Лекция 25

Проектирование аналоговых электронных устройств

1. Введение

Курсовое проектирование является завершающим этапом изучения дисциплины «Схемотехника аналоговых электронных устройств».

В процессе курсового проектирования студент должен закрепить, расширить и углубить знания, полученные при изучении курса, а также развить навыки самостоятельной работы.

Основная задача курсового проектирования – научить студентов:

1. анализировать технические задания, самостоятельно подбирать техническую литературу по разрабатываемому устройству;

2. самостоятельно разрабатывать, выбирать и обосновывать структурную схе­му устройства, критически оценивать возможность, целесообразность и необходимость применения современной интегральной микросхемотехники;

3. разрабатывать и выполнять электрический расчет принципиальных схем,каскадов на транзисторах и аналоговых интегральных микросхемах;

4. использовать современные методы и средства автоматизированного проектирования устройств, в том числе компьютерное моделирование;

5. разрабатывать элементы рабочей документации;

6. оформлять техническую документацию по результатам проектирования.

Настоящие методические указания подготовлены с учетом изменения названия и содержания дисциплины «Схемотехника аналоговых электронных устройств», развития аналоговой элементной базы, методов и средств их проектирования и используют аналогичные методические указания по курсовому проектированию, изданных в 1987 г.

2. Техническое задание на курсовой проект

Техническое задание (ТЗ) на проектирование усилительного устройства (УУ) выдается индивидуально каждому студенту и содержит технические параметры на УУ, которое должно быть разработано, содержание и форму представления отчетного материала, сроки проектирования.

Темы курсового проектирования могут предусматривать как типовую процедуру проектирования, так и проектирование с усиленной исследовательской частью (реальный курсовой проект).

Техническое задание на типовой проект аналогового устройства, как правило, включает:

1. входные данные (входное сопротивление R_вх, параметры входного сигнала; входное напряжениеU_вх,диапазон входного воздействияDU_вхи др.);

2. выходные данные (сопротивление и емкость нагрузки R_н,С_н, параметры выходного сигнала: величина и полярность выходного напряжения и др.);

3. допустимые искажения сигналов (полоса пропускания и искажения на верхних f_в и нижнихf_нграничных частотахМ_в,М_н, время установления импульсаt_уст, спад плоской вершины импульсаD,величина выбросаdи др.);

4. эксплуатационные параметры (диапазон рабочих температур, напряжение питания Е_п, потребляемая мощностьР_п);

5. конструктивно-технологические требования (вес, габариты, элементная база).

3. Организационные основы и этапы проектирования

1. Общие положения

Задачу проектирования усилительных устройств (УУ) рекомендуется решать на основании следующих принципов:

1. Стремиться выполнить требования ТЗ с минимальными отклонениями всех параметров разработанного устройства от ТЗ. Максимально допустимое отклонение какого-либо параметра устройства не должно превышать 20 % от заданной величины.

2. Стремиться выполнить ТЗ наилучшим образом в соответ­ствии с критериями оптимальности. УУ должно быть простым, дешевым, надежным (минимум активных элементов), с минимальным потреблением мощности, долговечным.

3. Использовать современную элементную базу и современные схемотехнические решения.

4. Использовать опыт предшествующих разработок, известные решения, аналоги, использовать известные методы расчета и анализа.

5. Идти последовательно, от ТЗ к структуре УУ, далее к принципиальной схеме, ее расчету и сравнению ее пара­метров с требованиями ТЗ.

6. Применять универсальные приемы (обратные связи, корректирующие цепи и т.д.).