Βασικές αρχές σχεδιασμού υπολογιστών και μοντελοποίησης αναπ. Μοντελοποίηση στοιχείων και συγκροτημάτων ραδιοηλεκτρονικού εξοπλισμού: Πρόγραμμα του ακαδημαϊκού κλάδου και οδηγίες για την ολοκλήρωση της δοκιμής Μοντελοποίηση στοιχείων και συγκροτημάτων ραδιοηλεκτρονικού εξοπλισμού

Το εγχειρίδιο αναπτύχθηκε για φοιτητές της Σχολής MRM του SibGUTI που μελετούν τον κλάδο «Βασικές αρχές σχεδιασμού υπολογιστών και μοντελοποίησης ΑΠΕ»

Εισαγωγή 8

Κεφάλαιο 1. Βασικές έννοιες, ορισμοί, ταξινόμηση 9

1.1 Έννοιες συστήματος, μοντέλου και προσομοίωσης 9

1.2 Ταξινόμηση ραδιοφωνικών συσκευών 10

1.3 Κύριοι τύποι προβλημάτων στη ραδιομηχανική 12

1.4 Ανάπτυξη της έννοιας του μοντέλου 14

1.4.2 Η μοντελοποίηση είναι το πιο σημαντικό στάδιο της σκόπιμης δραστηριότητας 15

1.4.3 Γνωστικά και πραγματιστικά μοντέλα 15

1.4.4 Στατικά και δυναμικά μοντέλα 16

1.5 Τρόποι υλοποίησης μοντέλων 17

1.5.1 Αφηρημένα μοντέλα και ο ρόλος των γλωσσών 17

1.5.2 Υλικά μοντέλα και τύποι ομοιότητας 17

1.5.3 Προϋποθέσεις για την υλοποίηση των ιδιοτήτων των μοντέλων 18

1.6 Αντιστοιχία μεταξύ μοντέλου και πραγματικότητας ως προς τη διαφορά 19

1.6.1 Πεπερότητα μοντέλων 19

1.6.2 Απλοποίηση μοντέλων 19

1.6.3 Προσέγγιση μοντέλων 20

1.7 Αντιστοιχία μοντέλου και πραγματικότητας από την άποψη της ομοιότητας 21

1.7.1 Πρότυπο αλήθειας 21

1.7.2 Σχετικά με τον συνδυασμό αληθούς και ψευδούς στο μοντέλο 21

1.7.3 Πολυπλοκότητες αλγορίθμων μοντελοποίησης 22

1.8 Κύριοι τύποι μοντέλων 23

1.8.1 Η έννοια της προβληματικής κατάστασης κατά τη δημιουργία ενός συστήματος 23

1.8.2 Κύριοι τύποι επίσημων μοντέλων 24

1.8.3 Μαθηματική αναπαράσταση του μοντέλου μαύρου κουτιού 28

1.9 Σχέσεις μεταξύ μοντελοποίησης και σχεδίασης 32

1.10 Ακρίβεια προσομοίωσης 33

Κεφάλαιο 2. Ταξινόμηση μεθόδων μοντελοποίησης 37

2.1 Πραγματική προσομοίωση 37

2.2 Διανοητική μοντελοποίηση 38

Κεφάλαιο 3. ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΜΟΝΤΕΛΕΥΣΗ 40

3.1 Στάδια δημιουργίας μαθηματικών μοντέλων 43

H.2 Συνιστώσα και τοπολογικές εξισώσεις του μοντελοποιημένου αντικειμένου 46

3.3 Συνιστώσες και τοπολογικές εξισώσεις ηλεκτρικού κυκλώματος 46

Κεφάλαιο 4. Χαρακτηριστικά μοντέλων υπολογιστών 50

4.1 Μοντελοποίηση υπολογιστή και υπολογιστικό πείραμα 51

4.2 Λογισμικό μοντελοποίησης υπολογιστή 52

Κεφάλαιο 5. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΡΑΔΙΟΦΩΝΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΩΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΜΕΛΕΤΗΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΜΕΘΟΔΩΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ 57

5.1 Κατηγορίες ραδιοσυστημάτων 57

5.2 Επίσημη περιγραφή ραδιοφωνικών συστημάτων 58

Κεφάλαιο 6. ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΠΑΚΕΤΟ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ MATHCAD ΓΙΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ 64

6.1 Βασικές πληροφορίες για το καθολικό πακέτο μαθηματικού λογισμικού MathCAD 64

6.2 Βασικά στοιχεία της γλώσσας MathCAD 65

6.2.1 Τύπος γλώσσας εισαγωγήςMathCAD 66

6.2.2 Περιγραφή του παραθύρου κειμένου MathCAD 67

6.2.3 Εισαγωγή δρομέα 68

6.2.5 Διαχείριση στοιχείων διεπαφής 70

6.2.6 Επιλογή περιοχών 71

6.2.7 Αλλαγή της κλίμακας εγγράφου 71

6.2.8 Ενημέρωση οθόνης 72

6.3 Βασικοί κανόνες για την εργασία στο περιβάλλον MathCAD 79

6.3.1 Διαγραφή μαθηματικών παραστάσεων 79

6.3.2 Αντιγραφή μαθηματικών παραστάσεων 80

6.3.3 Μεταφορά μαθηματικών παραστάσεων 80

6.3.4 Εισαγωγή σχολίων κειμένου στο πρόγραμμα 80

6.4 Σχεδίαση γραφημάτων 81

6.4.1 Σχεδίαση γραφημάτων σε καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων 81

6.4.2 Σχεδίαση γραφημάτων στο πολικό σύστημα συντεταγμένων 83

6.4.3 Αλλαγή της μορφής γραφήματος 85

6.4.4 Κανόνες παρακολούθησης γραφήματος 85

6.4.5 Κανόνες για την προβολή τμημάτων δισδιάστατων γραφημάτων 86

6.5 Κανόνες για υπολογισμούς στο περιβάλλον MathCAD 87

6.6 Ανάλυση γραμμικών συσκευών 93

6.6.1 Λειτουργία μεταφοράς, συντελεστής μετάδοσης, χαρακτηριστικά χρόνου και συχνότητας 94

6.6.2 Συντελεστής μεταφοράς K(jω) 95

6.6.3 Απόκριση πλάτους-συχνότητας (AFC) 96

6.6.4 Προσδιορισμός παροδικών και παλμικών χαρακτηριστικών 98

6.7 Μέθοδοι επίλυσης αλγεβρικών και υπερβατικών εξισώσεων στο περιβάλλον MathCAD και οργάνωση υπολογισμών σε κύκλο 101

6.7.1 Προσδιορισμός των ριζών των αλγεβρικών εξισώσεων 101

6.7.2 Προσδιορισμός των ριζών των υπερβατικών εξισώσεων 103

6.7.3 Υπολογισμοί κύκλου 106

6.8 Επεξεργασία δεδομένων 108

6.8.1 Τμηματική γραμμική παρεμβολή 108

6.8.2 Παρεμβολή spline 110

6.8.3 Παρέκταση 112

6.9 Συμβολικοί υπολογισμοί 115

6.10 Βελτιστοποίηση στους υπολογισμούς REA 124

6.10.1 Μονοδιάστατες στρατηγικές βελτιστοποίησης 124

6.10.2 Τοπικά και παγκόσμια άκρα 126

6.10.3 Μέθοδοι συμπερίληψης διαστημάτων αβεβαιότητας 127

6.10.4 Κριτήρια βελτιστοποίησης 135

6.10.6 Παράδειγμα γραφής αντικειμενικής συνάρτησης κατά τη σύνθεση φίλτρων 141

6.11 Κινούμενη εικόνα γραφικού υλικού στο περιβάλλον MathCAD 148

6.11.1 Προετοιμασία για κινούμενα σχέδια 149

6.11.2 Παράδειγμα κινούμενης εικόνας γραφήματος 149

6.11.3 Κλήση του προγράμματος αναπαραγωγής κινούμενων σχεδίων για γραφήματα και αρχεία βίντεο 151

6.12 Δημιουργία σύνδεσης μεταξύ του MathCAD και άλλων περιβαλλόντων λογισμικού 153

Η υποβολή της καλής σας δουλειάς στη βάση γνώσεων είναι εύκολη. Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα

Φοιτητές, μεταπτυχιακοί φοιτητές, νέοι επιστήμονες που χρησιμοποιούν τη βάση γνώσεων στις σπουδές και την εργασία τους θα σας είναι πολύ ευγνώμονες.

Δημοσιεύτηκε στις http://www.allbest.ru/

Δημοσιεύτηκε στις http://www.allbest.ru/

Ινστιτούτο Voronezh του Υπουργείου Εσωτερικών της Ρωσίας

Τμήμα Ιδιωτικής Ασφάλειας

ΔΟΚΙΜΗ

στον κλάδο «Βασικές αρχές σχεδιασμού ηλεκτρονικών υπολογιστών και μοντελοποίησης ραδιοηλεκτρονικού εξοπλισμού»

Θέμα: «Μοντελοποίηση κυκλώματος ραδιοηλεκτρονικού εξοπλισμού»

Αναπτύχθηκε από: δόκιμος της 41ης διμοιρίας εκπαίδευσης, ιδιωτικός αστυνομικός R.G. Vostrikov

Voronezh 2015

Εισαγωγή

1. Εισαγωγή στο CAD

2.3 Προσομοίωση δυναμικών χαρακτηριστικών

2.4 Μοντελοποίηση απόκρισης συχνότητας

Σύναψη

Αναφορές

Εισαγωγή

Το σύστημα σχεδίασης με τη βοήθεια υπολογιστή (CAD) είναι ένα οργανωτικό και τεχνικό σύστημα που αποτελείται από ένα σύνολο εργαλείων αυτοματισμού σχεδιασμού και μια ομάδα ειδικών από τμήματα ενός οργανισμού σχεδιασμού που εκτελεί σχεδιασμό με τη βοήθεια υπολογιστή ενός αντικειμένου, το οποίο είναι το αποτέλεσμα της δραστηριότητες του σχεδιαστικού οργανισμού.

Η χρήση συστημάτων σχεδίασης με τη βοήθεια υπολογιστή (CAD) μας επιτρέπει να περάσουμε από την παραδοσιακή πρωτοτυποποίηση του εξοπλισμού που αναπτύσσεται στη μοντελοποίησή του με χρήση υπολογιστή. Σε αυτήν την περίπτωση, κατά κανόνα, πραγματοποιείται ένας κύκλος σχεδίασης από άκρο σε άκρο, ο οποίος περιλαμβάνει:

Σύνθεση της δομής και του διαγράμματος κυκλώματος μιας ραδιοηλεκτρονικής συσκευής (ΑΠΕ).

Ανάλυση των χαρακτηριστικών του σε διάφορους τρόπους λειτουργίας, λαμβάνοντας υπόψη την εξάπλωση των παραμέτρων των συστατικών και την παρουσία αποσταθεροποιητικών παραγόντων, πραγματοποιώντας παραμετρική βελτιστοποίηση.

Σύνθεση τοπολογίας, συμπεριλαμβανομένης της τοποθέτησης στοιχείων σε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος και καλωδίωσης διασυνδέσεων.

Επαλήθευση (έλεγχος) της τοπολογίας της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.

Δημοσίευση τεκμηρίωσης σχεδιασμού.

Τα προβλήματα δομικής σύνθεσης επιλύονται χρησιμοποιώντας εξαιρετικά εξειδικευμένα προγράμματα που επικεντρώνονται σε συσκευές συγκεκριμένου τύπου, για παράδειγμα, έχει δημιουργηθεί ένας μεγάλος αριθμός προγραμμάτων για τη σύνθεση κυκλωμάτων αντιστοίχισης, αναλογικά και ψηφιακά φίλτρα. Τα μεγαλύτερα επιτεύγματα στην κατασκευή προγραμμάτων δομικής σύνθεσης και σύνθεσης διαγραμμάτων κυκλωμάτων είναι στον τομέα του σχεδιασμού ψηφιακών συσκευών. Η δομή και το διάγραμμα κυκλώματος των περισσότερων συσκευών εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το πεδίο εφαρμογής και τα αρχικά δεδομένα σχεδιασμού, γεγονός που δημιουργεί μεγάλες δυσκολίες στη σύνθεση ενός διαγράμματος κυκλώματος χρησιμοποιώντας υπολογιστή. Επομένως, συνήθως η αρχική έκδοση του κυκλώματος καταρτίζεται από έναν μηχανικό «χειροκίνητα», ακολουθούμενη από μοντελοποίηση και βελτιστοποίηση σε υπολογιστή.

