CE205 Güz/ Fall DERS TANITIM ve UYGULAMA B İ LG İ LER İ COURSE INTRODUCTION AND APPLICATION INFORMATION

1

DERS TANITIM ve UYGULAMA B

İ

LG

İ

LER

İ

COURSE INTRODUCTION AND APPLICATION INFORMATION

Dersin Adı/Course Name

Kodu/ Code Yarıyılı/ Semester Ders(Saat/Hafta)/ Lesson (hour/week) 2 İEÜ Kredisi/ IUE Credit ECTS Credit Uygulama (Saat/Hafta)/ Application (hour/week) 0

Elektrik Devreleri Temelleri/ Fundamentals of Electrical Circuits

CE205

Güz/

Fall

: Prof. Dr. Murat Aşkar

Dersi veren(ler)/ Course Lecturers

: Dersin Yardımcıları/ Course Assistants

: Şahin Onuralp Baylı/Timur Düzenli

Dersin Amacı/ Course Objective

: Bu ders öğrencilere elektrik devrelerinin temel ilkelerini ve devre analiz tekniklerini öğretmeyi amaçlar. Dersin içeriğinde, pasif doğru akım devreleri; direnç elemanları ve devreleri; Kirşof voltaj ve akım yasaları; doğrusallık, süperpozisyon, Thevenin ve Norton eşdeğerleri, maksimum güç aktarımı; işlemsel yükselteçler; ve enerji depolayan elemanlar: indüktans ve kapasitans; Laplace dönüşümleri, Laplace düzleminde devreler; sinusoidal kararlı hal analizi: fazörler, özdirençler, ortalama güç akışı, AC güç konuları yer almaktadır. Dersin laboratuar bileşeni öğrencilerin deneysel

yeteneklerinin, ekip çalışması ve rapor yazma tekniklerinin geliştirilmesini amaçlar.

The course aims to introduce the concepts of the fundamental principles of electrical circuits and techniques of circuit analysis to Computer Engineering students. Topics covered include the analysis of passive dc circuits; resistive elements and circuits; independent and dependent sources; KVL and KCL, branch equations; linearity, superposition, Thevenin and Norton equivalents, maximum power transfer; operational amplifiers; energy storage elements: inductance and capacitance; transient response of first-order circuits; time constants; dynamics of second-order networks; sinusoidal steady-state analysis: phasors, impedance, average power flow, AC power, design in the time and frequency domains.

Dersin Öğrenme Çıktıları/

Course Learning Outcomes

: Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler:

- gerçek hayattaki sistemlerin toplu öğeli devreler ile modellenme yöntemlerini anlamalı,

- bindirme özelliği, Thevenin ve Norton teoremleri gibi ağ teoremleri kullanılarak DC direnil devrelerin analizini yapabilmeli,

- dirençler, kapasitörler, indüktörler ve işlemsel yükselteçleri içeren devreleri analiz edebilmeli,

- Laplace dönüşümlerinin s-düzleminde devre analizi amacıyla nasıl kullanıldığını öğrenmeli,

- Laplace dönüşüm tekniklerini kullanılarak temel RC, RL, ve RLC devrelerinin analizini yapabilmeli,

- temel laboratuvar donanımının kullanımını, basit elektrik devrelerinin kurulması ve laboratuvar içinde ölçümler yapmayı öğrenmelidir.

2 On successful completion of this course, students will:

- understand the methodology of modeling real-life systems by lumped circuit models;

- be able to analyze DC resistive circuits using network theorems such as superposition, Thevenin’s Theorem, and Norton’s Theorem;

- be able to analyze circuits comprised of resistors, capacitors, inductors and op-amps;

- have learned how to use Laplace transforms for the analysis of circuits in the s-domain;

- be able to analyze basic RC, RL, and RLC circuits through the use of Laplace transform techniques;

- have learned how to use basic laboratory equipment, construct simple electric circuits and make measurements in the laboratory.

Dersin İçeriği (Kısa

tanımı)/

Course Content

(Short definition)

: Dersin içeriğinde direnil ağların DC analizi, işlemsel yükselteçler, birinci-derece (RC, RL) ve ikinci-derece (RLC) devrelerinin zaman düzleminde analizi, Laplace

dönüşümleri, s-düzleminde devre analizi, ve aktarım işlevleri bulunmaktadır. The following topics will be included: DC analysis of resistive networks, operational amplifiers, time-domain (AC) analysis of first-

order (RC, RL) and second-order (RLC) circuits, Laplace transforms, circuit analysis in the s-domain, transfer functions.

