Overordnede kursusmål
Give erfaring i konstruktion af elektriske kredsløb, der ofte
anvendes i medicotekniske måleopgaver.
Indøve praktiske færdigheder i brugen af værktøjer og instrumenter
til konstruktion af elektriske kredsløb.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Viden (fakta, teori, metoder): Anvende, analysere og evaluere
begreber, teorier og metoder beskrevet i Kursusindhold til analyse
af lineære elektriske kredsløb opbygget omkring
operationsforstærkere og instrumenteringsforstærkere
- Viden (praksis): Definere kravsspecifikationer ud fra
praksisbetingede randbetingelser og designe, simulere, opbygge og
teste elektriske kredsløb ud fra disse
- Mind-set (personlig): Demonstrere selvhjulpenhed (tager
initiativ, beslutninger og ansvar), positiv social attitude
(udviser empati, tolerance, troværdighed, moral og etik), og
selv-ledelse (har visioner, er selvbevidst, forandringsvillig,
målfokuseret og prioriterende)
- Mind-set (professionel): Demonstrere en indlejret hypotese- og
behovsdreven nysgerrighed og evidensbaseret kreativitet i
udviklingen af løsninger inden for kredsløbsteori. Anvende logisk
og kritisk ræsonnement i beslutningsprocesser, og praktisere et
produkt-orienteret mind-set med fokus på sikkerhed, pålidelighed,
bæredygtighed, bruger- og servicevenlighed, æstetik og etik
- Selv-instruktion: Baseret på selv-refleksion, behovsbevidsthed
og metakognition, analysere videnbehov, indhente information samt
udøve og evaluere læring med en kritisk sans for
informationskilders troværdighed
- Kommunikation: Beherske det engelske sprog og
kommunikationsværktøjer med stor sikkerhed i mundtlige
fremlæggelser og skriftlige materialer, kan strukturere indhold i
henhold til norm, gøre anvendelse af fortællestil i
overensstemmelse med kontekst og standarder, redigere for fejl,
logik, klarhed, uregelmæssig stil og kildeoplysninger og udføre en
kontekstanalyse til bestemmelse af kommunikationens formål samt
modtagerens kompetencer
- Team work: Arbejde i teams med ansvar for koordination og
ledelse af team processer
- Færdigheder (analytisk): Forstå procedurers formål og kontekst,
beslutte hvornår og hvilke regler, der skal anvendes, tilpasse
metoder til manuelle beregninger samt simulering af AC strømme og
spændinger i elektriske kredsløb med assistance fra CAS værktøjer,
f. eks. Maple
- Færdigheder (realisering): Visualisere løsninger, selvstændigt
lære at anvende værktøjer til kredsløbssimulering på en præcis og
reproducerbar måde, planlægge komponentplacering og opbygge
elektriske kredsløb på printplade. Teste performance af elektriske
kredsløb med brug af multimeter, funktionsgenerator og oscilloskop
og rette fejl
- Problemløsning (diagnose): For problemstillinger på et
videregående bachelor niveau, diagnosticere problemstillinger
formuleret med inkonsistent og upræcis information inden for kendt
problemsfære, definere målet og sortere mellem gyldige og ugyldige
løsningsmetoder
- Problemløsning (strategi): For problemstillinger på et
videregående bachelor niveau, argumentere for en løsningsstrategi,
opdele komplekse problemstillinger, vælge mellem gyldige
løsningsmetoder og implementere en eller flere af disse med kendte
værktøjer
- Problemløsning (fortolkning): For problemstillinger på et
videregående bachelor niveau, teste løsninger, analysere
fejlkilder, fortolke konsekvensen af kompromiser, og fortolke
løsningens betydning i problemsfæren
Kursusindhold
Repetition af analyseteknikker for DC modstandskredsløb, herunder
Ohms lov, Kirchhoffs knudepunktsligninger og maskeligninger,
kildesubstitution, superposition, Thévenin og Norton teoremer.
Repetition af modellen for den ideelle operationsforstærker og dens
anvendelser, herunder, inverterende og ikke-inverterende
forstærkere, additions- og differensforstærkere.
Sinusformede signaler udtrykt ved fasornotation, impedans og
admittans. Analyse af RLC kredsløb ved hjælp af fasorbegrebet.
Elektrisk sikkerhed og indstråling fra lysnettet.
Frekvenskarakteristikker og Bodeplot teknikken. Resonans i RLC
kredsløb, passive filtre, aktive filtre, herunder Multiple Feedback
og Sallen Key typerne, frekvensskalering og impedansskalering af
filterkredsløb. Analog-til-digital konvertering.
Modeller for den ikke-ideelle operationsforstærker.
Instrumenteringsforstærkeren, radiofrekvens interferens filter,
aktiv skærmdrev, driven right leg kredsløb i EKG forstærkere.
Projekt 1: Design, konstruktion og test af op-amp kredsløb til
kombination af common mode og differenssignaler.
Projekt 2: Design, konstruktion og test af højpasfilter,
lavpasfilter, forstærker og offset-trin til EKG forstærker
Projekt 3: Design, konstruktion og test af EKG forstærker bestående
af instrumenteringsforstærker, RFI filter, dreven skærm og driven
right leg.
Maple bruges til at understøtte manuelle analyser, Multisim bruges
til at simulere kredsløb og til eksport af netlister. VeeCAD bruges
til at importere netliste og designe print layout på et Veroboard
print. Der bruges ca. 16 timer i alt på design, simulering og print
layout.
Laboratoriearbejde: Kurset indeholder ca. 30 timers
konstruktionsarbejde, hvor man bliver opøvet i lodning, brug af
funktionsgenerator, multimeter og oscilloskop og
fejlfindingsstrategier.
Litteraturhenvisninger
J.D. Irwin, Robert M. Nelms, Engineering circuit analysis. John
Wiley.
Bemærkninger
Kurset er et valgbart teknologisk linjefag i bacheloruddannelsen
Medicin og Teknologi. Kurset er tilrettelagt til studerende, som er
i sidste halvdel af bachelorstudiet. Kurset udbydes om foråret i
ulige årstal.
Afleveringer: Der afleveres en designrapport per gruppe per
projekt. Rapporter skrives på engelsk.
Gruppearbejde: Man arbejder i faste 3-mandsgrupper i hele kurset.
Eksamen: Ved den mundtlige eksamen trækker man én af sine
projektrapport og skal forsvare denne på engelsk i en mundtlig
Powerpoint præsentation.
E-learning: Computer simulation og Maple.
Sidst opdateret
04. maj, 2017