Τα σύγχρονα προγράμματα CAD λειτουργούν σε διαδραστική λειτουργία και διαθέτουν ένα μεγάλο σύνολο μονάδων υπηρεσιών. Τα πακέτα λογισμικού CAD είναι ικανά να λύσουν τα πιο σύνθετα προβλήματα μοντελοποίησης ηλεκτρονικών συσκευών, όπως τροφοδοτικά, ενισχυτές, μετατροπείς σήματος και άλλα. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης είναι οι τρόποι λειτουργίας DC, τα παλμογράφημα σήματος, τα χαρακτηριστικά συχνότητας και φασμάτων, ακόμη και οι θερμοκρασίες στοιχείων. Όσον αφορά τις δυνατότητές τους, τα προγράμματα προσομοίωσης μπορούν να ξεπεράσουν ακόμη και τα όργανα μέτρησης, για παράδειγμα, σας επιτρέπουν να παρατηρήσετε παλμογράμματα ρευμάτων και δυνάμεων σε στοιχεία χωρίς να προσθέτετε αντιστάσεις μέτρησης στη συσκευή. Τα αποτελέσματα που λαμβάνονται μπορούν να βοηθήσουν στον εντοπισμό των αιτιών πιθανών ή πραγματικών δυσλειτουργιών στη συσκευή και στην εξεύρεση τρόπων βελτίωσης της ποιότητάς της. Η χρήση προγραμμάτων προσομοίωσης σάς επιτρέπει να αναλύσετε έναν μεγάλο αριθμό διαφορετικών επιλογών σχεδίασης κυκλώματος και να επιλέξετε την καλύτερη από αυτές, χωρίς να ξοδέψετε ούτε ένα στοιχείο ραδιοφώνου σε αυτό.

Η τοπολογία PCB αναπτύσσεται μετά την ολοκλήρωση της μοντελοποίησης του κυκλώματος. Σε αυτό το στάδιο σχεδιασμού, τοποθετούνται στοιχεία στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος και δρομολογούνται οι συνδέσεις. Οι πιο επιτυχημένες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων για ψηφιακές συσκευές είναι εκείνες όπου η ανθρώπινη παρέμβαση στη διαδικασία σύνθεσης τοπολογίας είναι σχετικά μικρή. Η ανάπτυξη αναλογικών συσκευών απαιτεί πολύ μεγαλύτερη ανθρώπινη συμμετοχή στη διαδικασία σχεδιασμού, διόρθωση και, εάν είναι απαραίτητο, μερική επανεπεξεργασία των αποτελεσμάτων σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή. Η κύρια δυσκολία στην ανάπτυξη αναλογικού εξοπλισμού είναι η αυτοματοποίηση της σύνθεσης τοπολογίας και η διασφάλιση της αλληλεπίδρασης των προγραμμάτων μοντελοποίησης κυκλωμάτων και σύνθεσης τοπολογίας. Επιπλέον, είναι αρκετά δύσκολο να επισημοποιηθούν πολλές πρόσθετες απαιτήσεις για αναλογικές συσκευές, για παράδειγμα, η απαίτηση για ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα εξαρτημάτων.

Ο κύριος στόχος της ολοκλήρωσης του τεστ είναι η εξοικείωση με τη μεθοδολογία σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή και μοντελοποίησης κυκλωμάτων εξαρτημάτων και μπλοκ ηλεκτρονικών συστημάτων διανομής με χρήση εργαλείων CAD.

Τα ακόλουθα καθήκοντα χρησιμεύουν για την επίτευξη αυτού του στόχου:

1) μελέτη των δυνατοτήτων των σύγχρονων πακέτων εφαρμογών CAD RES.

2) ο σχηματισμός θεωρητικών γνώσεων και πρακτικών δεξιοτήτων στη χρήση εργαλείων CAD στη μοντελοποίηση κυκλωμάτων εξαρτημάτων και μπλοκ ηλεκτρονικών συστημάτων διανομής.

Κατά τη διάρκεια της δοκιμής απαιτούνται τα ακόλουθα:

1) να αναλύσει τις κύριες δυνατότητες του πακέτου μοντελοποίησης κυκλώματος που χρησιμοποιείται στη δοκιμαστική εργασία.

2) εκτελεί μοντελοποίηση στατικών, δυναμικών και χαρακτηριστικών συχνότητας κόμβων και μπλοκ ΑΠΕ.

3) βελτιστοποίηση των παραμέτρων και των χαρακτηριστικών των ΑΠΕ.

1. Εισαγωγή στο CAD

Ο αυτοματισμός σχεδιασμού κατέχει ιδιαίτερη θέση μεταξύ των τεχνολογιών πληροφοριών. Πρώτον, ο αυτοματισμός σχεδιασμού είναι ένας συνθετικός κλάδος πολλές άλλες σύγχρονες τεχνολογίες πληροφοριών. Έτσι, η τεχνική υποστήριξη συστημάτων σχεδίασης με τη βοήθεια υπολογιστή (CAD) βασίζεται στη χρήση δικτύων υπολογιστών και τεχνολογιών τηλεπικοινωνιών.

Το λογισμικό CAD διακρίνεται από τον πλούτο και την ποικιλία των μεθόδων που χρησιμοποιούνται στα υπολογιστικά μαθηματικά, τη στατιστική, τον μαθηματικό προγραμματισμό, τα διακριτά μαθηματικά και την τεχνητή νοημοσύνη. Δεύτερον, η γνώση των βασικών αρχών του αυτοματισμού σχεδιασμού και η ικανότητα εργασίας με εργαλεία CAD απαιτείται από σχεδόν κάθε μηχανικό ανάπτυξης. Τα τμήματα σχεδιασμού, τα γραφεία σχεδιασμού και τα γραφεία είναι γεμάτα υπολογιστές. Η δουλειά ενός σχεδιαστή σε έναν συνηθισμένο πίνακα σχεδίασης, οι υπολογισμοί χρησιμοποιώντας έναν κανόνα διαφανειών ή η σύνταξη μιας αναφοράς σε μια γραφομηχανή έχουν γίνει αναχρονισμός. Οι επιχειρήσεις που αναπτύσσονται χωρίς CAD ή με μικρό μόνο βαθμό χρήσης τους αποδεικνύονται μη ανταγωνιστικές, τόσο λόγω του μεγάλου κόστους υλικού και χρόνου του σχεδιασμού όσο και λόγω της χαμηλής ποιότητας των έργων. Η εμφάνιση των πρώτων προγραμμάτων αυτοματισμού σχεδιασμού στο εξωτερικό και στην ΕΣΣΔ χρονολογείται από τις αρχές της δεκαετίας του '60. Στη συνέχεια δημιουργήθηκαν προγράμματα για την επίλυση προβλημάτων στη δομική μηχανική, την ανάλυση ηλεκτρονικών κυκλωμάτων και τον σχεδιασμό πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων.

Η περαιτέρω ανάπτυξη του CAD ακολούθησε τη δημιουργία υλικού και λογισμικού για γραφικά υπολογιστών, αύξηση της υπολογιστικής αποτελεσματικότητας των προγραμμάτων μοντελοποίησης και ανάλυσης, επέκταση των πεδίων εφαρμογής του CAD, απλοποίηση της διεπαφής χρήστη και εισαγωγή στοιχείων τεχνητής νοημοσύνης στο CAD.

Μέχρι σήμερα, έχει δημιουργηθεί ένας μεγάλος αριθμός λογισμικού και μεθοδολογικών συμπλεγμάτων για CAD με διάφορους βαθμούς εξειδίκευσης και προσανατολισμού εφαρμογής. Ως αποτέλεσμα, ο αυτοματισμός σχεδιασμού έχει γίνει απαραίτητο συστατικό της εκπαίδευσης μηχανικών διαφόρων ειδικοτήτων. Μηχανικός που δεν έχει γνώσεις και δεν μπορεί να εργαστεί σε CAD δεν μπορεί να θεωρηθεί πλήρης ειδικός.

Η εκπαίδευση μηχανικών διαφόρων ειδικοτήτων στον τομέα της CAD περιλαμβάνει βασικά και ειδικά εξαρτήματα. Οι πιο γενικές διατάξεις, τα μοντέλα και οι μέθοδοι σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή περιλαμβάνονται στο πρόγραμμα μαθημάτων που είναι αφιερωμένο στα βασικά του CAD μια πιο λεπτομερής μελέτη εκείνων των μεθόδων και προγραμμάτων που είναι ειδικά για συγκεκριμένες ειδικότητες παρέχεται σε εξειδικευμένους κλάδους.

1.1 Βασικές αρχές σχεδιασμού CAD

Η ανάπτυξη CAD είναι ένα σημαντικό επιστημονικό και τεχνικό πρόβλημα και η εφαρμογή του απαιτεί σημαντικές επενδύσεις κεφαλαίου. Η συσσωρευμένη εμπειρία μας επιτρέπει να επισημάνουμε τις ακόλουθες βασικές αρχές για την κατασκευή συστημάτων CAD.

1.CAD - σύστημα ανθρώπου-μηχανής. Όλα τα συστήματα σχεδιασμού που δημιουργούνται και δημιουργούνται με χρήση υπολογιστή είναι αυτοματοποιημένα, ένας σημαντικός ρόλος σε αυτά διαδραματίζει ένα άτομο - ένας μηχανικός που αναπτύσσει ένα σχέδιο για μια τεχνική συσκευή.

Προς το παρόν, και τουλάχιστον τα επόμενα χρόνια, δεν αναμένεται η δημιουργία συστημάτων αυτόματου σχεδιασμού και τίποτα δεν απειλεί το ανθρώπινο μονοπώλιο κατά τη λήψη βασικών αποφάσεων στη διαδικασία σχεδιασμού. Ένα άτομο στο CAD πρέπει να επιλύει, πρώτον, όλα τα προβλήματα που δεν είναι επισημοποιημένα και δεύτερον, εργασίες που ένα άτομο λύνει με βάση τις ευρετικές του ικανότητες πιο αποτελεσματικά από έναν σύγχρονο υπολογιστή με βάση τις υπολογιστικές του ικανότητες. Η στενή αλληλεπίδραση μεταξύ ανθρώπου και υπολογιστή στη διαδικασία σχεδιασμού είναι μία από τις αρχές για την κατασκευή και τη λειτουργία συστημάτων CAD.

2.CAD είναι ένα ιεραρχικό σύστημα που εφαρμόζει μια ολοκληρωμένη προσέγγιση για την αυτοματοποίηση όλων των επιπέδων σχεδιασμού. Η ιεραρχία των επιπέδων σχεδίασης αντικατοπτρίζεται στη δομή του προσαρμοσμένου λογισμικού CAD με τη μορφή μιας ιεραρχίας υποσυστημάτων.

Θα πρέπει να τονιστεί ιδιαίτερα η σκοπιμότητα της εξασφάλισης της ολοκληρωμένης φύσης του CAD, καθώς ο αυτοματισμός σχεδιασμού μόνο σε ένα από τα επίπεδα αποδεικνύεται πολύ λιγότερο αποτελεσματικός από τον πλήρη αυτοματισμό όλων των επιπέδων. Η ιεραρχική κατασκευή δεν εφαρμόζεται μόνο σε ειδικό λογισμικό, αλλά και σε υλικό CAD, χωρισμένο σε κεντρικό υπολογιστικό συγκρότημα και αυτοματοποιημένους σταθμούς εργασίας σχεδιαστών.

3.CAD - ένα σύνολο υποσυστημάτων συντονισμένων με πληροφορίες. Αυτή η πολύ σημαντική αρχή θα πρέπει να ισχύει όχι μόνο για συνδέσεις μεταξύ μεγάλων υποσυστημάτων, αλλά και για συνδέσεις μεταξύ μικρότερων τμημάτων υποσυστημάτων. Συνέπεια πληροφοριών σημαίνει ότι όλες ή οι περισσότερες πιθανές ακολουθίες προβλημάτων σχεδίασης εξυπηρετούνται από προγράμματα συνεπή με πληροφορίες. Δύο προγράμματα είναι πληροφοριακά συνεπή εάν όλα τα δεδομένα που αντιπροσωπεύουν το αντικείμενο επεξεργασίας και στα δύο προγράμματα περιλαμβάνονται σε αριθμητικούς πίνακες που δεν απαιτούν αλλαγές όταν μετακινούνται από το ένα πρόγραμμα στο άλλο. Έτσι, οι συνδέσεις πληροφοριών μπορούν να εκδηλωθούν στο γεγονός ότι τα αποτελέσματα της επίλυσης ενός προβλήματος θα είναι τα αρχικά δεδομένα για ένα άλλο πρόβλημα. Εάν ο συντονισμός των προγραμμάτων απαιτεί σημαντική επεξεργασία του γενικού πίνακα με τη συμμετοχή ενός ατόμου που προσθέτει παραμέτρους που λείπουν, αναδιατάσσει χειροκίνητα τον πίνακα ή αλλάζει τις αριθμητικές τιμές μεμονωμένων παραμέτρων, τότε τα προγράμματα δεν είναι συνεπή από πληροφορίες. Η μη αυτόματη αναδιάταξη του πίνακα οδηγεί σε σημαντικές χρονικές καθυστερήσεις, αύξηση του αριθμού των σφαλμάτων και ως εκ τούτου μειώνει τη ζήτηση για υπηρεσίες CAD. Η ασυνέπεια πληροφοριών μετατρέπει το CAD σε ένα σύνολο αυτόνομων προγραμμάτων, ενώ λόγω της αδυναμίας να ληφθούν υπόψη στα υποσυστήματα πολλοί παράγοντες που αξιολογούνται σε άλλα υποσυστήματα, η ποιότητα των λύσεων σχεδιασμού μειώνεται.

