Toegangseisen
Experimentele natuurkunde deel 1 en 2. Voorkennis van Optica, Klassieke Mechanica a, Analyse 3 NA (Gewone Differentiaalvergelijkingen) en Physics Experiments 1
Beschrijving
De beschrijving is in het Engels:
This course builds on the knowledge about signal processing that you gained from Physics Experiments 1 and extends it towards more complex systems that involve positive and negative feedback and various sources of noise. The ultimate goal is to prepare you to independently set up a complex experiment. This will be tested during Physics Experiments 3.
During the course we will analyze various sources of noise and interference and show you how to handle them. Furthermore, we will discuss (positive and negative) feedback, Fourier and Laplace transforms and simple control theory.
To gain both the necessary theoretical background and direct practical experience this course consists of a combination of lectures, exercise classes, and practical work. Python is used in both the exercise classes and the practical work. Because of this structure, you will not only get to know a powerful theory that is applicable to many physical phenomena, but also be able to use that theory in practice.
This course treats the following subjects in a physically relevant context:
2D Fourier transform and Fourier optics
Step and impulse response
Laplace transform
Feedback
Noise
OpAmp
Leerdoelen
De leerdoelen zijn in het Engels opgesteld:
After successful completion of this course you will be able to do the following in both a theoretical as well as experimental context:
Analyze, build and measure simple electronic circuits containing resistors, capacitors, inductors and OpAmps.
Analyze linear time-invariant systems in the time domain and in the frequency domain:
- Apply mathematical tools to signals: convolution and various Fourier transforms.
- Perform simple image processing using 2D Fourier transforms.
- Derive, measure and plot impulse response, step response and transfer functions of electronic and mechanical systems.
- Recognize, identify and derive the origin of various artifacts in analog to digital conversion and sampling, such as aliasing, spectral leakage and vertical resolution.
Analyze stochastic (random) signals such as noise:
- Using statistical analysis, autocorrelation, the Wiener-Khinchin theorem and noise spectral densities.
- Describe the cause, spectrum, and consequences of various sources of noise and interference and propose solutions to improve signal-to-noise ratio.
Determine the stability of negative and positive feedback systems:
- Performing the Laplace transform and the BIBO stability criterion.
- Using the Nyquist stability criterion.
Rooster
De roosters zijn beschikbaar via My Timetable (zie de knop rechtsboven in).
Onderwijsvorm
Practica, colleges (colleges zijn in het Nederlands)
Zie Brightspace
Toetsing en weging
Practicum, exam, assignments (all in English)
Herkansing, inzage & nabespreking
Tweemaal per studiejaar wordt de gelegenheid geboden tot het afleggen van het tentamen verbonden aan elk van de onderwijseenheden die in dat jaar worden aangeboden. Deeltoetsen worden niet herkanst. Voor praktische oefeningen bepaalt de examencommissie de wijze van herkansing.
Voor inzage en nabespreking zie Brightspace.
Literatuurlijst
Reader PE2 (in het Engels) zal beschikbaar worden gemaakt voor de studenten (digitaal en analoog).
Inschrijven
Inschrijven via MyStudyMap (knop in rechter bovenhoek) is verplicht. Informatie over het inschrijven voor vakken en tentamens kun je vinden op de website .
Contact
Voor inhoudelijke vragen, neem contact op met de docent(en) (rechts in de informatiebalk):
Voor het tentamengedeelte van het vak: Dr.ir. B.J. Hensen
Voor het practicumgedeelte van het vak: Dr.ir. Paul Logman en F. Schenkel
Opmerkingen
Software
Vanaf collegejaar 2024/2025 werkt de faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen met het software distributieplatform Academic Software. Via het platform kun je toegang krijgen tot de software die je nodig hebt voor bepaalde vakken in je studie. Voor sommige software moet je laptop aan bepaalde systeemeisen voldoen. Dit staat aangegeven bij de software. Belangrijk is dat je de software installeert voor de start van het vak. Meer informatie over het laptopprofiel vind je op de studentenwebsite.