HAFTALIK KONULAR VE

İ

LG

İ

L

İ

ÖN HAZIRLIK ÇALI

Ş

MALARI/

WEEKLY SUBJECTS AND RELATED PREPARATION STUDIES

Week Konular/ Subjects Ön Hazırlık/Related Preparation 1 Devre elemanları ve modelleri / Circuit Elements

and Models

Chapter 1. Sections 1.1, 1.2. Circuit Analysis: A Systems Approach. Mersereau & Jackson. ISBN 0-13-093224-8

2

Temel kavramlar ve kanunlar: Gerilim ve akım kaynakları, elektriksel direnç (Ohm kanunu), Kirchhoff kanunları / Basic Concepts & Laws: Voltage and current sources, electrical resistance (Ohm’s Law), Kirchhoff s Laws

Chapter 1. Sections 1.3–1.5. Circuit Analysis: A Systems Approach. Mersereau & Jackson. ISBN 0-13-093224-8

3 Devre denklemleri yazımı: Düğüm analizi / Writing

Circuit Equations: Nodal Analysis

Chapter 2. Sections 2.1, 2.2, 2.4. Circuit Analysis: A Systems Approach. Mersereau & Jackson. ISBN 0-13-093224-8

4 Devre denklemleri yazımı: Göz analizi / Writing

Circuit Equations: Mesh Analysis

Chapter 2. Sections 2.5. Circuit Analysis: A Systems Approach. Mersereau & Jackson. ISBN 0-13-093224-8

5

Bindirme özelliği, Güç, Altağlar: Seri ve paralel bağlı dirençler / Superposition, Power, Subnetworks: Resistors in Series and Parallel

Chapter 2.&3. Sections 2.3, 2.6, 3.1. Circuit Analysis: A Systems Approach. Mersereau & Jackson. ISBN 0-13-093224-8

6 Altağlar: Thevenin ve Norton eşdeğer devreleri /

Subnetworks: Thevenin and Norton equivalents

Chapter 3. Sections 3.2-3.4. Circuit Analysis: A Systems Approach. Mersereau & Jackson. ISBN 0-13-093224-8

7

İşlemsel Yükselteç: Opamp devreleri için düğüm metodu / The Operational Amplifier: Node Method for Opamp Circuits

Chapter 4. Sections 4.1,4.2. Circuit Analysis: A Systems Approach. Mersereau & Jackson. ISBN 0-13-093224-8

8 İşlemsel Yükselteç: Örnekler / The Operational

Amplifier: Examples

Chapter 4. Sections 4.3. Circuit Analysis: A Systems Approach. Mersereau & Jackson. ISBN 0-13-093224-8

9 RC, RL Devreleri / RC, RL Circuits Chapter 7. Sections 7.1-7.4. Electric Circuits. Nilsson & Riedel. ISBN 0-13-127760-X

10 RLC Devrelerin düğal ve basamak tepkimeleri /

Natural and Step Responses of RLC Circuits

Chapter 8. Sections 8.1-8.4. Electric Circuits. Nilsson & Riedel. ISBN 0-13-127760-X

11

Laplace Dönüşümleri: Temel Sinyaller, Laplace Dönüşüm Özellikleri, Ters Laplace Dönüşümleri / Laplace Transforms: Basic Signals, Properties of the Laplace Transform, Inverse Laplace

Transforms

Chapter 5. Sections 5.1- 5.4. Circuit Analysis: A Systems Approach. Mersereau & Jackson. ISBN 0-13-093224-8

12

Laplace Düzleminde Devreler: Differansiyel Denklemler, Laplace Düzleminde KVL, KCL / Circuits in the Laplace Domain: Differential Equations, KVL, KCL in the Laplace Domain

Chapter 6. Sections 6.1, 6.2. Circuit Analysis: A Systems Approach. Mersereau & Jackson. ISBN 0-13-093224-8

3

13

Laplace Düzleminde Düğüm ve Göz Denklemleri, Laplace Düzleminde İşlemsel Yükselteçler / Node and Mesh Equations in Laplace Domain,

Operational Amplifiers in the Laplace Domain

Chapter 6. Sections 6.4, 6.5. Circuit Analysis: A Systems Approach. Mersereau & Jackson. ISBN 0-13-093224-8

14 Devrenin Dürtü Yanıtı, Sistem fonksiyonları /

Impulse response of a circuit, System functions

Chapter 7. Sections 7.1, 7.2. Circuit Analysis: A Systems Approach. Mersereau & Jackson. ISBN 0-13-093224-8

15

Elektrik Develeri benzetim ve analizinde CAD yazılım paketlerinin (PSPICE, Matlab) kullanımı / The use of CAD packages (PSPICE, Matlab) in Electric Circuits simulation and analysis

PSpice for Linear Circuits. J. A. Svoboda, Wiley, 2007. ISBN: 978-0-471-78146-2

KAYNAKLAR/ SOURCES

Ders Notu/ Course Notes

: Mersereau & Jackson, “Circuit Analysis: A Systems Approach”, Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, ISBN 0-13-093224-8.

Diğer Kaynaklar/ Other Sources

: 1. Nilsson, J.W., Riedel, S.A., “Electric Circuits”, Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, ISBN 0-13-127760-X.

2. Charles K. Alexander and Matthew N. O. Sadiku, “Fundamentals of ELECTRIC CIRCUITS”, McGraw-Hill Companies, Inc., 1221 Avenue of the Americas, New York, NY 10020, Second Edition, 2004.