4.CAD είναι ένα ανοιχτό και αναπτυσσόμενο σύστημα. Υπάρχουν τουλάχιστον δύο καλοί λόγοι για τους οποίους το CAD πρέπει να είναι ένα σύστημα που μεταβάλλεται χρονικά. Πρώτον, η ανάπτυξη ενός τόσο περίπλοκου αντικειμένου όπως το CAD διαρκεί πολύ και είναι οικονομικά κερδοφόρο να τεθούν σε λειτουργία τμήματα του συστήματος καθώς είναι έτοιμα. Η βασική έκδοση του συστήματος που έχει ανατεθεί επεκτείνεται στη συνέχεια. Δεύτερον, η συνεχής πρόοδος της τεχνολογίας, των σχεδιασμένων αντικειμένων, της τεχνολογίας υπολογιστών και των υπολογιστικών μαθηματικών οδηγεί στην εμφάνιση νέων, πιο προηγμένων μαθηματικών μοντέλων και προγραμμάτων που θα πρέπει να αντικαταστήσουν τα παλιά, λιγότερο επιτυχημένα ανάλογα. Επομένως, το CAD θα πρέπει να είναι ένα ανοιχτό σύστημα, δηλαδή να έχει την ιδιότητα να είναι εύκολο στη χρήση νέων μεθόδων και εργαλείων.

5.CAD είναι ένα εξειδικευμένο σύστημα με μέγιστη χρήση ενοποιημένων μονάδων. Οι απαιτήσεις για υψηλή απόδοση και ευελιξία είναι συνήθως αντιφατικές. Σε σχέση με το CAD, η διάταξη αυτή παραμένει σε ισχύ. Η υψηλή απόδοση του CAD, που εκφράζεται κυρίως από το χαμηλό κόστος χρόνου και υλικού κατά την επίλυση προβλημάτων σχεδιασμού, επιτυγχάνεται μέσω της εξειδίκευσης των συστημάτων. Προφανώς, ο αριθμός των διαφορετικών συστημάτων CAD αυξάνεται. Για να μειωθεί το κόστος ανάπτυξης πολλών εξειδικευμένων συστημάτων CAD, συνιστάται η κατασκευή τους με βάση τη μέγιστη χρήση τυποποιημένων εξαρτημάτων. Απαραίτητη προϋπόθεση για την ενοποίηση είναι η αναζήτηση κοινών χαρακτηριστικών και διατάξεων στη μοντελοποίηση, ανάλυση και σύνθεση ετερογενών τεχνικών αντικειμένων. Φυσικά, μπορούν να διατυπωθούν μια σειρά από άλλες αρχές, οι οποίες τονίζουν την ευελιξία και την πολυπλοκότητα του προβλήματος CAD.

1.2 Συστηματική προσέγγιση στο σχεδιασμό

Οι βασικές ιδέες και αρχές του σχεδιασμού πολύπλοκων συστημάτων εκφράζονται στη συστημική προσέγγιση. Για έναν ειδικό στον τομέα της μηχανικής συστημάτων, είναι προφανείς και φυσικές, ωστόσο, η συμμόρφωση και η εφαρμογή τους συχνά συνδέονται με ορισμένες δυσκολίες λόγω σχεδιαστικών χαρακτηριστικών. Όπως οι περισσότεροι μορφωμένοι ενήλικες που χρησιμοποιούν σωστά τη μητρική τους γλώσσα χωρίς τη χρήση γραμματικών κανόνων, οι μηχανικοί χρησιμοποιούν μια προσέγγιση συστημάτων χωρίς να καταφεύγουν σε εγχειρίδια ανάλυσης συστημάτων. Ωστόσο, μια διαισθητική προσέγγιση χωρίς την εφαρμογή των κανόνων ανάλυσης συστήματος μπορεί να μην είναι επαρκής για την επίλυση ολοένα και πιο περίπλοκων προβλημάτων μηχανικής.

Η κύρια γενική αρχή της συστημικής προσέγγισης είναι να εξετάζονται τα μέρη ενός φαινομένου ή ενός πολύπλοκου συστήματος, λαμβάνοντας υπόψη την αλληλεπίδρασή τους. Η συστημική προσέγγιση αποκαλύπτει τη δομή του συστήματος, τις εσωτερικές και εξωτερικές του συνδέσεις.

1.3 Δομή CAD

Όπως κάθε πολύπλοκο σύστημα, το CAD αποτελείται από υποσυστήματα. Υπάρχουν υποσυστήματα σχεδιασμού και συντήρησης.

Τα υποσυστήματα σχεδιασμού εκτελούν απευθείας διαδικασίες σχεδιασμού. Παραδείγματα υποσυστημάτων σχεδιασμού περιλαμβάνουν υποσυστήματα για γεωμετρική τρισδιάστατη μοντελοποίηση μηχανικών αντικειμένων, παραγωγή τεκμηρίωσης σχεδιασμού, ανάλυση κυκλώματος και δρομολόγηση συνδέσεων σε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων.

Τα υποσυστήματα σέρβις διασφαλίζουν τη λειτουργία των υποσυστημάτων σχεδιασμού το σύνολο τους ονομάζεται συχνά περιβάλλον συστήματος CAD (ή κέλυφος). Τυπικά υποσυστήματα υπηρεσιών είναι τα υποσυστήματα διαχείρισης δεδομένων σχεδιασμού, τα υποσυστήματα ανάπτυξης και συντήρησης λογισμικού CASE (Computer Aided Software Engineering) και υποσυστήματα εκπαίδευσης για τους χρήστες για να κυριαρχήσουν τεχνολογίες που εφαρμόζονται στο CAD.

1.4 Τύποι λογισμικού CAD

Η δόμηση του CAD σε διάφορες πτυχές καθορίζει την εμφάνιση τύπων λογισμικού CAD. Είναι σύνηθες να διακρίνουμε επτά τύπους λογισμικού CAD:

· τεχνικό (TO), συμπεριλαμβανομένων διαφόρων υλισμικών (υπολογιστές, περιφερειακές συσκευές, εξοπλισμός μεταγωγής δικτύου, γραμμές επικοινωνίας, όργανα μέτρησης).

· Μαθηματικό (MO), το οποίο συνδυάζει μαθηματικές μεθόδους, μοντέλα και αλγόριθμους για την εκτέλεση σχεδίασης.

· Λογισμικό που αντιπροσωπεύεται από προγράμματα υπολογιστών CAD.

· πληροφορίες (IO), που αποτελούνται από μια βάση δεδομένων, ΣΔΒΔ, καθώς και άλλα δεδομένα που χρησιμοποιούνται στη σχεδίαση. Σημειώστε ότι ολόκληρο το σύνολο των δεδομένων που χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό ονομάζεται ταμείο πληροφοριών CAD, η βάση δεδομένων μαζί με το DBMS ονομάζεται τράπεζα δεδομένων.

· γλωσσική (LO), που εκφράζεται από τις γλώσσες επικοινωνίας μεταξύ σχεδιαστών και υπολογιστών, γλώσσες προγραμματισμού και γλώσσες για την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ τεχνικών εργαλείων CAD.

· μεθοδολογικές (MetO), συμπεριλαμβανομένων διαφόρων τεχνικών σχεδιασμού. Μερικές φορές περιλαμβάνει και μαθηματικό λογισμικό.

· οργανωτική (OO), που αντιπροσωπεύεται από χρονοδιαγράμματα στελέχωσης, περιγραφές θέσεων εργασίας και άλλα έγγραφα που ρυθμίζουν το έργο της επιχείρησης του έργου.

1.5 Τύποι CAD

Η ταξινόμηση CAD πραγματοποιείται σύμφωνα με μια σειρά κριτηρίων, για παράδειγμα, ανά εφαρμογή, επιδιωκόμενο σκοπό, κλίμακα (πολυπλοκότητα των εργασιών που επιλύονται) και τη φύση του βασικού υποσυστήματος - του πυρήνα CAD.

Ανά εφαρμογή, οι πιο αντιπροσωπευτικές και ευρέως χρησιμοποιούμενες είναι οι ακόλουθες ομάδες CAD:

· CAD για χρήση σε γενικές βιομηχανίες μηχανικής. Συχνά ονομάζονται μηχανικά συστήματα CAD ή συστήματα MCAD (Mechanical CAD).

· CAD για ραδιοηλεκτρονικά: συστήματα ECAD (Electronic CAD) ή EDA (Electronic Design Automation).

· CAD στον τομέα της αρχιτεκτονικής και των κατασκευών.

Επιπλέον, είναι γνωστός ένας μεγάλος αριθμός εξειδικευμένων συστημάτων CAD, είτε ταξινομημένα σε αυτές τις ομάδες είτε αντιπροσωπεύουν έναν ανεξάρτητο κλάδο της ταξινόμησης. Παραδείγματα τέτοιων συστημάτων είναι τα συστήματα CAD για ολοκληρωμένα κυκλώματα μεγάλης κλίμακας (LSI). CAD αεροσκάφους. CAD ηλεκτρικών μηχανών κ.λπ.

Η Electronics Workbench είναι ο ηγέτης της διεθνούς αγοράς στην ανάπτυξη του πιο ευρέως χρησιμοποιούμενου λογισμικού σχεδίασης κυκλωμάτων στον κόσμο. Η εταιρεία έχει περισσότερα από 15 χρόνια εμπειρίας στον αυτοματισμό του σχεδιασμού ηλεκτρονικών συσκευών και συσκευών και ήταν ένας από τους πρωτοπόρους στην ανάπτυξη ηλεκτρονικών με τη βοήθεια υπολογιστή. Επί του παρόντος, ο εξοπλισμός Electronics Workbench χρησιμοποιείται σε περισσότερους από 180 χιλιάδες χώρους εργασίας. Η σουίτα προϊόντων Electronics Workbench περιλαμβάνει εργαλεία για περιγραφή κυκλώματος, εξομοίωση κυκλώματος (SPICE, VHDL και πατενταρισμένη συν-προσομοίωση), καθώς και σχεδιασμό PCB και αυτοματοποιημένη δρομολόγηση. Οι χρήστες λαμβάνουν ένα πραγματικά μοναδικό προϊόν, τα πιο εύχρηστα εργαλεία στον κλάδο, ενσωματωμένα σε ένα ενιαίο σύνολο. Το βοηθητικό πρόγραμμα υποστήριξης και αναβάθμισης (SUU) ελέγχει αυτόματα και εγκαθιστά τις απαραίτητες ενημερώσεις μέσω του δικτύου, διασφαλίζοντας ότι το λογισμικό σας εκτελείται πάντα στο υψηλότερο επίπεδο. Τα προϊόντα Electronics Workbench και National Instruments παρέχουν την πιο στενή ενοποίηση μεταξύ των εργαλείων σχεδιασμού, επαλήθευσης και δοκιμής ηλεκτρονικών CAD που είναι διαθέσιμα αυτήν τη στιγμή.

Το Multicap 9 είναι το πιο διαισθητικό και ισχυρό εργαλείο διαγραμμάτων που διατίθεται. Τα πιο πρόσφατα εργαλεία Multicap σάς εξοικονομούν σημαντικό χρόνο, συμπεριλαμβανομένης της επεξεργασίας χωρίς μέτρο, της εύκολης συνδεσιμότητας και μιας περιεκτικής βάσης δεδομένων που αναλύεται σε λογικά κομμάτια απευθείας στην επιφάνεια εργασίας σας. Αυτά τα εργαλεία σάς επιτρέπουν να περιγράφετε μέσω προγραμματισμού ένα σχέδιο σχεδόν αμέσως αφού έχετε μια γενική ιδέα για αυτό. Οι ίδιες ακολουθίες ενεργειών εκτελούνται αυτόματα, χωρίς να απαιτείται χρόνος από τη δημιουργία, τον έλεγχο και τη βελτίωση του κυκλώματος, χάρη στο οποίο η έξοδος είναι ιδανικά προϊόντα με ελάχιστο χρόνο ανάπτυξης.

