1.2. Выбор и обоснование методики расчёта (проектирования) устройства

В данном разделе необходимо представить описание существующих современных методов расчёта, их достоинства и недостатки.

Должно быть продемонстрировано владение студентом современными методиками расчёта умение работать с профессиональной литературой.

Для выбранной методики расчёта должно быть приведено её краткое описание и основные используемые соотношения (формулы, таблицы и т.д.)

2. Разработка проектных решений

2.1 Разработка и обоснование структуры устройства

Необходимо рассмотреть разрабатываемое устройство в качестве составной части системы, для которой оно разрабатывается. В свою очередь, разрабатываемое устройство должно быть представлено в виде совокупности составных частей (например, усилительных каскадов). При этом необходимо определить (в соответствии с выбранной методикой расчёта) ожидаемые параметры входных и выходных сигналов для каждой составной части. Параметры сигналов целесообразно представить в виде таблицы (таблица 2.1).

Таблица 2.1.

Составная часть	Наименование параметра	Минимальное значение	Максимальное значение	Примечание

Структура проектируемого устройства является наиболее значимым этапом проектирования, так как закладывает основы физической организации устройства и взаимосвязей его составных частей. Необходимо уделить особое внимание обоснованию выбранной структуры с точки зрения «разумной достаточности». Описание структуры устройства необходимо сопроводить графическим изображением, на котором составные части устройства отображаются либо общепринятыми значками, либо прямоугольниками с подписью, при этом все сокращения должны быть расшифрованы в текстовом описании. Пример второго вида графического отображения структуры сети приведён на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1. Изображение структурной схемы

Далее рассмотренная ранее структурная схема должна быть детализирована до уровня элементарных функций, выполняемых составными частями устройства.

При описании функциональной схемы системы необходимо указывать виды передаваемой между функциональными элементами информации и параметры сигналов ( в соответствии с таблицей 2.1).

Для разрабатываемых устройств необходимо руководствоваться требованиям к функциональным схемам согласно ГОСТ 2.702-75.

Графическое изображение функциональной схемы рекомендуется вынести в приложение. Пример графического изображения приведён на рисунке 2.2:

Рисунок 2.2. Изображение функциональной схемы

2.2. Выбор и обоснование выбора элементной базы

В этом разделе следует привести общую характеристику элементной базы, пригодной для построения устройств данного типа, и ограничения по применению каждого типа электрорадиоэлементов.

Обоснование выбора элементной базы, требуемой для решения задачи, предполагает выбор типа активных элементов (биполярных и/или полевых транзисторов, электровакуумных приборов, интегральных микросхем), диодов, резисторов, конденсаторов, дросселей, трансформаторов и т.д. При этом следует обосновать экономическую целесообразность эксплуатации выбранных элементов, возможность их использования для решения других задач объекта. Кроме того, рекомендуются руководствоваться критерием «разумной достаточности» типов электрорадиоэлементов, минимизации типов, используемых в рамках одного устройства.

План обоснования целесообразно сделать следующим:

• выделить примерный перечень требуемых элементов;

• для каждого из элементов выделить множество критериев, наиболее важных при осуществлении его выбора;

• осуществить сравнение возможных альтернатив и сделать обоснованный выбор.

Необходимо сформулировать требования, которым должны удовлетворять элементы проектируемых устройств (с учётом условий эксплуатации, габаритов, совместимости сигналов, совместимости параметров электропитания и т.д.).

Необходимо определить методику проектирования, расчёта параметров и моделирования разрабатываемого устройства. С учётом этого следует обосновать выбор средств автоматизации проектирования, расчёта, моделирования и, при необходимости, внутрисхемной отладки. При проектировании устройств и систем, ориентированных на работу с оператором (пользователем), стоит выработать требования к эргономике рабочего места.

Выбор средств проектирования и разработки по возможности необходимо аргументировать, сравнивая их с аналогичными средствами, существующими на рынке.

Далее в этом разделе на основе структурной и функциональной схем производится выбор используемых устройств (типовых или вновь разрабатываемых), уточняются критерии выбора устройств.

Для курсовых проектов, посвящённых разработке устройств, производится выбор схемотехнических решений, расчёт параметров (номиналов) электрорадиоэлементов и типовых приобретаемых модулей, а также разрабатывается принципиальная электрическая схема устройства. В этом случае принципиальная электрическая схема устройства (или его части, реализующей основную функциональность) приводится в приложении.