3. PSpice for Linear Circuits. J. A. Svoboda, Wiley, 2007, ISBN: 978-0-471-78146-2. Sunum/

Presentation Sınavlar/ Exams

DE

Ğ

ERLEND

İ

RME S

İ

STEM

İ

/ EVALUATION SYSTEM

YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARI / SEMESTER REQUIREMENTS SAYISI/ NUMBER KATKI PAYI/ PERCENTAGE OF GRADE Devam/ Attendance Laboratuar/ Lab 10 25 Uygulama/ Application Arazi Çalışması/ Field Work

Derse Özgü Staj (Varsa)/Special Course Internship

Küçük sınavlar/ Quizzes 2 5

Ödev/ Homework Assignments 10 5

Sunum/ Presentations Projeler/Project Seminer/ Seminar

Ara sınavlar/ Mid-Terms 2 40

Final/ Final 1 25

TOPLAM/TOTAL 100

YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI/

PERCENTAGE OF SEMESTER WORK 75

YARIYIL SONU SINAVININ BAŞARI NOTUNA KATKISI 25

TOPLAM/TOTAL 100

DERS KATEGOR

İ

S

İ

/ COURSE CATEGORY

(Sadece bir kategori seçilecektir)/ Course Category

(Only one category will be chosen)

Temel Meslek Dersleri/ Core Courses x Uzmanlık/Alan Dersleri/ Major area courses

Destek Dersleri/ Supportive Courses

İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri/ Media and management skills courses Aktarılabilir Beceri Dersleri/

4

DERS

İ

N Ö

Ğ

REN

İ

M ÇIKTILARININ PROGRAM YETERL

İ

L

İ

KLER

İ

İ

LE

İ

L

İŞ

K

İ

S

İ

/

THE RELATIONSHIP BETWEEN COURSE LEARNING OUTCOMES AND PROGRAM

COMPETENCIES

No

Program Yeterlikleri/Çıktıları

Program competencies/outcomes

*Katkı Düzeyi

*Level of Contribution

1

2

3

4

5

Matematik ve diğer temel bilimler kapsamındaki uygun yöntemsel ve pratik bilgilere ve mühendislikle ilişkili problemleri tanımlamak üzere bu bilgileri uygulama becerilerine sahiptir / Have an appropriate knowledge of methodological and practical elements of mathematics and of the other basic sciences and be able to apply this knowledge in order to describe engineering-related problems

x

2

Teknolojinin güncel yöntemlerini, tekniklerini ve cihazlarını kullanarak Bilgisayar Mühendisliği ile ilişkili problemleri tanımlama, formülleştirme ve çözme yeteneklerine sahiptir / Be able to identify, formulate and solve computer engineering-related problems by using state-of-the-art methods, techniques and equipment

x

3

Bir bilgi işleme sisteminin donanım ve yazılım bileşenlerini kaliteli olacak

şekilde analiz etmek ve tasarlamak üzere çeşitli teknikleri ve araçları kullanma becerilerine sahiptir / Be able to use techniques and tools for analyzing and designing hardware and software components of an information processing system with a commitment to quality

x

4 Test ve analiz yapma ve çıkan sonuçları yorumlama becerilerine sahiptir / Be

able to carry out tests and analyze and interpret the subsequent results x

5 Teknolojinin insan, etik ve ekolojik boyutlarını dikkate alır / Take into account

the human, ethical and ecological dimensions of technology x

6

Şirketler, kurumsal kültür ve onların ekonomik, yönetim ve örgütsel bileşenleri hakkında bilgi sahibidir / Have a good knowledge of companies, corporate culture and their economic, management and organizational components

7 Bilişim sistemleri üzerinde karar verme yeteneklerine sahiptir / Possess

decision-making skills on information systems x

8

İngilizce dilini yazılı ve sözlü bir biçimde küresel seviyede iletişim kurabilmek adına etkin kullanabilir / Be able to communicate effectively both in written and oral form in English in a global level

x

9 Hayat boyu öğrenme becerisine sahiptir / Have the life-long learning skill x

*1 en düşük, 2 düşük, 3 orta, 4 yüksek, 5 en yüksek *1 Lowest, 2 Low, 3 Average, 4 High, 5 Highest

ECTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU/

WORKLOAD TABLE

Etkinlikler/

Activities

Number Süresi (Saat)/ Duration (hours) Toplam İş Yükü/ Total Workload Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders

saati)/ Course hours 16 2 32

Laboratuar/ Lab 10 2 20

Uygulama/ Application

Derse Özgü Staj(varsa)/ Special Course Internship Arazi Çalışması/ Field Work

Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi (Ön çalışma, pekiştirme)/

Study hours out of class 15 6 90

Sunum / Seminer Hazırlama/ Presentations/ Seminar Proje/ Project

Ödevler/ Homework Assignments 10 1 10

Küçük sınavlar/ Quizzes 2 2 4

Ara sınavlar/ Mid-Terms 2 4 8

Yarıyıl Sonu Sınavı/Final 1 6 6

Toplam İş Yükü/

Total workload

Ders Sayfası