Εικόνα 1 - Σχέση λογισμικού πάγκου εργασίας ηλεκτρονικών

Το Multisim είναι ο μόνος εξομοιωτής διαδραστικού κυκλώματος στον κόσμο, που σας επιτρέπει να δημιουργείτε καλύτερα προϊόντα σε λιγότερο χρόνο. Το Multisim περιλαμβάνει μια έκδοση του Multicap, καθιστώντας το ιδανικό για περιγραφή μέσω προγραμματισμού και άμεση επακόλουθη δοκιμή κυκλωμάτων. Το Multisim 9 υποστηρίζει επίσης τη διαλειτουργικότητα με το LabVIEW και το SignalExpress της National Instruments για στενή ενοποίηση των εργαλείων ανάπτυξης και δοκιμής.

Τα πλεονεκτήματα της ολοκληρωμένης περιγραφής και εξομοίωσης Multisim είναι η μοναδική ικανότητα ανάπτυξης ενός κυκλώματος και δοκιμής/εξομοίωσης από ένα περιβάλλον ανάπτυξης. Υπάρχουν πολλά πλεονεκτήματα σε αυτή την προσέγγιση. Οι αρχάριοι στο Multisim δεν χρειάζεται να ανησυχούν για την περίπλοκη σύνταξη και τις εντολές SPICE (Πρόγραμμα Προσομοίωσης με Έμφαση Ενσωματωμένου Κυκλώματος), ενώ οι προχωρημένοι χρήστες έχουν τη δυνατότητα να προσαρμόσουν όλες τις παραμέτρους SPICE. Χάρη στο Multisim, η περιγραφή του κυκλώματος δεν ήταν ποτέ ευκολότερη και πιο διαισθητική. Η προβολή υπολογιστικού φύλλου σάς επιτρέπει να αλλάξετε ταυτόχρονα τα χαρακτηριστικά οποιουδήποτε αριθμού στοιχείων: από ένα διάγραμμα πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος σε ένα μοντέλο SPICE. Η επεξεργασία χωρίς μοντέλο είναι ο πιο αποτελεσματικός τρόπος τοποθέτησης και σύνδεσης στοιχείων.

Η εργασία με αναλογικά και ψηφιακά εξαρτήματα είναι διαισθητική και εύκολη. Εκτός από την παραδοσιακή ανάλυση SPICE, το Multisim θα επιτρέπει στους χρήστες να συνδέουν εικονικά όργανα στο κύκλωμα. Η ιδέα των εικονικών οργάνων είναι ένας απλός και γρήγορος τρόπος για να δείτε το αποτέλεσμα προσομοιώνοντας γεγονότα της πραγματικής ζωής. Το Multisim έχει επίσης ειδικά στοιχεία που ονομάζονται διαδραστικά μέρη που μπορείτε να αλλάξετε κατά τη διάρκεια της εξομοίωσης. Τα διαδραστικά στοιχεία περιλαμβάνουν διακόπτες, ποτενσιόμετρα οι παραμικρές αλλαγές σε ένα στοιχείο αντικατοπτρίζονται αμέσως στην προσομοίωση. Όταν απαιτείται πιο περίπλοκη ανάλυση, το Multisim προσφέρει περισσότερες από 15 διαφορετικές λειτουργίες ανάλυσης. Μερικά παραδείγματα περιλαμβάνουν AC, Monte Carlo, χειρότερη περίπτωση και ανάλυση Fourier. Το Multisim περιλαμβάνει το Grapher, ένα ισχυρό εργαλείο για την προβολή και την ανάλυση δεδομένων εξομοίωσης. Η περιγραφή κυκλώματος και οι λειτουργίες δοκιμής που παρέχονται στο Multisim θα βοηθήσουν οποιονδήποτε σχεδιαστή κυκλώματος, θα του εξοικονομήσει χρόνο και θα τον σώσει από σφάλματα σε όλη τη διαδικασία ανάπτυξης κυκλώματος.

Το Micro-Cap είναι ένα καθολικό πρόγραμμα ανάλυσης κυκλώματος που έχει σχεδιαστεί για να επιλύει ένα ευρύ φάσμα προβλημάτων. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα αυτού του προγράμματος, καθώς και ολόκληρης της οικογένειας Micro-Cap, είναι η παρουσία μιας βολικής και φιλικής προς το χρήστη γραφικής διεπαφής, η οποία το καθιστά ιδιαίτερα ελκυστικό σε ένα μη επαγγελματικό κοινό. Παρά τις μάλλον μέτριες απαιτήσεις για λογισμικό και υλικό υπολογιστή (επεξεργαστής όχι χαμηλότερος από Pentium II, Windows 95/98/ME ή Windows NT4/2000/XP, μνήμη όχι μικρότερη από 64 MB, οθόνη όχι χειρότερη από το SVGA), οι δυνατότητές του είναι αρκετά μεγάλο. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση όχι μόνο αναλογικών αλλά και ψηφιακών κυκλωμάτων. Είναι επίσης δυνατή η μικτή μοντελοποίηση αναλογικών-ψηφιακών ηλεκτρονικών συσκευών, καθώς και η σύνθεση φίλτρων.

Μπορείτε να ξεκινήσετε να εργάζεστε στο Micro-Cap ακόμα και χωρίς βαθιά γνώση του προγράμματος. Αρκεί να εξοικειωθείτε με το ενσωματωμένο βίντεο επίδειξης και να δείτε τα βασικά παραδείγματα (υπάρχουν περίπου 300 από αυτά στο κιτ). Οι έμπειροι χρήστες μπορούν να αναλύσουν πολύπλοκα ηλεκτρονικά συστήματα χρησιμοποιώντας μια εκτενή βιβλιοθήκη εξαρτημάτων και ιδιόκτητα μακρομοντέλα. Η σωστή χρήση απλοποιημένων υποθέσεων επιτρέπει σε κάποιον να υπολογίσει τους τρόπους λειτουργίας σύνθετων συσκευών με αρκετά υψηλό βαθμό ακρίβειας.

Το Micro-Cap 9, 10 διαφέρει από τους νεότερους εκπροσώπους της οικογένειάς τους σε πιο προηγμένα μοντέλα ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και αλγορίθμους υπολογισμού. Όσον αφορά τις δυνατότητες μοντελοποίησης κυκλωμάτων, είναι στο ίδιο επίπεδο με τα ολοκληρωμένα πακέτα ORCAD και PCAD2002 - μάλλον πολύπλοκα εργαλεία για την ανάλυση και το σχεδιασμό ηλεκτρονικών συσκευών, που συνεπάγονται κυρίως επαγγελματική χρήση. Η πλήρης συμβατότητα με μοντέλα SPICE και κυκλώματα SPICE, σε συνδυασμό με προηγμένες δυνατότητες μετατροπής, σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε στο Micro-Cap όλες τις εξελίξεις και τα μοντέλα που προορίζονται για αυτά τα πακέτα και οι αποκτηθείσες δεξιότητες μοντελοποίησης θα σας επιτρέψουν να κατακτήσετε γρήγορα τα επαγγελματικά πακέτα μοντελοποίησης εάν είναι απαραίτητο.

Το Micro-Cap 9, 10 παρέχει εκτεταμένες δυνατότητες για την ανάλυση συσκευών μετατροπέα ισχύος. Το πρόγραμμα έχει ρυθμίσεις, η συμπερίληψη των οποίων βελτιστοποιεί αλγόριθμους για τον υπολογισμό των κυκλωμάτων ισχύος, η βιβλιοθήκη εξαρτημάτων περιέχει μεγάλο αριθμό γενικευμένων ελεγκτών PWM και συνεχών μοντέλων των κύριων τύπων μετατροπέων τάσης για την ανάλυση της σταθερότητας των σταθεροποιημένων τροφοδοτικών.

Τα αναφερόμενα πλεονεκτήματα καθιστούν το πρόγραμμα Micro-Cap πολύ ελκυστικό για τη μοντελοποίηση ηλεκτρονικών συσκευών μέσης πολυπλοκότητας. Η ευκολία χρήσης, οι χαμηλές απαιτήσεις σε πόρους υπολογιστών και η ικανότητα ανάλυσης ηλεκτρονικών συσκευών με αρκετά μεγάλο αριθμό εξαρτημάτων επιτρέπουν την επιτυχή χρήση τόσο από ραδιοερασιτέχνες όσο και από φοιτητές, καθώς και από μηχανικούς ανάπτυξης. Επιπλέον, τα οικογενειακά προγράμματα Micro-Cap χρησιμοποιούνται ενεργά σε ερευνητικές δραστηριότητες.

Οι πρώτες εκδόσεις του Micro-Cap, πράγματι, ήταν αρκετά πρωτόγονες και ακατάλληλες για την επίλυση πραγματικών μηχανικών προβλημάτων σχεδιασμού κυκλωμάτων. Κατέστησαν δυνατό τον υπολογισμό μόνο απλών αναλογικών κυκλωμάτων. Για τον υπολογισμό των ψηφιακών συσκευών, χρησιμοποιήθηκε ένα άλλο πρόγραμμα από την ίδια εταιρεία - το MicroLogic (αργότερα ενσωματώθηκε στο Micro-Cap). Αλλά ακόμη και αυτό ήταν αρκετό για να διδάξει στους μαθητές τα βασικά των ηλεκτρονικών.

Θα ήθελα ιδιαίτερα να σημειώσω τη διεπαφή του προγράμματος. Οι προγραμματιστές παίρνουν αυτό το ζήτημα πολύ σοβαρά, ξεκινώντας από τις νεότερες εκδόσεις. Αρκεί να πούμε ότι ακόμη και πριν από την ευρεία διανομή των Windows, η έκδοση του Micro-Cap IV, που κυκλοφόρησε το 1992, είχε ήδη μια πολύ βολική γραφική διεπαφή με παράθυρο, η οποία δεν ήταν καθόλου τυπική για τα προγράμματα εκείνης της εποχής. Αυτή η διεπαφή επέτρεψε στο DOS να αποκτήσει σχεδόν όλες τις ανέσεις που έχουν αυτή τη στιγμή οι χρήστες των Windows.

Η χρήση του προγράμματος Micro-Cap σάς επιτρέπει όχι μόνο να μελετήσετε τη λειτουργία ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, αλλά και να αποκτήσετε δεξιότητες στη ρύθμιση ηλεκτρονικών συσκευών. Οι βασικές μέθοδοι για την απόκτηση ενός μοντέλου εργασίας δεν διαφέρουν από τις μεθόδους για την εισαγωγή πραγματικών ηλεκτρονικών συσκευών σε κατάσταση λειτουργίας. Αυτές οι ιδιότητες καθιστούν δυνατή τη σύστασή του κυρίως σε φοιτητές και ραδιοερασιτέχνες.

αυτοματοποιημένο πρόγραμμα ραδιοηλεκτρονικής συχνότητας

2. Μοντελοποίηση κυκλώματος ΑΠΕ

2.1 Περιγραφή της διαδικασίας προετοιμασίας ΑΠΕ για μοντελοποίηση

Το διάγραμμα ηλεκτρικού κυκλώματος των προσομοιωμένων ΑΠΕ φαίνεται στο σχήμα.

Αυτός ο ΑΠΕ είναι ένας επιλεκτικός ενισχυτής (ενισχυτής συχνότητας ήχου). Η προσομοίωση πραγματοποιήθηκε στο Micro-Cap 9, ένα πρόγραμμα που μοιάζει με SPICE για αναλογική και ψηφιακή προσομοίωση ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών κυκλωμάτων με ενσωματωμένο οπτικό πρόγραμμα επεξεργασίας.

Για τη μοντελοποίηση των ΑΠΕ έκανα τα εξής:

1) Ως πηγή σήματος εισόδου χρησιμοποιήθηκε μια ημιτονοειδής γεννήτρια τάσης με πλάτος τάσης 0,5 V και συχνότητα ταλάντωσης 5 kHz.

2) Η τερματική συσκευή αντιπροσωπεύτηκε από μια αντίσταση φορτίου 4 Ohms, η οποία ισοδυναμεί με το μέγεθος των τερματικών συσκευών παρόμοιων ενισχυτών, όπως ένα ηχείο.

3) Ο λειτουργικός ενισχυτής K140UD8 δεν βρισκόταν στη βιβλιοθήκη προγραμμάτων Micro-Cap. Ανάλογο αυτού του ενισχυτή θα θεωρηθεί ο λειτουργικός ενισχυτής MC1558, ο οποίος είναι πιο κοντά στις παραμέτρους του στον K140UD8.

4) Επιλέχθηκαν ανάλογα για τα τρανζίστορ KT310V, KT3107V, KT815V, KT814V. Ένα ζεύγος συμπληρωματικών τρανζίστορ KT310V - KT3107V αντικαταστάθηκε από ένα ζεύγος συμπληρωματικών τρανζίστορ bc107BP - bc178AP.

