburg. 'Network Analysis', Prentice-Hall, 1964.
  • J. Vlach. ‘Computerized approximation and synthesis of Linear Networks,’ John Wiley & Sons, New York, 1969.
  • A. Ralston and P. Rabinowitz. ‘A First Course in Numerical Analysis’, McGraw-Hill, Singapore, 1984.


Bijkomend studiemateriaal voor synthese

  • N. Balabanian. 'Network Synthesis', Prentice-Hall, Englewood Cliffs (USA), 1964.
  • P. Bildstein. ‘Filtres Actifs’, Editons Radio, Paris, 1976.
  • W.K. Chen. ‘Linear Network Design and Synthesis,’ McGraw-Hill, New York, 1964.
  • J.E. Storer. ‘Passive Network Synthesis,’ McGraw-Hill, New York, 1957.
  • M.E. Van Valkenburg (ed.). 'Circuit Theory: Foundations and Classical Contributions', Dowden, Hutchinson & Ross, Stroudsburg (USA), 1974.
  • A. I. Zverev. ‘Handbook of Filter Synthesis’, John Wiley & Sons, New York, 1967.
Leerresultaten

Algemene competenties

Doelstellingen:

  • (Computer)analyse van lineaire en niet-lineaire dynamische netwerken
  • Inzicht in de basiseigenschappen van deze netwerken
  • Ontwerp van aktieve en passieve filters vanuit opgegeven amplitude en/of fase specificaties
  • Bouwen, uitmeten en afregelen van actieve en passieve filters

Eindtermen en examenvereisten:

  • Zelfstandig een (niet) lineair netwerk kunnen analyseren
  • Vanuit opgegeven filter specifikaties een electrisch netwerk (schakeling)kunnen ontwerpen (korrekte keuze technologie, gevoeligheidsstudie, keuze elementwaarden, ...), realiseren, en uitmeten met moderne meettoestellen
  • De gerealiseerde ontwerpen schriftelijk kunnen raporteren en mondeling kunnen verdedigen.

Deze cursus draagt bij tot volgende leerresultaten van de Bachelor in de Ingenieurswetenschappen:

De Bachelor in de Ingenieurswetenschappen heeft een brede fundamentele kennis en begrip van

2. ingenieurstechnische principes en de mogelijkheid om ze toe te passen om de belangrijkste technische processen te analyseren en om nieuwe en opkomende technologieën te onderzoeken;
3. geïntegreerde ontwerpmethoden die inspelen op de behoeften van de gebruikers met de mogelijkheid om kennis en begrippen van andere technische disciplines toe te passen en te integreren in de eigen specialisatie;
4. fundamentele basismethoden en -theorieën om problemen of processen te schematiseren en te modelleren.

De Bachelor in de Ingenieurswetenschappen kan

5. ingenieurstechnische problemen definiëren, classificeren, formuleren en oplossen en de beperkingen identificeren en is in staat om de taken te formuleren en af te bakenen teneinde deze te onderwerpen aan een kritisch onderzoek en om de voorgestelde oplossingen voor hun duurzaamheid en maatschappelijke relevantie te controleren;
6. de resultaten van de analyse en de modellering opvolgen, interpreteren en toepassen met het doel om op gestage wijze verbeteringen te kunnen aanbrengen ;
7. kwantitatieve methoden en relevante computer software in verband met de discipline toepassen op ingenieurstechnische problemen;
9. informatie van de technische literatuur en andere informatiebronnen aanwenden en evalueren;
10. op correcte wijze over de ontwerpresultaten rapporteren aan de hand van een technisch verslag of via een paper;
12. op een logische, abstracte en kritische wijze redeneren;
14. in team werken, toont creativiteit en ondernemerschap en beschikt over intellectuele mobiliteit.

De Bachelor in Ingenieurswetenschappen heeft

17. een kritische houding ten aanzien van de eigen resultaten en die van de anderen;

 

Beoordelingsinformatie

De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Andere bepaalt 100% van het eindcijfer

Binnen de categorie Examen Andere dient men volgende opdrachten af te werken:

  • Examen met een wegingsfactor 1 en aldus 100% van het totale eindcijfer.

Aanvullende info mbt evaluatie

Er kan gekozen worden tussen een gewone filteropdracht en een uitdaging.

Voor de gewone filteropdracht is de puntenverdeling als volgt:

  •  Theorie: mondeling 50% van de punten.
  •  Oefeningen: schriftelijk 25% van de punten.
  •  Praktische opdracht (realisatie van een actief en een passief filter): schriftelijk 
  •  Verslag + mondelinge verdediging en demonstratie van de ontwerpen, 25% van de punten.


Voor de uitdaging is de puntenverdeling als volgt:

  •  Theorie: mondeling 25% van de punten
  •  Oefeningen: schriftelijk 25% van de punten
  •  Praktische opdracht (realisatie van een actief en een passief filter): schriftelijk 
  •  Verslag + mondelinge verdediging en demonstratie van de ontwerpen, 50% van de punten.


Let wel: het niet afgeven van de praktische opdracht, of het niet aanwezig zijn op de schriftelijke of mondelinge proef staat gelijk met een afwezigheid voor het ganse opleidingsonderdeel.

Toegestane onvoldoende
Kijk in het aanvullend OER van je faculteit na of een toegestane onvoldoende mogelijk is voor dit opleidingsonderdeel.

Academische context

Deze aanbieding maakt deel uit van de volgende studieplannen:
Bachelor in de ingenieurswetenschappen: elektronica en informatietechnologie