Расчетная работа (РР) |
0 |
|
|
|
Графическая работа (ГР) |
0 |
|
|
|
Домашнее задание к лабораторным работам |
34 |
34 |
|
|
Реферат |
0 |
|
|
|
Коллоквиум |
0 |
|
|
|
Контрольное работа |
0 |
|
|
|
Подготовка к текущему тестовому |
|
|
|
|
компьютерному контролю |
|
|
|
|
Вид промежуточного контроля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зачет (З) |
З |
З |
|
|
Экзамен (Э) |
|
|
|
|
Зачет дифференцир. (ЗД) |
0 |
|
|
|
Трудоемкость в зачетных единицах |
2 |
2 |
|
|
5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
5.1 Содержание разделов дисциплины
Код |
Раздел, тема |
|
разделов |
||
дисциплины* |
||
и тем |
||
|
Р1 |
Общие вопросы построения |
|
измерительных систем |
||
|
Р2 |
Датчики: |
состояние |
и |
тенденции развития |
|
||
|
|
||
Содержание
Измерение физических величин. Измерительная система. Обобщенная структура измерительной системы. Датчики. Категории датчиков. Обработка сигналов. Устройства индикации. Регистрация данных. Управление, обратная связь. Виды управления. Результат измерения. Ошибки измерения: систематические и случайные. Источники ошибок. Обратное влияние на измеряемый объект: согласование. Параметры зашумленного сигнала. Параметры аддитивной смеси сигналов. Источники шума. Мера шума. Коэффициент шума. Влияние характеристик измерительных систем. Чувствительность и порог чувствительности. Порог чувствительности системы с гауссовым шумом. Критерий обнаружения. Вероятность обнаружения и отношение сигнал/шум. Способы снижения порога чувствительности. Чувствительность к форме сигнала. Разрешающая способность. Помехи «плохого» заземления. Аддитивность помехи «плохого» заземления. Правило единственной точки заземления. Возможности симметричного входа. Емкостной датчик перемещения - пример балансной схемы.
Терминология и подход к классификации датчиков. Классификационные признаки. Датчики температуры. Принцип работы термопары и компенсация напряжения на холодном спае температуры. Схемы включения датчиков температуры. Терморезисторы фирмы HONEYWELL. Температурные датчики
5
STMICROELECTRONICS. Измерение температуры MAXIMoм и DALLASoм. Микроинтегральные устройства измерения температуры. Итерфейсы, контроллеры, электропитание. Thermochron DS1921. Цифровой термометр МАХ6675.
Датчики давления. Конструкция датчика. Интегральные преобразователи давления и датчики на их основе.
Сенсоры изображения
STMICROELECTRONICS. Сенсоры STMICROELECTRONICS для биометрии.
Пьезоэлектрические датчики. Ультразвуковые датчики. Датчики электрического потенциала. Нормирующие преобразователи.
Современные датчики и тенденции их развития. Беспроводные системы сбора и обработки сигналов датчиков. Системы сбора данных на одном кристалле. Беспроводная система сбора и обработки сигналов датчиков на базе ADUC831 и GSM модема FASTRACK. Микросистемная техника (МСТ). Основные направления разработок современных изделий МСТ. МСТ/МЭМС в биотехнике.