Κατά τη διαδικασία ανάλυσης του κυκλώματος, διαπιστώθηκε ότι σε αυτό το ΑΠΕ το σήμα εισόδου ενισχύεται λόγω της διέλευσής του μέσω ενός οπ-ενισχυτή που συνδέεται μέσω ενός κυκλώματος ενισχυτή αναστροφής. Το τελικό στάδιο αποτελείται από έναν διαιρέτη τάσης και δύο ζεύγη συμπληρωματικών τρανζίστορ που συνδέονται σε ένα κύκλωμα με έναν κοινό συλλέκτη. Η ανάγκη εισαγωγής ζευγών συμπληρωματικών τρανζίστορ οφείλεται στο απαράδεκτο παραμόρφωσης του σήματος εισόδου, επομένως πρέπει να λάβουμε το ίδιο κέρδος τόσο για τα θετικά όσο και για τα αρνητικά μισά κύματα του σήματος εισόδου. Η σύνδεση σύμφωνα με ένα κύκλωμα με έναν κοινό συλλέκτη σάς επιτρέπει να αποκτήσετε κέρδος σε ρεύμα και επομένως σε ισχύ.

2.2 Προσομοίωση στατικών χαρακτηριστικών

Τα στατικά χαρακτηριστικά των ΑΠΕ φαίνονται στο σχήμα.

Το γράφημα δείχνει ότι το σήμα εισόδου ενισχύεται στην αρνητική περιοχή. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι μια σύνδεση op-amp χρησιμοποιείται σε ένα κύκλωμα ενισχυτή αναστροφής.

2.2 Προσομοίωση δυναμικών χαρακτηριστικών

Τα δυναμικά χαρακτηριστικά των ΑΠΕ φαίνονται στο σχήμα.

Το γράφημα δείχνει ότι υπάρχει μια μικρή παραμόρφωση του σήματος εισόδου. Η φάση του σήματος δεν άλλαξε στο αντίθετο, αφού χρησιμοποιήθηκε σύνδεση op-amp σύμφωνα με ένα κύκλωμα ενισχυτή χωρίς αναστροφή. Το σήμα εξόδου είναι ένα κλιμακωμένο αντίγραφο του σήματος εισόδου.

Με βάση τα παραπάνω, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το κύκλωμα του ενισχυτή εκτελεί τη λειτουργία του ενισχύοντας το σήμα εισόδου και χωρίς να εισάγει παραμόρφωση σε αυτό.

2.3 Χαρακτηριστικά συχνότητας μοντελοποίησης

Η απόκριση συχνότητας του ενισχυτή φαίνεται στο σχήμα.

Από τα χαρακτηριστικά συχνότητας του πρώτου σταδίου είναι σαφές ότι ο op-amp παρέχει ενίσχυση σήματος σε συχνότητες από 5 Hz. Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η ζώνη συχνοτήτων που περνάει ο ενισχυτής είναι περίπου ίση με αυτή ενός τυπικού ενισχυτή συχνότητας ήχου και βρίσκεται στην περιοχή από 1 kHz έως 30 kHz. Δεδομένου ότι η σύνδεση op-amp χρησιμοποιήθηκε σύμφωνα με το κύκλωμα του αναστροφικού ενισχυτή, βλέπουμε μια αλλαγή στη φάση του σήματος προς την αντίθετη.

Σύναψη

Με βάση τα αποτελέσματα της δοκιμής, επιτεύχθηκαν τα ακόλουθα αποτελέσματα:

Κατακτημένες μεθόδους σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή και μοντελοποίησης κυκλωμάτων εξαρτημάτων και μπλοκ ηλεκτρονικών συστημάτων διανομής με χρήση εργαλείων CAD.

Έχουν μελετηθεί οι δυνατότητες των σύγχρονων πακέτων λογισμικού εφαρμογών CAD RES.

Διαμόρφωση θεωρητικών γνώσεων και πρακτικών δεξιοτήτων στη χρήση εργαλείων CAD στη μοντελοποίηση κυκλωμάτων εξαρτημάτων και μπλοκ ηλεκτρονικών συστημάτων διανομής.

Αναλύονται οι κύριες δυνατότητες του πακέτου μοντελοποίησης κυκλώματος που χρησιμοποιείται στις δοκιμαστικές εργασίες.

Πραγματοποιήθηκε προσομοίωση στατικών, δυναμικών και συχνοτήτων κόμβων και μπλοκ ΑΠΕ.

Βελτιστοποιήθηκαν οι παράμετροι και τα χαρακτηριστικά των ΑΠΕ.

Έχοντας επιτύχει τους αρχικά τεθέντες στόχους, θεωρώ ότι η δοκιμαστική εργασία έχει ολοκληρωθεί και οι ΑΠΕ που μελετήθηκαν είναι κατάλληλες για χρήση σε πρακτικές δραστηριότητες.

Αναφορές

1. Razevig V.D. Circuit modeling using Micro-CAP 7. - M.: Hot Line-Telecom, 2003. - 368 pp., ill.

2. Razevig V.D. Σύστημα σχεδίασης από άκρο σε άκρο για ηλεκτρονικές συσκευές Design Lab 8.0. - Μόσχα, "Σόλων", 2003.

3. Amelina M.A., Amelin S.A. Πρόγραμμα μοντελοποίησης κυκλώματος Micro-Cap 8. - M.: Hot Line-Telecom, 2007. - 464 σελ. άρρωστος.

4. Gorbatenko S.A., Gorbatenko V.V., Sereda E.N. Βασικές αρχές σχεδιασμού υπολογιστών και μοντελοποίησης ραδιοηλεκτρονικού εξοπλισμού: κατευθυντήριες γραμμές για το σχεδιασμό μαθημάτων. Voronezh: Ινστιτούτο Voronezh του Υπουργείου Εσωτερικών της Ρωσίας, 2012. ? 27 σελ.

5. Αυτοματοποίηση σχεδιασμού ραδιοηλεκτρονικού εξοπλισμού: Διδακτικό βιβλίο. εγχειρίδιο για πανεπιστήμια / O.V. Alekseev, A.A. Golovkov, I.Yu. Pivovarov και άλλοι. Εκδ. O.V. Αλεξέεβα. - Συνιστάται Υπουργείο Άμυνας της Ρωσικής Ομοσπονδίας. - Μ.: Γυμνάσιο, 2000. - 479 σελ.

6. Antipensky R.V. Σχεδιασμός κυκλώματος και μοντελοποίηση ραδιοηλεκτρονικών συσκευών / R.V. Antipensky, A.G. Ο Φαντίν. - Μ.: Τεχνόσφαιρα, 2007. - 127 σελ.

7. Kardashev G.A. Ψηφιακά ηλεκτρονικά σε προσωπικό υπολογιστή / G.A. Καρντάσεφ. - M.: Hotline - Telecom, 2003. - 311 σελ.

8. Petrakov O.M. Δημιουργία αναλογικών μοντέλων PSPICE ραδιοστοιχείων / O.M. Πετράκοφ. - Μ.: RadioSoft, 2004. - 205 σελ.

Δημοσιεύτηκε στο Allbest.ru

Παρόμοια έγγραφα

Χαρακτηριστικά πακέτων εφαρμογών CAD. Μελέτη των λειτουργικών χαρακτηριστικών των συστημάτων SCADA, τα οποία μπορούν να επιταχύνουν σημαντικά τη διαδικασία δημιουργίας λογισμικού ανώτατου επιπέδου. Ανάλυση του κιτ εργαλείων ανάπτυξης εφαρμογών συλλογής και ελέγχου δεδομένων Genie.

περίληψη, προστέθηκε 06/11/2010


Υπολογισμός των παραμέτρων των ραδιοηλεκτρονικών μέσων διαφορετικών μερών στη ραδιοηλεκτρονική σύγκρουση. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ορισμένων μεθόδων ηλεκτρονικής εμπλοκής και προστασίας ηλεκτρονικών ζωνών. Ανάλυση της αποτελεσματικότητας της χρήσης μέσων εμπλοκής και προστασίας από θόρυβο.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε στις 19/03/2011


Δημιουργία συστήματος προστασίας πληροφοριών ομιλίας σε εγκατάσταση πληροφορικής. Τρόποι αποκλεισμού ακουστικών, ακουστικο-ραδιοηλεκτρονικών, ακουστικο-οπτικών, ραδιοηλεκτρονικών καναλιών διαρροής δεδομένων. Τεχνικά μέσα προστασίας πληροφοριών από υποκλοπή και καταγραφή.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 08/06/2013


Ανασκόπηση λύσεων σχεδιασμού κυκλωμάτων για συσκευές επιλογής συχνότητας στην περιοχή υπερυψηλών συχνοτήτων. Συστήματα σχεδίασης με τη βοήθεια υπολογιστή για τρισδιάστατα μοντέλα. Μαθηματικό μοντέλο εποικοδομητικών υλοποιήσεων φίλτρων συχνότητας, μοντελοποίηση υπολογιστή.

διατριβή, προστέθηκε 07/09/2012


Υπολογισμός του κέρδους ACS και ιδιότητες εξωτερικών στατικών χαρακτηριστικών. Κατασκευή χαρακτηριστικών συχνότητας συστημάτων αυτόματου ελέγχου και χαρακτηριστικών ριζών. Προσομοίωση μεταβατικών χαρακτηριστικών και δοκιμή σταθερότητας του ACS. Σύνθεση συσκευής διόρθωσης.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 04/08/2010


Προσδιορισμός παραμέτρων ηλεκτρομηχανολογικού συστήματος. Μοντελοποίηση μη γραμμικών αντικειμένων. Βελτιστοποίηση παραμέτρων ελεγκτή PID για αντικείμενα ελέγχου με μη γραμμικότητες χρησιμοποιώντας το πακέτο λογισμικού εφαρμογής Μη Γραμμικό Σχεδιασμό Ελέγχου (NCD) Blockset.

εργαστηριακές εργασίες, προστέθηκε 25/05/2010


Χαρακτηριστικά και παράμετροι του ανεπτυγμένου ενισχυτή χαμηλής συχνότητας. Επισκόπηση και ανάλυση συσκευών για παρόμοιους σκοπούς. Ανάπτυξη λειτουργικού διαγράμματος. Υπολογισμός σταδίων εισόδου, ενδιάμεσων, εξόδου, σφαλμάτων. Μοντελοποίηση κυκλώματος.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 06/10/2013


Η θέση του προβλήματος της αξιοπιστίας των ραδιοηλεκτρονικών συστημάτων στη θεωρία σχεδιασμού. Αξιολόγηση των δεικτών αξιοπιστίας και αξιοπιστίας της ηλεκτρονικής μονάδας μιας ραδιοηλεκτρονικής συσκευής - ένας ενισχυτής ισχύος βραχέων κυμάτων, γενικές συστάσεις για τη βελτίωσή τους.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 14/12/2010


Μεθοδολογία σχεδιασμού πολυβάθμιου ενισχυτή AC με ανάδραση. Υπολογισμός στατικών και δυναμικών παραμέτρων του ενισχυτή, μοντελοποίησή του σε υπολογιστή με χρήση του προϊόντος λογισμικού MicroCap III, προσαρμογή παραμέτρων.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 13/06/2010


Προσδιορισμός και μοντελοποίηση του βέλτιστου ελέγχου ενός αντικειμένου που καθορίζεται από ένα σύστημα εξισώσεων με βάση το κριτήριο της δευτεροβάθμιας ποιότητας, τη συνάρτηση, την ακρίβεια, το κριτήριο Krasovsky και την απόδοση. Αποτελέσματα της εργασίας των μαθηματικών πακέτων MathCAD και Matlab.

ΤΜΗΜΑ ΡΑΔΙΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ

Ακουστικό ρελέ σε τρανζίστορ πεδίου

Επεξηγηματικό σημείωμα

για εργασία μαθημάτων στον κλάδο:

FKRE 467.740.001.ΠΖ

Ολοκληρωμένη Τέχνη. γρ. 220541 Galkin Y.A.

Επικεφαλής Ovchinnikov A.V.

Ομοσπονδιακή Υπηρεσία για την Εκπαίδευση

Κρατικό Πανεπιστήμιο της Τούλα

Τμήμα Ραδιοηλεκτρονικής

για εργασίες μαθημάτων στο μάθημα

"Βασικές αρχές σχεδιασμού ηλεκτρονικών υπολογιστών και μοντελοποίησης ηλεκτρονικών συστημάτων διανομής"

φοιτητής γρ. 220541 Galkin Y.A.

1. Θέμα: Ακουστικό ρελέ σε τρανζίστορ πεδίου

2. Αρχικά δεδομένα: Διάγραμμα ηλεκτρικού κυκλώματος.Η συσκευή προορίζεται για χρήση σε εσωτερικούς χώρους σε θερμοκρασίες αέρα λειτουργίας +10 0+ 40 0 ± 5 0 C, ατμοσφαιρική πίεση 86,6-106,7 kPa και η ανώτερη τιμή σχετικής υγρασίας 80% σε θερμοκρασία 25 0 C.MTBF - 30 χρόνια. Η αξιοπιστία μετά από 5000 ώρες λειτουργίας θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 0,8.

