GATEインストルメンタルエンジニアリングシラバス

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コース構成

セクション/ユニット	トピック
Section A	Engineering Mathematics
ユニット1	線形代数
ユニット2	微積分
ユニット3	微分方程式
ユニット4	複素変数の分析
ユニット5	確率と統計
ユニット6	数値解法
Section B	Electric Circuits
Section C	Signals and Systems
Section D	Control Systems
Section E	Analog Electronics
Section F	Digital Electronics
Section G	Measurements
Section H	Sensors and Industrial Instrumentation
Section I	Communication and Optical Instrumentation

コースシラバス

Section A: Engineering Mathematics

Unit 1: Linear Algebra

• 行列代数
• 線形方程式のシステム
• 固有値と固有値
• Vectors

Unit 2: Calculus

• 平均値の定理
• 微積分学の定理
• 偏微分
• 最大値と最小値
• 多重積分
• フーリエ級数
• ベクトルアイデンティティ
• ライン、サーフェス、ボリューム
• 積分、ストークス、ガウス、グリーンの定理

Unit 3: Differential equations

• 一次方程式（線形および非線形）
• 定数係数を持つ高階線形微分方程式
• パラメータの変化の方法
• コーシーとオイラーの方程式
• 初期値と境界値の問題
• 偏微分方程式の解
• 可変分離可能法

Unit 4: Analysis of complex variables

• 分析関数
• コーシーの積分定理と積分公式
• テイラーとローランのシリーズ
• 留数定理
• 積分の解

Unit 5: Probability and Statistics

• サンプリング定理
• 条件付き確率
• 平均、中央値、最頻値、標準偏差
• ランダム変数
• 離散的かつ連続的な分布
• 通常、ポアソン、および二項分布

Unit 6: Numerical Methods

• 逆行列
• 非線形代数方程式の解
• 微分方程式を解くための反復法
• 数値積分
• 回帰分析と相関分析

Section B: Electrical Circuits

Unit 1: Voltage and current sources

• 独立した、依存した、理想的で実用的な
• 抵抗、インダクタ、相互インダクタ、コンデンサのVi関係
• DC励起によるRLC回路の過渡解析

Unit 2: Kirchoff’s laws

• メッシュおよび節点解析
• Superposition
• Thevenin
• Norton
• 最大電力
• Transfer
• 相互主義の定理

Unit 3: Peak-, average- and RMS values of AC quantities

• 見かけの、有効な、および無効な電力
• フェーザ分析、インピーダンス、アドミタンス
• 直列および並列共振
• 軌跡、図、r、l、c要素を使用した基本的なフィルターの実現
• 1ポートおよび2ポートネットワーク
• 駆動点のインピーダンスとアドミタンス
• 開回路および短絡パラメータ

Section C: Signals and Systems

• 信号とシステム-

  • 周期的、非周期的、インパルス信号

  • ラプラス、フーリエ、z変換

  • 伝達関数、1次および2次線形時不変システムの周波数応答

  • システムのインパルス応答

  • 畳み込み、相関

• 離散時間システム-

  • インパルス応答

  • 周波数応答

  • パルス伝達関数

  • DFTとFFT

  • IIRおよびモミフィルターの基本

Section D: Control Systems

• フィードバックの原則-
  • シグナルフローグラフ
  • 過渡応答
  • Steady-state-errors
  • ボード線図
  • フェーズとゲインマージン
  • ラウスとナイキストの基準
  • 根軌跡
  • リードのデザイン
  • ラグおよびリードラグ補償器
  • システムの状態空間表現
• 時間遅延システム-
  • 機械、油圧、空気圧システムのコンポーネント
  • シンクロペア
  • サーボモーターとステッピングモーター
  • サーボバルブ
• オンオフ、P、PI、PID、カスケード、フィードフォワード、および比率コントローラー。

Section E: Analog Electronics

• −の特性と用途

  • Diode

  • ツェナーダイオード

  • BJT

  • MOSFET

• トランジスタ回路、フィードバックアンプの小信号解析

• オペアンプの特性

• opampsのアプリケーション-

  • 差動アンプ

  • Adder

  • Subtractor

  • Integrator

  • Differentiator

  • 計装アンプ

  • 精密整流器

  • アクティブフィルターおよびその他の回路

• 発振器、信号発生器、電圧制御発振器、フェーズロックループ

Section F: Digital Electronics

• 組み合わせ論理回路、ブール関数の最小化

• ICファミリ：TTLおよびCMOS

• 算術回路、コンパレータ、シュミットトリガー、マルチバイブレータ、順序回路、フリップフロップ、シフトレジスタ、タイマー、カウンタ

• サンプルアンドホールド回路、マルチプレクサ、アナログ-デジタル（逐次比較、積分、フラッシュおよびシグマ-デルタ）およびデジタル-アナログコンバータ（加重r、r-2rラダーおよび電流ステアリングロジック）

• ADCおよびDACの特性（分解能、量子化、有効ビット、変換/セトリング時間）

• 数値システム、8ビットマイクロプロセッサおよびマイクロコントローラの基本：アプリケーション、メモリ、および入出力インターフェイス

• データ収集システムの基礎

Section G: Measurements

• SI単位、測定における系統的およびランダムなエラー、不確定性の表現-精度と精度の指標、エラーの伝播

• PMMC、MIおよび動力計タイプの機器-

  • DCポテンショメータ

  • R、L、Cの測定用ブリッジ、Qメーター

• 単相および三相回路の電圧、電流、電力の測定-

  • ACおよびDC電流プローブ

  • 真のRMSメーター

  • 電圧と電流のスケーリング

  • 計器用変成器

  • Timer/counter

  • Time

  • 位相と周波数の測定

  • デジタル電圧計

  • デジタル・マルチメーター

  • オシロスコープ、シールドおよび接地

Section H: Sensors and Industrial Instrumentation

• 抵抗性、容量性、誘導性、圧電性、ホール効果センサーおよび関連する信号調整回路

• 産業用機器用トランスデューサー-

  • 変位（線形および角度）

  • Velocity

  • Acceleration

  • Force

  • Torque

  • Vibration

  • Shock

  • 圧力（低圧を含む）

  • 流量（差圧、可変面積、電磁、超音波、タービン、およびオープンチャネル流量計）

  • 温度（熱電対、ボロメータ、RTD（3/4ワイヤ）

  • Thermistor

  • 高温計と半導体

  • 液面、pH、導電率、粘度の測定

Section I: Communication and Optical Instrumentation

• 振幅および周波数の変調と復調

• シャノンのサンプリング定理、パルス符号変調

• デジタル変調用の周波数および時分割多重化、振幅、位相、周波数、パルスシフトキーイング

• 光源と検出器-LED、レーザー、フォトダイオード、光依存抵抗器とそれらの特性

• 干渉計-計測学におけるアプリケーション

• 光ファイバーセンシングの基礎

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