ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический

университет»

Кафедра радиотехники

Программа, методические указания и контрольные задания

по дисциплине «Основы компьютерного проектирования РЭС» для студентов направления 11.03.01 «Радиотехника»

(профиль «Радиотехнические средства передачи, приема

и обработки сигналов») заочной формы обучения

Воронеж 2015

Составитель канд. техн. наук Ю.Д. Проскуряков

УДК 621.396.6

Программа, методические указания и контрольные задания по дисциплине «Основы компьютерного проектирования РЭС» для студентов направления 11.03.01 «Радиотехника» (профиль «Радиотехнические средства передачи, приема и обработки сигналов») заочной формы обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Ю. Д. Проскуряков. Воронеж, 2015. 17 с.

В методических указаниях изложены цель, задачи и содержание дисциплины, требования и рекомендации по выполнению контрольной работы, ее объему и содержанию.

Предназначено для студентов 3 курса.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS WORD и содержатся в файле МУ_ОКП_ФЗО_2015.doc

Табл. 2. Ил. 11. Библиогр.: 2 назв.

Рецензент канд. техн. наук, доц. М. И. Бочаров

Ответственный за выпуск зав. кафедрой радиотехники канд. техн. наук, доц. Б. В. Матвеев

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2015

1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

1. Цель преподавания дисциплины

Предмет «Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС» является базой для дисциплин, связанных с аспектами аппаратурной реализацией радиотехнических устройств и систем.

2. Задачи изучения дисциплины

Основной задачей курса является обучение студентов методам и способам применения компьютерных программ при выполнении схемотехнического проектирования и моделирования радиоэлектронных средств (РЭС).

Студент должен знать: основы методов моделирования радиотехнических устройств и их конструкций; методов оптимизации проектных решений; наиболее употребительные вычислительные методы и проектные процедуры; основы машинной графики и информационного обеспечения.

Студент должен уметь: ориентироваться в существующем программном обеспечении проектирования и моделирования РЭС; использовать элементную базу и контрольно-измерительные приборы, создавать рабочие схемы и оценивать выходные материалы с результатами расчета, анализа, моделирования, оптимизации и синтеза.

3. Место дисциплины в учебном процессе

Дисциплина «Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС» базируется на курсах «Информатика», «Радиотехнические цепи и сигналы», «Цифровые устройства и микропроцессоры».

2. Содержание дисциплины и общие методические указания

Дисциплина «Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС» изучается студентами в шестом семестре для сокращенного срока обучения.

В связи с разнообразием и обширностью материала курса качественное изучение дисциплины возможно только при глубокой самостоятельной проработке основной и дополнительной литературы. Основное внимание следует уделить методам схемотехнического моделирования радиоэлектронных устройств во временной и частотной области для различных программ САПР, изучения элементной базы, применяемой при выполнении контрольной и лабораторных работ.

Учебный план изучения дисциплины «Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС» приведен в табл. 1.

Таблица 1

Практические Занятия, час.	Лабораторные работы, количество	Контрольные работы, количество	Зачет, количество
2	2	1	1

2.1. Темы практических занятий

Общие сведения об объектах и задачах проектирования. Моделирование РЭС во временной и частотной областях. Организация библиотек компонентов РЭС в программах САПР [1, 2].

2.2. Перечень лабораторных работ

1. Моделирование аналоговых устройств в САПР EWB.

2. Моделирование цифровых устройств в САПР EWB.

3. ТЕМЫ УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЫ

3.1. Общие сведения об объектах и задачах проектирования РЭС [2]

Вопросы для самопроверки

1. Уровни разукрупнения радиоэлектронных средств (РЭС) по функциональной сложности (ГОСТ 26632).

2. Стадии разработки радиоэлектронных средств (ГОСТ 2.103) и процедуры проектирования.

3. Основные типы задач, решаемые в ходе проектирования РЭС.

3.2. Методология моделирования РЭС [2]

Вопросы для самопроверки

1. Классификация моделей и методов моделирования РЭС.

2. Условно-графические, функциональные и конструктивные составляющие моделей компонентов.

3.3. Схемотехническое моделирование в САПР EWB [1, 2]

Вопросы для самопроверки

1. Модели источников сигналов в программе EWB.

2. Виртуальные измерительные приборы, применяемые в программе EWB.

3. Процедура расчета передаточной функции в системе автоматизированного проектирования EWB.

4. Процедура расчета частотных характеристик в системе автоматизированного проектирования EWB.

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

4.1. Общие методические указания

При изучении дисциплины «Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС» предусматривается выполнение двух лабораторных работ и контрольной работы.

Целью выполнения лабораторных работ является получение основных навыков работы в программе САПР EWB. Выполнение контрольной работы закрепляет навыки проектирования устройств РЭС в САПР.

Защита контрольной работы проводится в виде собеседования по вопросам теории и практическому применению программы САПР: EWB (Electronics Workbench).

4.2. Контрольная работа

Разработать схему устройства на базе таймера КР1006ВИ1 (NE555) и рассчитать параметры элементов в соответствии со своим вариантом (табл. 2). Справочная информация на таймер дана в приложении 1.

Исследовать в среде EWB работу спроектированного устройства. В режиме моделирования получить временную диаграмму, подтверждающую соответствие параметров выходного сигнала техническому заданию.

Относительные погрешности параметров выходного сигнала δ_И (δ_L), δ_F, рассчитанные по временной диаграмме относительно параметров технического задания не должны превышать 5%.

Таблица 2

Варианты домашнего задания: для вариантов 1…20 ‑ Vcc = 5 В; для вариантов 21…40 - Vcc = 10 В

№ вар.	Режим	F кГц	tи (tL) мкс	№ вар.	Режим	F кГц	tи (tL) мкс
1	ОВ	1	100	21	ОВ	1	100
2	ГИ	1	(200)	22	ГИ	1	(200)
3	ОВ	2	150	23	ОВ	2	150
4	ГИ	2	(250)	24	ГИ	2	(250)
5	ОВ	3	100	25	ОВ	3	100
6	ГИ	3	(120)	26	ГИ	3	(120)
7	ОВ	4	80	27	ОВ	4	80
8	ГИ	4	(100)	28	ГИ	4	(100)
9	ОВ	5	90	29	ОВ	5	90
10	ГИ	5	(95)	30	ГИ	5	(95)
11	ОВ	6	70	31	ОВ	6	70
12	ГИ	6	(60)	32	ГИ	6	(60)
13	ОВ	7	45	33	ОВ	7	45
14	ГИ	7	(40)	34	ГИ	7	(40)
15	ОВ	8	25	35	ОВ	8	25
16	ГИ	8	(30)	36	ГИ	8	(30)
17	ОВ	9	35	37	ОВ	9	35
18	ГИ	9	(40)	38	ГИ	9	(40)
19	ОВ	10	25	39	ОВ	10	25
20	ГИ	10	(20)	40	ГИ	10	(20)