3. Κατάλογος θεμάτων που χρήζουν επεξεργασίας Αναπτύξτε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος για αυτήν τη συσκευή, επιλέξτε υλικά πλακέτας και θήκης, υπολογίστε τις παραμέτρους σχεδίασης της πλακέτας, υπολογίστε τη δυνατότητα κατασκευής και υπολογίστε την αξιοπιστία.

4. Κατάλογος γραφικού υλικού: Διάγραμμα ηλεκτρικού κυκλώματος, πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος.

5. Κύρια βιβλιογραφία: Akimov I.N. «Αντιστάσεις, πυκνωτές. Κατάλογος», Romanycheva E.T. και άλλα Ανάπτυξη και εκτέλεση τεκμηρίωσης σχεδιασμού για REA: βιβλίο αναφοράς, Σχεδιασμός και παραγωγή τυπωμένων κυκλωμάτων: Διδακτικό βιβλίο. επίδομα/ Λ.Π. Σεμένοφ.

Αποδέχτηκε την εργασία Galkin Ya.

(υπογραφή) (πλήρες όνομα)

Εκδόθηκε η εργασία Ovchinnikov A.V.

(υπογραφή) (πλήρες όνομα)

Σχόλιο

Σε αυτό το μάθημα, αναλύω τις τεχνικές προδιαγραφές, βάσει αυτής επιλέγω μέθοδο κατασκευής πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος, υπολογίζω τις σχεδιαστικές και τεχνολογικές παραμέτρους μιας πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος, επιλέγω στοιχεία και υλικά, καθώς και υπολογίζω την αξιοπιστία.

Εκτός από το υπολογιστικό μέρος του μαθήματος, αναπτύσσεται μια τεχνολογική διαδικασία για την κατασκευή πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος και συμπληρώνονται λειτουργικές κάρτες για τη διαδικασία κατασκευής πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.

Όλη η τεκμηρίωση πρέπει να συμμορφώνεται με τα πρότυπα ESKD.

Το επεξηγηματικό σημείωμα περιέχει 25 φύλλα.

Διάγραμμα ηλεκτρικού κυκλώματος ακουστικού ρελέ σε τρανζίστορ φαινομένου πεδίου (μορφή Α3).

Λίστα στοιχείων (μορφή Α4).

Εισαγωγή……………………………………………………………………………….6

1. Ανάλυση των όρων εντολής……………………………………………………………………………
2. Επιλογή και αιτιολόγηση των στοιχείων και των υλικών που χρησιμοποιούνται…..9
3. Επιλογή και αιτιολόγηση σχεδιαστικών λύσεων………………..10
4. Επιλογή και αιτιολόγηση της μεθόδου κατασκευής πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος....11
5. Περιγραφή του σχεδιασμού της συσκευής…………………………………..12
6. Υπολογισμός κατασκευαστικής ικανότητας σχεδίου…………………………….15
7. Υπολογισμός παραμέτρων σχεδίασης πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος…………..18
8. Υπολογισμός αξιοπιστίας………………………………………..20
9. Συμπέρασμα……………………………………………………..23

Κατάλογος αναφορών…………………………………..24

Εισαγωγή

Η τεκμηρίωση σχεδιασμού (CD) είναι ένα σύνολο εγγράφων σχεδιασμού που περιέχει, ανάλογα με τον σκοπό τους, τα δεδομένα που είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη, την κατασκευή, τον έλεγχο, την αποδοχή, την παράδοση, τη λειτουργία και την επισκευή ενός προϊόντος. Η τεκμηρίωση σχεδιασμού περιέχει όχι μόνο σχέδια, αλλά περιγράφει επίσης μεθόδους για τη δημιουργία μεμονωμένων εξαρτημάτων, καθώς και τη συναρμολόγηση συγκροτημάτων.

Το κύριο καθήκον του σχεδιασμού είναι η επιλογή των βέλτιστων λύσεων για ορισμένες απαιτήσεις που καθορίζονται στις τεχνικές προδιαγραφές (προδιαγραφές). Τέτοιες απαιτήσεις μπορεί να είναι: τιμή, αξιοπιστία, επικράτηση (υλικών και (ή) στοιχείων) κ.λπ.

Ο σχεδιασμός του ραδιοηλεκτρονικού εξοπλισμού (REA) διαφέρει από άλλους στην ιδιαιτερότητα των εσωτερικών συνδέσεων που σχηματίζονται μεταξύ των μερών: εκτός από τις χωρικές και μηχανικές, πρέπει να δημιουργηθούν σύνθετες ηλεκτρικές, θερμικές και ηλεκτρομαγνητικές συνδέσεις. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι τόσο σημαντικό που διαχωρίζει τον σχεδιασμό του ηλεκτρονικού εξοπλισμού σε μια ξεχωριστή κατεύθυνση μηχανικής.

1. Ανάλυση τεχνικών προδιαγραφών

Σε αυτή την εργασία μαθήματος απαιτείται η ανάπτυξη ενός ακουστικού ρελέ βασισμένου σε ένα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου. Για τη συναρμολόγηση του ηλεκτρονικού τμήματος της συσκευής χρησιμοποιείται πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος μονής όψης, η οποία στερεώνεται σε πλαστική θήκη.

Αυτό το ρελέ έχει τις ακόλουθες παραμέτρους:

Το σώμα της συσκευής θα πρέπει να είναι άνετο για να το κρατάτε στα χέρια σας και τα χειριστήρια να βρίσκονται έτσι ώστε να μην είναι δύσκολο για τον χειριστή να ελέγξει το μοντέλο.

Η συσκευή πρέπει να λειτουργεί αξιόπιστα υπό τις ακόλουθες συνθήκες:

Αυτό το κύκλωμα συσκευής χρησιμοποιεί ένα μικρόφωνο, καθώς και τον ενισχυτή του που βασίζεται στο τρανζίστορ VT1 για να ανοίξει το ρελέ, η ισχύς ενίσχυσης ρυθμίζεται χρησιμοποιώντας την αντίσταση περικοπής R6. Το ρελέ μπορεί επίσης να ανοίξει πατώντας μία φορά το κουμπί S1.

Το άνοιγμα πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας το φορτίο που συσσωρεύεται στον πυκνωτή C5. Μετά το άνοιγμα, αυτός ο πυκνωτής, καθώς και ο πυκνωτής C9 (ρυθμίζει το χρόνο ανοίγματος του ρελέ) αποφορτίζονται μέσω των αντιστάσεων R10, R11. Το τρανζίστορ VT4 χρησιμοποιείται επίσης για την επιτάχυνση της εκφόρτισης.

Όταν ανοίξει το ρελέ (ανοίγει το τρανζίστορ VT5), το ρεύμα στο κύκλωμα R12, HL1 σταματά, ο ενισχυτής μικροφώνου απενεργοποιείται και η τάση στον πυκνωτή C4 πέφτει στο 0.

Το ρελέ κλείνει μετά το κλείσιμο του τρανζίστορ VT5. Μετά το κλείσιμο, η τροφοδοσία του LED και του ενισχυτή μικροφώνου αποκαθίσταται - η συσκευή επιστρέφει στην αρχική της κατάσταση.

Όλα τα στοιχεία είναι αρκετά αξιόπιστα στη χρήση, φθηνά και πληρούν όλες τις λειτουργικές και ηλεκτρικές απαιτήσεις και έχουν επίσης αποδεκτές διαστάσεις.

1. Επιλογή και αιτιολόγηση στοιχείων και υλικών.

2.1 Επιλογή αντιστάσεων.

Για την κατασκευή της συσκευής, θα επιλέξουμε τις αντιστάσεις τύπου MLT, τις πιο κοινές στη βιομηχανική παραγωγή, με ονομαστική ισχύ διασποράς 0,125 W, αυτές οι αντιστάσεις είναι σχεδιασμένες να λειτουργούν σε θερμοκρασία περιβάλλοντος -60 h +70°C και σχετική υγρασία έως και 98% σε θερμοκρασία +35°C, που ικανοποιεί τις τεχνικές προδιαγραφές. Ορισμένες αντιστάσεις, σύμφωνα με τις τεχνικές προδιαγραφές, απαιτούν περισσότερη ισχύ σύμφωνα με τις απαιτήσεις, επιλέγουμε πιο ισχυρές.

Επιλέγουμε την αντίσταση συντονισμού τύπου SP3 - 19.

Επίσης, για εξοικονόμηση χώρου, χρησιμοποίησα αντιστάσεις K1-12 - ανοιχτό πλαίσιο.

Η ονομαστική αντίσταση όλων των αντιστάσεων υποδεικνύεται στη λίστα των στοιχείων. Αντιστοιχούν στο τυπικό εύρος αντιστάσεων που συνιστώνται για αυτόν τον τύπο αντίστασης.

2.2 Επιλογή πυκνωτών.

Επιλέγουμε ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές τύπου Κ50, αφού είναι αρκετά φθηνοί και διαδεδομένοι. Εάν είναι δυνατόν, για να μειώσουμε το μέγεθος, επιλέγουμε πυκνωτές ανοιχτού πλαισίου τύπου Κ10. Απαιτούνται επίσης πυκνωτές υψηλής τάσης, επιλέγουμε πυκνωτές που ικανοποιούν αυτήν την προϋπόθεση - K73. Τα επιλέξαμε με βάση το γεγονός ότι είναι κατάλληλα για την ονομαστική τάση και έχουν σχετικά μικρό μέγεθος και είναι κατάλληλα και για το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας. Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές είναι οξείδιο-ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές σχεδιασμένοι για λειτουργία σε κυκλώματα συνεχούς και παλμικού ρεύματος με θερμοκρασίες περιβάλλοντος -20h +70°C και έχουν ελάχιστο χρόνο λειτουργίας 5000 ώρες, σχεδιασμένοι για τοποθέτηση σε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος.

2.3 Επιλογή LED.

Το κόκκινο LED HL1 AL307 χρησιμοποιείται ως ένδειξη της λειτουργίας της συσκευής, καθώς είναι το φθηνότερο, απλούστερο και πιο αξιόπιστο.

2.4 Επιλογή υλικού στέγασης.

Θα επιλέξουμε μια χυτή πλαστική θήκη ως την ελαφρύτερη, παρέχοντας επαρκή δομική αντοχή και μικρές διαστάσεις σύμφωνα με τις τεχνικές προδιαγραφές.

2.6 Επιλογή συστήματος ισχύος.

Αυτή η συσκευή τροφοδοτείται από δίκτυο ~220V, 50 Hz, μέσω του φορτίου.

2.7 Επιλογή υλικού πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.

Αυτή η συσκευή χρησιμοποιεί μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος από fiberglass. Αυτό το υλικό ελήφθη καθώς χρησιμοποιείται συχνά στην παραγωγή. Είναι μηχανικά ισχυρότερο και έχει επίσης εξασθενημένες χωρητικές συνδέσεις σε σύγκριση με άλλα υλικά (για παράδειγμα, getinax).

3. Επιλογή και αιτιολόγηση της σχεδιαστικής λύσης.

Η τυπωμένη καλωδίωση χρησιμοποιείται ευρέως στο σχεδιασμό ηλεκτρονικών συστημάτων διανομής ισχύος. Κατασκευάζεται με τη μορφή τυπωμένων κυκλωμάτων ή εύκαμπτων τυπωμένων καλωδίων. Ένα διηλεκτρικό ή με επικάλυψη διηλεκτρικού μετάλλου χρησιμοποιείται ως βάση για μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος και ένα διηλεκτρικό χρησιμοποιείται για εύκαμπτα τυπωμένα καλώδια. Για την κατασκευή τυπωμένων αγωγών, το διηλεκτρικό συχνά καλύπτεται με φύλλο χαλκού με πάχος 35...50 μm, ή φύλλο χαλκού ή νικελίου με πάχος 5...1 0 μm. Δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος μονής όψης λόγω της πολυπλοκότητας της συσκευής, χρησιμοποιούμε διπλής όψης. Η τυπωμένη εγκατάσταση πραγματοποιείται με τη βασική συνδυασμένη θετική μέθοδο (με προδιάτρηση οπών). Αυτή η μέθοδος βασίζεται στις διαδικασίες γαλβανικής εναπόθεσης χαλκού.

