Popis předmětu

X31PRO	Počítačové řešení elektrických obvodů			Rozsah výuky:	1+2
Přednášející (garant):	Bičák J., Hospodka J.	Typ předmětu:	F	Zakončení:	Z
Zodpovědná katedra:	131	Kreditů:	3	Semestr:	L,Z

Anotace:
Volitelný předmět X31PRO doplňuje předměty X31EO1, X31EO2. Jeho náplní je základní přehled vlastností počítačových programů, vhodných pro podporu výuky technických předmětů (Maple, Matlab, Spice, apod.). Je zaměřen na matematický program Maple, ve kterém se řeší základní úlohy elektrických obvodů a matematiké úlohy s nimi spojené. Studenti získají dovednosti v řešení technických úloh s pomocí počítačových programů. Cvičení se skládají jednak z konzultace připravených příkladů a jednak ze samostatné práce na řešení zadaného příkladu.

Osnovy přednášek:

1.		Základní přehled matematických programů a programů pro analýzu elektrických obvodů - prehled.pdf.
2.		Matematický software Maple - komplexní program pro řešení matematikých úloh - maple_uvod1.html a zdrojový soubor maple_uvod1.mws.
5.		PraCAn, knihovna Maple pro analýzu elektrických obvodů - PraCAn_in.html a zdrojový soubor PraCAn_in.mws.
7.		Fourierova řada fr.html (zdrojový soubor pro Maple fr.mws), Integrální transformace - Fourierova a Laplaceova transformace ft.html (zdrojový soubor ft.mws). Původní soubory minulého semestru jsou zde: fourierova_rada.mws, fourier_laplace.mws.
9.		Řešení lineárních diferenciálních rovnic v Maple lindiffrov.mws, přechodové děje v obvodech 1. a 2. řádu tran.mws. Nadstavbová knihovna programu Maple units.mws.
11.		Maple - úvod do vlastního programovacího jazyka uvodprogram.mws, zakladprvek.mws
13.		Spice - program pro simulaci elektronických obvodů winspice.pdf.

Osnovy cvičení:

1.		Matlab, Maple - úvod, seznámení se základními vlastnostmi
2.		Maple - základní dovednosti, práce s čísly, datové struktury - maple_uvod1.html a zdrojový soubor maple_uvod1.mws. Zde je samostatná úloha na procvičení.
3.		Maple - řešení soustav algebraických rovnic, kreslení funkčních závislostí - maple_uvod2.html a zdrojový soubor maple_uvod2.mws. Zde je samostatná úloha na procvičení.
4.		Stejnosměrná analýza obvodů pomocí Maple - sestavení obvodových rovnic a jejich řešení - sus.html a zdrojový soubor sus.mws. Zde je samostatná úloha na procvičení.
5.		Semisymbolické řešení odporových obvodů, Theveninovo a Nortonovo náhradní schéma. Zde je samostatná úloha na procvičení.
6.		Řešení harmonického ustáleného stavu v lineárních obvodech - PraCAn_in.html a zdrojový soubor PraCAn_in.mws. Zde je samostatná úloha na procvičení.
7.		Fourierova řada, Fourierova a Laplaceova transformace (FT, LT). Zde je samostatná úloha na procvičení.
8.		Řešení periodického neharmonického ustáleného stavu v lineárních obvodech - pnus.html a zdrojový soubor pnus.mws. Zde je samostatná úloha na procvičení. (classic worksheet)
9.		Přechodové děje 1. řádu - sestavení diferenciálních rovnic a jejich řešení v Maple. Zde je samostatná úloha na procvičení.(classic worksheet)
10.		Přechodové děje vyšších řádů, řešení i pomocí LP prej2.mws. Zde je samostatná úloha na procvičení.
11.		Maple - úvod do vlastního programovacího jazyka. Zde je samostatná úloha na procvičení.
12.		Výpočet a kreslení kmitočtových charakteristik obvodu prenos.mws. Zde je samostatná úloha na procvičení.
13.		Winspice - úvod, příklady analýz (DC, AC, tran) a ukázkové příklady: zaklad1, zaklad2, spektr, nelinear. Zde je samostatná úloha na procvičení.
14.		Řešení základních odporových nelineárních obvodů v Maple. Zápočet.

Řešení samostatných úloh na procvičení bude ukázáno na závěr příslušného cvičení.

Literatura:

[1]		Mikulec M., Havlíček V.: Základy teorie elektrických obvodů 1
[2]		Mikulec M., Havlíček V.: Základy teorie elektrických obvodů 2
[6]		Maple 9 Getting Started Guide, Waterloo Maple Inc., 2003
[7]		Char, B.W.: Maple 9 Learning Guide, Waterloo Maple Inc., 2003
[8]		Syrup: http://www.mapleapps.com/powertools/syrup/Syrup.shtml
[9]		Matlab: http://www.mathworks.com/
[10]		WinSpice: http://www.winspice.com/

Požadavky:
Podmínkou zápočtu je úspěšné vyřešení samostatných úloh.