|
|
|
Элементная база устройств обработки сигналов. |
|||||||
|
|
|
Элементная |
база: |
аналог |
или |
цифра? |
|||
|
Современное состояние и |
Формирователи сигналов. |
Преобразователи |
|||||||
Р3 |
возможности |
элементной |
данных. |
Интерфейсы. |
Управление |
питанием. |
||||
|
базы электроники |
|
Основные |
производители |
электронных |
|||||
|
|
компонентов. Аналоговые решения AD, Texas |
||||||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
Instruments и MAXIM/Dallas. |
|
|
|
|
|||
|
|
|
Усилители для нормирования сигналов. |
|
||||||
|
|
|
Дискретизация. Влияние дискретизации на |
|||||||
|
|
|
непрерывный сигнал. Теоремы дискретизации |
|||||||
|
|
|
Шеннона и Котельникова. Интерполяционная |
|||||||
|
|
|
формула. Дискретизация с целью восстановления |
|||||||
|
|
|
непрерывного сигнала. Допустимая ошибка |
при |
||||||
|
|
|
восстановлении функции по ее дискретным |
|||||||
|
|
|
значениям. |
|
|
|
Аппаратура. |
|||
|
|
|
Цифровые |
осциллографы |
|
Tektronix. |
||||
|
|
|
Технические данные. Ширина полосы. Время |
|||||||
|
|
|
нарастания. |
Частота выборок. |
Реальное время. |
|||||
|
Общие вопросы |
цифровой |
Запуск |
– |
триггер. Запоминание. Запись. |
|||||
Р4 |
обработки |
аналоговых |
Обработка. Интерфейсы. |
|
|
|
|
|||
|
сигналов |
|
TDS2000 - осциллографы с обработкой сигнала в |
|||||||
|
|
реальном масштабе времени. Основные понятия. |
||||||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
Блок-схема |
узлов |
осциллографа |
и |
их |
|||
|
|
|
взаимодействие. Предотвращение искажения. |
|||||||
|
|
|
Проведение измерений. |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Цифровые |
генераторы |
Tektronix. Технические |
|||||
|
|
|
данные и функциональные возможности. |
|||||||
|
|
|
Программное обеспечение |
ArbExpress™ |
для |
|||||
|
|
|
создания |
и |
генерации |
сигналов произвольной |
||||
|
|
|
формы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цифровая |
фильтрация. Что такое цифровой |
||||||
|
|
|
фильтр? |
Структура FIR и |
IIR |
фильтров. АЧХ |
||||
6
|
|
|
|
|
фильтров. Структура |
FIR |
|
фильтра |
на основе |
||||||
|
|
|
|
|
сигнального |
процессора |
DSP. |
|
Спектральный |
||||||
|
|
|
|
|
анализ |
|
с |
использованием |
|
DSP. |
|||||
|
|
|
|
|
Исследовательская плата на основе сигнального |
||||||||||
|
|
|
|
|
процессора ADSP – 2181. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
СБИС |
программируемой |
логики: |
новая |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
элементная база, новые достижения. Методика и |
||||||||||
|
|
|
|
|
средства проектирования цифровых устройств. |
||||||||||
|
|
|
|
|
Классификация цифровых ИС с точки зрения |
||||||||||
|
|
|
|
|
методов проектирования. Стандартные ИС. |
||||||||||
|
|
|
|
|
Специализированные |
ИС |
|
Application |
Specific |
||||||
|
|
|
|
|
Integrated Circuit – ASICs. Полупроводниковые |
||||||||||
|
|
|
|
|
средства для создания специализированных БИС. |
||||||||||
|
|
|
|
|
Классификация |
СБИС |
|
|
ПЛ. |
|
СБИС |
||||
|
Современная |
схемотехника |
программируемой |
логики |
|
фирмы |
ALTERA. |
||||||||
|
Обзор семейств. Семейство МАХ 7000. Общая |
||||||||||||||
Р5 |
цифровых |
и |
аналоговых |
характеристика. |
|
|
|
Программирование |
|||||||
|
устройств |
на |
основе |
(репрограммирование) |
|
|
СБИС. |
|
Система |
||||||
|
программируемых ИМС |
|
функционально-логического |
|
проектирования |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
MAX+PLUS II. Средства системы MAX+PLUS II. |
||||||||||
|
|
|
|
|
Последовательность разработки |
устройства в |
|||||||||
|
|
|
|
|
САПР MAX+PLUS II. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Аналоговые программируемые матрицы FPAA: |
||||||||||
|
|
|
|
|
новая элементная база, новые достижения. |
||||||||||
|
|
|
|
|
Семейство аналоговых интегральных микросхем |
||||||||||
|
|
|
|
|
Anadigm |
|
vortex |
|
и |
учебно-отладочный |
|||||
|
|
|
|
|
комплекс |
FPAA |
Anadigm |
AN231K04- |
|||||||
|
|
|
|
|
DVLP3. |
|
узлов |
и |
блоков |
|
электронных |
||||
Р6 |
Автоматизированное |
проектирование |
|
||||||||||||