Κατά τον προσδιορισμό της επιφάνειας, των διαστάσεων και της αναλογίας του πίνακα, λήφθηκαν υπόψη οι ακόλουθοι παράγοντες: η περιοχή των στοιχείων που τοποθετούνται στον πίνακα και η περιοχή των βοηθητικών ζωνών. αποδεκτές διαστάσεις όσον αφορά τις τεχνολογικές δυνατότητες και τις συνθήκες λειτουργίας. Κατά τον προσδιορισμό της επιφάνειας της σανίδας, η συνολική επιφάνεια των στοιχείων που είναι εγκατεστημένα σε αυτήν πολλαπλασιάζεται με έναν συντελεστή αποσύνθεσης ίσο με 1,5...3 και η περιοχή των βοηθητικών ζωνών προστίθεται σε αυτήν την περιοχή. Η αποσύνθεση πραγματοποιείται προκειμένου να δημιουργηθούν κενά για την τοποθέτηση γραμμών επικοινωνίας και την αφαίρεση θερμότητας. Η υπερβολική μείωση των κενών μεταξύ των στοιχείων στην πλακέτα μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση της θερμικής καταπόνησης.

Μαζί με τα άλλα μέρη, η σανίδα τοποθετείται στη θήκη με βίδες στερέωσης.

Δεδομένου ότι η ειδική απαγωγή ισχύος είναι χαμηλή, χρησιμοποιείται φυσική ψύξη.

4. Επιλογή και αιτιολόγηση της μεθόδου κατασκευής πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.

Ανάλογα με τον αριθμό των εφαρμοζόμενων αγώγιμων στρωμάτων, οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB) χωρίζονται σε μονής όψης, διπλής όψης και πολλαπλών στρώσεων. Τα διπλής όψης PP κατασκευάζονται σε ανάγλυφη χυτή βάση χωρίς επιμετάλλωση ή με επιμετάλλωση. Χρησιμοποιούνται για την εγκατάσταση οικιακού ραδιοεξοπλισμού, τροφοδοτικών και εξοπλισμού επικοινωνίας.

Οι μέθοδοι για την παραγωγή ΡΡ χωρίζονται σε δύο ομάδες: αφαιρετικές και προσθετικές, καθώς και συνδυασμένες (μικτές). Στις αφαιρετικές μεθόδους, τα διηλεκτρικά μεμβράνης χρησιμοποιούνται ως βάση για τυπωμένη καλωδίωση, πάνω στην οποία σχηματίζεται ένα αγώγιμο σχέδιο αφαιρώντας το φύλλο από μη αγώγιμες περιοχές. Οι πρόσθετες μέθοδοι βασίζονται στην επιλεκτική εναπόθεση μιας αγώγιμης επικάλυψης, πάνω στην οποία μπορεί πρώτα να εφαρμοστεί ένα στρώμα μιας συγκολλητικής σύνθεσης.

Παρά τα πλεονεκτήματα, η χρήση της μεθόδου πρόσθετου στη μαζική παραγωγή ΡΡ περιορίζεται από τη χαμηλή παραγωγικότητα της διαδικασίας χημικής επιμετάλλωσης, την έντονη επίδραση των ηλεκτρολυτών στο διηλεκτρικό και τη δυσκολία λήψης μεταλλικών επικαλύψεων με καλή πρόσφυση. Η αφαιρετική τεχνολογία είναι κυρίαρχη σε αυτές τις συνθήκες, αλλά η πιο συμφέρουσα (καθώς παίρνει πλεονεκτήματα και από τις δύο μεθόδους) συνδυάζεται.

Οι κύριες μέθοδοι που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία για τη δημιουργία σχεδίου τυπωμένου κυκλώματος είναι η εκτύπωση όφσετ, η εκτύπωση πλέγματος και η εκτύπωση φωτογραφιών. Η επιλογή της μεθόδου καθορίζεται από το σχεδιασμό του PCB, την απαιτούμενη ακρίβεια και πυκνότητα εγκατάστασης, την απόδοση του εξοπλισμού και την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας.

Δεδομένου ότι το PCB είναι διπλής όψης, η πυκνότητα εγκατάστασης δεν είναι υψηλή (το ελάχιστο πλάτος των αγωγών δεν είναι μικρότερο από 1 mm) και η παραγωγή είναι σίγουρα σειριακή, τότε σε αυτή την εργασία μαθήματος η πλακέτα κατασκευάζεται με τη μέθοδο πλέγματος-χημικής . Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως στη μαζική και σειριακή παραγωγή πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων από fiberglass. Κατά κανόνα, η παραγωγή πλακέτας κυκλωμάτων πραγματοποιείται σε καθολικές μηχανοποιημένες γραμμές, αποτελούμενες από μεμονωμένες αυτόματες και ημιαυτόματες μηχανές που εκτελούν με συνέπεια λειτουργίες τεχνολογικής διαδικασίας.

Η όλη διαδικασία κατασκευής πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων αποτελείται από τις ακόλουθες κύριες τεχνολογικές λειτουργίες:

1. Κοπή υλικού και κατασκευή λευκών σανίδων.

2. Σχεδίαση του διαγράμματος με βαφή ανθεκτική στα οξέα.

3. Χαλκογραφία.

4. Αφαίρεση του προστατευτικού στρώματος του χρώματος.

5. Κράτσοβκα;

6. Εφαρμογή προστατευτικής εποξειδικής μάσκας.

7. Θερμή επικασσιτέρωση των σημείων συγκόλλησης.

8. Σφράγιση.

9. Σήμανση.

10. Έλεγχος διοικητικού συμβουλίου.

Προκειμένου να μεγιστοποιηθεί η μηχανοποίηση και η αυτοματοποίηση της διαδικασίας, όλες οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων κατασκευάζονται (επεξεργάζονται on line) σε ένα από τα τεχνολογικά κενά διαστάσεων.

Η τεχνολογική διαδικασία περιγράφεται λεπτομερέστερα στο Παράρτημα.

5. Περιγραφή του σχεδιασμού της συσκευής.

Η συσκευή είναι κατασκευασμένη σύμφωνα με τις τεχνικές προδιαγραφές, τοποθετημένη σε περίβλημα από πλαστικό. Διαστάσεις θήκης 1359545. Όλα τα ραδιοστοιχεία τοποθετούνται σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος που βρίσκεται οριζόντια. Η πλακέτα στερεώνεται στη θήκη χρησιμοποιώντας μια βιδωτή σύνδεση. Το κάλυμμα του περιβλήματος είναι στερεωμένο στο περίβλημα με δύο βίδες.

Ένα αυλάκι κόβεται στο πλάι της θήκης για την έξοδο του καλωδίου δικτύου. Υπάρχει μια τρύπα στο επάνω μέρος της θήκης για την εγκατάσταση μιας ένδειξης LED και υπάρχει επίσης μια υποδοχή που επιτρέπει στα ηχητικά κύματα να έχουν πρόσβαση στο ηχείο που βρίσκεται μέσα στη συσκευή. Για να μειώσω το κόστος εκτέλεσης, επέλεξα ένα κόκκινο LED.

6. Υπολογισμός κατασκευασιμότητας σχεδίου.

Στην πράξη, λόγω του γεγονότος ότι η κατασκευαστικότητα είναι ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά, υπάρχει ανάγκη να αξιολογηθεί κατά την επιλογή της καλύτερης επιλογής για την κατασκευή του από πολλές πιθανές.

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί δείκτες βάσει των οποίων αξιολογούνται τόσο τα συνολικά όσο και τα επιμέρους στοιχεία του. Ας δούμε μερικά από αυτά.

6.1 Κατανομή εξαρτημάτων κατά διαδοχή

Με βάση τον Πίνακα 1, προσδιορίζονται οι ακόλουθοι συντελεστές:

δείκτες
	Ειδικώς κατασκευάζονται		Κανονικός		Αγορασμένο
	Για αυτό	Δανεικά μπάνια από άλλα προϊόντα,	στερέωση,	συνδετήρες,	Μη τυπικό	Πρότυπο
ποσότητα ονόματα, Δ
ποσότητα μέρη, W

Νsh.n.— αριθμός εξαρτημάτων που δεν κουμπώνουν·

Νsh.p.s.— αριθμός τυποποιημένων εξαρτημάτων·

Νσ.κ.— αριθμός συνδετήρων·

Νsh.v.- τον αριθμό όλων των εξαρτημάτων.

Νsh.z.— τον αριθμό των ανταλλακτικών που έχουν δανειστεί από άλλα προϊόντα·

Νσ.κ.- αριθμός συνδετήρων.

Νσ.σ.— τον αριθμό των ανταλλακτικών που κατασκευάζονται ειδικά για αυτό το προϊόν·

Νδ.σ.- τον αριθμό των ποικιλιών εξαρτημάτων που κατασκευάζονται ειδικά για αυτό το προϊόν.

Νsh.p.— αριθμός μη τυποποιημένων εξαρτημάτων.

1. Συντελεστής κανονικοποίησης

2. Αναλογία δανεισμού:

3. Συντελεστής επαναληψιμότητας:

4. Ποσοστό συνέχειας:

6.2 Κατανομή κόμβων κατά πολυπλοκότητα και εναλλαξιμότητα εντός ενός κόμβου

Εδώ, με βάση τον Πίνακα 2, προσδιορίζονται οι ακόλουθοι συντελεστές:

1. Συντελεστής πολυπλοκότητας συναρμολόγησης:

2. Συντελεστής εναλλαξιμότητας εντός κόμβων:

7 . Υπολογισμός παραμέτρων σχεδίασης πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.

Ως αρχικά δεδομένα, πρέπει να έχετε: το σχέδιο της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος, τη μέθοδο απόκτησης του σχεδίου, την ελάχιστη απόσταση μεταξύ των οπών, το βήμα του πλέγματος συντεταγμένων, το σχήμα των μαξιλαριών επαφής, την πυκνότητα στερέωσης. Ως αποτέλεσμα, υπολογίζεται η διάμετρος του μαξιλαριού επαφής, το πλάτος του αγωγού και η απόσταση μεταξύ των αγώγιμων στοιχείων.

Η σανίδα κατασκευάζεται με τη μέθοδο mesh-chemical σύμφωνα με τη δεύτερη κατηγορία ακρίβειας. Οι βασικές σχεδιαστικές του παράμετροι είναι οι εξής:

Ελάχιστη τιμή του ονομαστικού πλάτους αγωγού t H =1 mm;

Ονομαστική απόσταση μεταξύ των αγωγών S H =0,5 mm;

Αναλογία διαμέτρου οπής προς πάχος σανίδας ≥ 0,33;

Ανοχή οπής ∆d=±0,05 mm;

Ανοχή πλάτους αγωγού mm;

Ανοχή για τη θέση της οπής mm.

Ανοχή για τη θέση των μαξιλαριών επαφής mm.

Ανοχή για τη θέση των αγωγών mm.

Η τιμή του πλάτους του αγωγού καθορίζεται από τον τύπο:

όπου είναι η κάτω οριακή απόκλιση του πλάτους του αγωγού. Στην περίπτωση αυτή t=1,05 mm.

Η διάμετρος των οπών στερέωσης υπολογίζεται ως εξής:

πού είναι η διάμετρος της εξόδου του εγκατεστημένου στοιχείου. - Απόκλιση κατώτερου ορίου από την ονομαστική διάμετρο της οπής στερέωσης. - η διαφορά μεταξύ της ελάχιστης διαμέτρου οπής και

μέγιστη διάμετρος της εγκατεστημένης πρίζας.

Τότε d 1 = 0,5 mm, d 2 = 0,8 mm, d 3 = 1 mm, d 2 = 1,1 mm.

Ας προσδιορίσουμε τη διάμετρο των μαξιλαριών επαφής:

πού είναι η απόκλιση του ανώτερου ορίου της διαμέτρου της οπής. - Απόκλιση ανώτερου ορίου του πλάτους του αγωγού.

Στη συνέχεια D 1 =1,8 mm, D 2 =2 mm, D 3 =2,2 mm, D 2 =2,3 mm.

Ας βρούμε την τιμή της ελάχιστης απόστασης μεταξύ γειτονικών στοιχείων του αγώγιμου σχεδίου:

Αντικαθιστώντας την τιμή παίρνουμε ότι

Οι υπολογισμένες παράμετροι αντιστοιχούν στο σχέδιο της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Η επιλεγμένη μέθοδος κατασκευής μιας πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος σάς επιτρέπει να παράγετε μια πλακέτα με τις παραμέτρους που λαμβάνονται.

8. Υπολογισμός αξιοπιστίας.

Ο υπολογισμός αξιοπιστίας συνίσταται στον προσδιορισμό ποσοτικών δεικτών αξιοπιστίας του συστήματος με βάση τις τιμές των χαρακτηριστικών αξιοπιστίας των στοιχείων.

Ανάλογα με την πληρότητα του συνυπολογισμού των παραγόντων που επηρεάζουν την αξιοπιστία του συστήματος, μπορεί να πραγματοποιηθεί ένας κατά προσέγγιση υπολογισμός αξιοπιστίας, ένας κατά προσέγγιση υπολογισμός και ένας ενημερωμένος υπολογισμός.

