69

Міністерство освіти і науки України

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра

"Електронні засоби та інформаційно-комп'ютерні технології"

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

з дисципліни

"ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ СХЕМОТЕХНІЧНОГО ПРОЕКТУВАННЯ ЕЛЕКТРОННИХ ЗАСОБІВ"

Для студентів радіотехнічного факультету

Рівень підготовки - бакалавр

Напрямок підготовки - 0910 - "Електронні апарати"

Спеціальність: 7.091001 - "Виробництво електронних засобів"

Одеса ОНПУ 2010

Конспект лекцій з дисципліни "Інформаційні технології схемотехнічного проектування електронних засобів" для студентів за фахом 0910 - "Електронні апарати", спеціальності 7.091001 - "Виробництво електронних засобів" / Укладач: Ніколаєнко В.М. Одеса: ОНПУ, 2010. – 100 с.

Укладач: НіколаєнкО В.М. д.т.н., професор.

1. Інформаційні технології схемотехнічного проектування в радіоапаратобудуванні

1.1. Мета, завдання, основи автоматизації проектування ез

1.1.1. Загальні положення

Метою є вивчення сучасних методів математичного моделювання функціональних властивостей компонентів пристроїв, вузлів ЕЗ, характеристик аналогової апаратури, а також вивчення методів функціонального моделювання цифрової ЕЗ з елементами синтезу і iнтеграції, з застосуванням ЕОМ в середовищі САПР, з урахуванням впливу дестабiлiзуючих чинників і конструктивно-технологичних особливостей ЕЗ.

Основні завдання - це вивчення методів моделювання сучасної елементної бази, пристроїв аналогової та цифрової ЕЗ. Вивчення методів аналізу функціональних властивостей аналогової та цифрової ЕЗ в аналогової області. Вивчення функціонально-логічних методів моделювання ЕЗ. Освоєння методів синтезу і оптимiзації функціональних властивостей ЕЗ.

Для рішення цих завдань ми будем використовувати методи апроксiмацiї, оптимiзацiї одномірних і многомірних функцій, методи рішення лiнійних і нелiнійних диференціальних і інтегральних рівнянь, елементи булевої алгебри, методи планування теорії факторного експеріменту, основи теорії ланцюгів.

1.1.2. Зміст дисципліни.

1. Автоматизоване схемотехнічне проектування в радіоапаратобудуванні;

2. Моделювання компонентів ЕЗ;

3. Макромоделювання аналогових пристроїв ЕЗ;

4. Макромоделювання цифрових пристроїв ЕЗ;

5. Засоби опису функціональних властивостей аналогових ЕЗ;

6. Засоби опису функціональних властивостей цифрових ЕЗ;

7. Елементи синтезу і оптимiзації властивостей ЕЗ.

1.1.3. Основи інформаційних технологій схемотехнічного проектування ез

Основними етапами проектування є: 1. НДР (Науково-дослідницька робота); 2. Етап ескiзного проектування; 3. Етап технічного проектування (включаючи в себе також і фукциональне, технологичне проектування).

Автоматизація проектування- це систематичне використання можливостей ЕОМ і хисту людини для рішення проектних задач, для утворення високої складностi апаратури чи якісної апаратури середньої складностi. Також при рішенні величезних задач обчислення, при об'ємних експеріментальних дослідженнях з наступною обробкою даних і при неповної формалiзацiї задачи.

Розрізняють:

- структурне проектування;

- функціонально-логічне проектування;

- схемотехнічне проектування;

- компонентне проектування.

На етапі структурного проектування розробляються принципи організації ЕЗ, принципова електрична схема, структурна схема блоку.

На етапі функціонально-логічного проектування розробляються функціонально-логічнi схеми ЕЗ, принципи перевірки роботоздатністi, контролюючі тести.

На етапі схемо-технічного проектування проводять синтез принципових схем аналогової частини, перевірку роботоздатністi, розробляють технічне завдання для деяких компонентів.

І на етапі компонентного проектування роблять розрахунок і конструювання спеціальних компонентів.

1.2 Загальнi положення I класифікація моделей ез

1.2.1 Загальні положення

Під математичною моделью об'єкту (компоненту, пристрою) будем розуміти опис його властивостей при допомозі функціональних, логическiх, операторних виразів, алгебраїчних, інтегрально-диференціальних рівнянь, що спромагаються бути представлені як в явному, так і в неявном виді.

Також може використатися таблична, графічна, алгоритмічна та ін. форми подання моделей.

Завдання складається в визначенні безлічі: Q={q_i}, i=1, n

і безлічі операторів: A={a_j}, j=1, m.

Безліч вхідних змінних: X={x_i}, i=1, b,

множини вихідних змінних: Y={y_i}, i=1, c,

безліч внутрішніх змінних: Z={z_i}, i=1, a,

безліч вхідних параметрів:  ={_i}, i=1, f,

безліч вихідних параметрів:  ={_i}, i=1, s,

безліч внутрішніх параметрів:  ={_i}, i=1, r.

Під оператором А_i будем розуміти деяке правило, що для кожного x_i{X} шляхом z_i {Z} ставить y_i{Y}.

Якщо розглянемо X (t,), тоді можна скласти модель:

Z(t) = A*() X(t, )

Y(t) = A**() Z(t)

Y(t) = A**() A*() X(t, ) A(, ) X(t, )

Задаються X, Y, _критич , _критич, Э (эффективність).

Э = (Y, ).

Перевіряємо умову:

 < _критич;

 < _критич;

Э< Э_критич.

Якщо умова виконується, тоді модель правильно сконструйована, якщо невиконується - тоді змінюючи  змінюємо Z, А*, A** і знов перевіряємо умову.