устройств средствами современных САПР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Введение. Принципы проектирования. |
Методы |
|||||||||
|
|
|
|
|
проектирования. |
Уровни |
|
проектирования. |
|||||||
|
|
|
|
|
Классификация уровней сложности РЭА и |
||||||||||
Р6.Т1 |
Основные |
термины |
и |
уровней |
автоматизированного |
проектирования. |
|||||||||
Основные |
стадии |
и |
этапы |
проектирования. |
|||||||||||
|
определения. |
|
|
|
Автоматизированное |
проектирование. |
Виды |
||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
обеспечения САПР. Классификация и примеры |
||||||||||
|
|
|
|
|
САПР. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Характеристика |
|
|
|
схемотехнического |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
моделирования. Цели и задачи анализа |
||||||||||
|
|
|
|
|
электронных устройств. Проектные процедуры |
||||||||||
|
|
|
|
|
(задачи) схемотехнического моделирования. |
||||||||||
|
|
|
|
|
Алгоритмы |
схемотехнического |
|
моделирования |
|||||||
|
|
|
|
|
SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit |
||||||||||
|
Программы |
|
|
|
Emphasis). |
Программные |
|
|
комплексы |
||||||
|
|
|
|
схемотехнического проектирования электронных |
|||||||||||
Р6.Т2 |
схемотехнического |
|
|||||||||||||
|
систем. PSPICE - стандарт программ-имитаторов. |
||||||||||||||
моделирования |
аналоговых |
||||||||||||||
|
электронных устройств. |
|
Программы |
моделирования |
|
аналоговых, |
|||||||||
|
|
цифровых и аналого-цифровых устройств Pspice, |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
Design Center и Design Lab. Состав пакета Design |
||||||||||
|
|
|
|
|
Lab 8.0. Программа Electronics Workbench фирмы |
||||||||||
|
|
|
|
|
Interactive |
Image |
Technologies. |
Программа |
|||||||
|
|
|
|
|
MIСRO-CAP. |
Система |
|
|
функционально- |
||||||
|
|
|
|
|
логического проектирования MAX+PLUS II. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7
|
|
|
Основы работы с программой моделирования |
|||||||
|
|
|
Micro-CAP для OS/Windows. Анализ переходных |
|||||||
|
|
|
процессов. Задание параметров моделирования. |
|||||||
|
|
|
Меню режимов расчета переходных процессов. |
|||||||
|
|
|
Вывод численных данных. Расчет частотных |
|||||||
|
|
|
характеристик. |
Меню |
режимов |
расчета |
||||
|
Выполнение моделирования в |
частотных характеристик. Расчет уровня |
||||||||
Р6.Т3 |
внутреннего |
шума. |
|
Расчет |
передаточных |
|||||
среде MIСRO-CAP. |
функций по постоянному току. Задание |
|||||||||
|
||||||||||
|
|
|
параметров моделирования. Меню режимов |
|||||||
|
|
|
расчета передаточных функций по постоянному |
|||||||
|
|
|
току. Многовариантный анализ. Статистический |
|||||||
|
|
|
анализ по методу Монте-Карло. Просмотр и |
|||||||
|
|
|
обработка результатов моделирования. Вывод |
|||||||
|
|
|
графиков в режиме Probe. Внедрение новых |
|||||||
|
|
|
моделей в библиотеку MIСRO-CAP. |
|
||||||
|
|
|
Интегрированная |
|
система |
|
сквозного |
|||
|
|
|
проектирования P-CAD. Стадии цикла сквозного |
|||||||
|
|
|
проектирования. Общие сведения о системе |
|||||||
|
|
|
проектирования P-CAD. Основные понятия |
|||||||
|
|
|
системы |
P-CAD. |
Состав |
программного |
||||
|
|
|
комплекса P-CAD. Решаемые задачи. Этапы |
|||||||
|
|
|
проектирования. |
|
Графический |
|
редактор |
|||
Р6.Т4 |
Программные |
комплексы |
принципиальных схем PC-CAPS. Общие |
|||||||
сквозного |
проектирования |
принципы работы с графическим редактором PC- |
||||||||
|
электронных систем. |
CAPS. Построение чертежа схемы. Структура |
||||||||
|
|
|
слоев чертежа. Установка режимов графического |
|||||||
|
|
|
редактора. Cписок команд графического |
|||||||
|
|
|
редактора PC-CAPS. Основные шаги по |
|||||||
|
|
|
созданию УГО ИС. Основные шаги по созданию |
|||||||
|
|
|
принципиальных электрических схем. Вывод |
|||||||
|
|
|
схемы на принтер и графопостроитель. |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.2Разделы дисциплины и виды занятий
Перечень разделов дисциплины с указанием трудоемкости их освоения в академических часах, видов учебной работы с учетом существующих форм освоения приведен в табл. 5.1.
8