Οι κατά προσέγγιση υπολογισμοί πραγματοποιούνται στο στάδιο του σχεδιασμού, όταν δεν υπάρχουν ακόμη σχηματικά διαγράμματα των μπλοκ του συστήματος. Ο αριθμός των στοιχείων σε μπλοκ καθορίζεται συγκρίνοντας το σχεδιασμένο σύστημα με παρόμοια, προηγουμένως αναπτυγμένα συστήματα.

Οι υπολογισμοί αξιοπιστίας κατά την επιλογή τύπων στοιχείων πραγματοποιούνται μετά την ανάπτυξη διαγραμμάτων ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Ο σκοπός του υπολογισμού είναι να προσδιοριστεί η ορθολογική σύνθεση των στοιχείων.

Οι υπολογισμοί αξιοπιστίας κατά την αποσαφήνιση των τρόπων λειτουργίας των στοιχείων πραγματοποιούνται όταν έχουν επιλυθεί τα κύρια προβλήματα σχεδιασμού, αλλά οι τρόποι λειτουργίας των στοιχείων μπορούν ακόμα να αλλάξουν.

Τα αποτελέσματα του κατά προσέγγιση υπολογισμού της αξιοπιστίας παρουσιάζονται με τη μορφή πίνακα.

	Όνομα και είδος στοιχείων	Ονομασία		Ποσοστό αποτυχίας
	Γέφυρα διόδου
	Δίοδοι παλμικού κράματος
	Διπλό κουμπί
	Πυκνωτές χωρίς συσκευασία
	Κεραμικοί πυκνωτές
	Πυκνωτές φιλμ
	Ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές
	Μικρόφωνο
	Καλώδια σύνδεσης
	Αντιστάσεις MLT-0.25	R2, R3, R10, R13-R15, R17
	Αντιστάσεις MLT-1.0
	Αντιστάσεις, μη συσκευασμένες	R1, R4, R5, R7-R9, R11, R12, R16, R18
	Αντίσταση trimmer
	LED
	Δίοδος Zener
	Τρανζίστορ εφέ πεδίου
	Διπολικά τρανζίστορ
	Βύσμα σύνδεσης PC4TV

Ο μέσος χρόνος μεταξύ των αστοχιών είναι:

Το γράφημα αξιοπιστίας κατασκευάζεται σύμφωνα με τον εκθετικό νόμο

Αυτό το γράφημα φαίνεται στο Σχ. 1.

Εικ.1. Πίνακας αξιοπιστίας συσκευής.

Αυτά τα αποτελέσματα ικανοποιούν την συνθήκη TK.

9. Συμπέρασμα.

Κατά την εκτέλεση μαθημάτων με θέμα "Ακουστικό ρελέ σε τρανζίστορ φαινομένου πεδίου", έγιναν υπολογισμοί του σχεδιασμού και των τεχνολογικών παραμέτρων της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος και της αξιοπιστίας του κυκλώματος. Έγινε η επιλογή και η αιτιολόγηση της μεθόδου κατασκευής της πλακέτας και των στοιχείων τυπωμένου κυκλώματος.

Ως αποτέλεσμα των εργασιών, αναπτύχθηκε μια συσκευή που συμμορφώνεται πλήρως με τις τεχνικές προδιαγραφές.

Με βάση τα αποτελέσματα των υπολογισμών, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η συσκευή μπορεί να παραχθεί τόσο σειριακά όσο και μεμονωμένα χωρίς περιορισμούς.

Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας.

1. Σύντομο βιβλίο αναφοράς για τον σχεδιαστή ραδιοηλεκτρονικού εξοπλισμού. Εκδ. R. G. Varlamova. Μ., «Σοβ. ραδιόφωνο», 1973, 856σ.

2. Pavlovsky V.V., Vasilyev V.P., Gutman T.N., Σχεδιασμός τεχνολογικών διεργασιών για την κατασκευή REA. Οδηγός σχεδιασμού μαθημάτων: Proc. εγχειρίδιο για τα πανεπιστήμια. - Μ.: Ραδιόφωνο και επικοινωνίες, 1982.-160 σελ.

3. Ανάπτυξη και εκτέλεση μελετητικής τεκμηρίωσης ραδιοηλεκτρονικού εξοπλισμού: Κατάλογος / Ε.Τ. Romanycheva, A.K Ivanova, A.S Kulikov και άλλοι. επιμελήθηκε από ΑΥΤΟ. Ρομανίτσεβα. -2η έκδ., αναθεωρημένη. και επιπλέον - Μ.: Ραδιόφωνο και Επικοινωνίες, 1989. - 448 σελ.

4. Συλλογή εργασιών και ασκήσεων για την τεχνολογία REA: C32 Textbook/ Εκδ. Ε. Μ. Παρφένοβα. - Μ.: Πιο ψηλά. σχολείο, 1982. - 255 σελ.

5. Αντιστάσεις: (βιβλίο αναφοράς) / Yu N. Andreev, A. I. Antonyan, κ.λπ. Εκδ. I.I Chetvertakova. - M.: Energoizdat, 1981. - 352 σελ.

6. Συλλογή προβλημάτων στη θεωρία αξιοπιστίας. Εκδ. A. M. Polovko και I. M. Malikova. Μ., Εκδοτικός οίκος "Σοβιετικό Ραδιόφωνο", 1972, 408 σελ.

7. Τεχνολογία και αυτοματοποίηση της παραγωγής ραδιοηλεκτρονικού εξοπλισμού: Εγχειρίδιο για πανεπιστήμια / I.P Bushminsky, O.Sh. Dautov, A.P. Dostanko και άλλοι. Εκδ. Α.Π. Dostanko, Sh.M. Τσαμπντάροβα. - Μ.: Ραδιόφωνο και Επικοινωνίες, 1989. - 624 σελ.

8. Ολοκληρωμένα κυκλώματα: Κατάλογος / B.V. Tarabrin, L.F. Lunin και άλλοι. Εκδ. B.V. Ταραμπρίνα. - Μ.: Ραδιόφωνο και επικοινωνίες. 1984 - 528 σελ.

να είναι σε θέση:

Πραγματοποιήστε ποσοτική αξιολόγηση του επιπέδου ποιότητας των σχεδίων ΑΠΕ που χρησιμοποιούν ενιαίοι και σύνθετοι δείκτες·

Εφαρμόστε πιθανολογικές και στατιστικές μεθόδους για ανάλυση ακρίβεια και σταθερότητα των παραμέτρων των σχεδίων ΑΠΕ.

Υπολογισμός δεικτών αξιοπιστίας σχεδιασμένων ΑΠΕ και εφαρμογή μεθόδων βελτίωσης αξιοπιστία των συσκευών στα στάδια του σχεδιασμού, της παραγωγής και της λειτουργίας·

Εφαρμόστε μεθόδους πρόβλεψηςγια πρόβλεψη λειτουργικές παράμετροι και αξιοπιστία στοιχείων και συσκευών.

Εκπληρώ με χρήση υπολογιστή, στατιστική μοντελοποίηση παραμέτρων σχεδιασμού ηλεκτρονικών συστημάτων διανομής, συστήματα ουράς, αξιοπιστία στοιχείων και συσκευών.

Φυσική βάση σχεδιασμού ραδιοηλεκτρονικήχρήματα

ξέρω:

Χαρακτηριστικά των επιπτώσεων στις οποίες εκτίθενται οι ΑΠΕ κατά τη λειτουργία.

Φυσικά φαινόμενα που συμβαίνουν σε Κατασκευές ΑΠΕ υπό την επίδραση θερμικών και μηχανικών φορτίων, ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών και άλλων παραγόντων.

Μέθοδοι για την προστασία των ΑΠΕ από δράση αποσταθεροποιώνταςπαράγοντες?

να είναι σε θέση:

Επιλέγω σχέδιομεθόδους για την εξασφάλιση της προστασίας των ΑΠΕ από αποσταθεροποιώνταςπαράγοντες?

- προσομοίωση των επιπτώσεων αποσταθεροποιητικών παραγόντων στο σχεδιασμό ηλεκτρονικών συστημάτων διανομής·

Εκτελέστε υπολογισμούς για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της προστασίας της δομής ΑΠΕ από αποσταθεροποιητικούς παράγοντες.

Βάση στοιχείων ραδιοηλεκτρονικού εξοπλισμού

Ταξινόμηση, γενικά χαρακτηριστικά και εξέλιξη της βάσης στοιχείων ΑΠΕ. Πυκνωτές, αντιστάσεις, επαγωγείς και μετασχηματιστές (σχέδια, παράμετροι, χαρακτηριστικά ακρίβειας και ευστάθειας). Ενεργά και παθητικά εξαρτήματα χωρίς μόλυβδο. Βασικά σχέδια και κύρια χαρακτηριστικά ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Εναλλαγή συσκευών και υποδοχών. Αρχές κατασκευής και λειτουργίας φίλτρων, γραμμών καθυστέρησης και συντονιστών σε επιφανειακά ακουστικά κύματα. Αρχές κατασκευής και λειτουργίας συσκευών σύζευξης φορτίου σε συσκευές επεξεργασίας σήματος και δέκτες εικόνας. Ταξινόμηση και βασικές ιδιότητες συσκευών μνήμης. Στοιχεία μνήμης σε μαγνητικούς τομείς. Συσκευές αποθήκευσης μεγάλων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ημιαγωγών (LSI). Στοιχεία οπτοηλεκτρονικών συστημάτων επεξεργασία πληροφοριών. Δείκτες υγρών κρυστάλλων. Κρυοτόνια και συσκευές που βασίζονται στο φαινόμενο Josephson. Chemotrons και άλλες λειτουργικές ηλεκτρονικές συσκευές.

Ως αποτέλεσμα της μελέτης της πειθαρχίας, ο μαθητής πρέπει:

ξέρω:

- Αρχές λειτουργίας και φυσικά αποτελέσματα που χρησιμοποιούνται σε στοιχεία ΑΠΕ.

- βασικές ιδιότητες, χαρακτηριστικά και σχεδιασμός και τεχνολογικά χαρακτηριστικά της βάσης στοιχείων του ηλεκτρονικού συστήματος διανομής·

να είναι σε θέση:

- να αναλύσει τη λειτουργία διαφόρων τύπων στοιχείων και να προσδιορίσει τη δυνατότητα λειτουργικής χρήσης τους σε σχέδια ΑΠΕ.

- είναι εύλογο να επιλέγουμε τους τύπους στοιχείων ανάλογα με τον σκοπό και τις συνθήκες λειτουργίας των ΑΠΕ.

Ηλεκτρονική τεχνολογία και μοντελοποίηση τεχνολογικών συστημάτων

Χαρακτηριστικά του αντικειμένου και αρχές κατασκευής παραγωγικών διαδικασιών ΑΠΕ. Τεχνολογικά συστήματα στην παραγωγή ηλεκτρονικών συσκευών. Τεχνολογική ακρίβεια και αξιοπιστία τεχνολογικών συστημάτων και διαδικασιών. Παραγωγή και τεχνολογικές διαδικασίες, δομή και στοιχεία τους. Επιλογή της βέλτιστης επιλογής τεχνολογικής διαδικασίας με χρήση τεχνικών και οικονομικών δεικτών. Τεχνολογίες πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων, πολυστρωματικών και διακοπτών. Τεχνολογία ηλεκτρικής εγκατάστασης και μηχανικής σύνδεσης. Τεχνολογία και εξοπλισμός περιέλιξης. Συναρμολόγηση και εγκατάσταση λειτουργικών κυψελών, μπλοκ και μικρομπλόκ. Επιφανειακή τοποθέτηση. Σφράγιση, έλεγχος, διάγνωση και ρύθμιση παραμέτρων ΑΠΕ. Επιστημονικά θεμέλια του σύνθετου αυτοματισμού; αυτοματοποιημένη τεχνολογικό εξοπλισμό; σχεδιασμός αυτόματων γραμμών. Δομή διαχείρισης και τεχνική υποστήριξη ευέλικτα συστήματα παραγωγής; δομή αυτοματοποιημένο σύστηματεχνολογική προετοιμασία της παραγωγής, λειτουργίες υποσυστημάτων. αυτοματοποιημένος σχεδιασμός τεχνολογικών διαδικασιών και ειδικού εξοπλισμού. Υπολογιστικός σχεδιασμός τεχνολογικών διαδικασιών για την κατασκευή ηλεκτρονικών συσκευών. Ολοκληρωμένη μηχανογραφική παραγωγή ΑΠΕ. Στατιστική μοντελοποίηση τεχνολογικών συστημάτων και διαδικασιών. Λειτουργία τεχνολογικών συστημάτων.

Ως αποτέλεσμα της μελέτης της πειθαρχίας, ο μαθητής πρέπει:

ξέρω:

Φυσική - τεχνολογικόςβασικά τεχνολογικόςδιαδικασίες συναρμολόγησης και εγκατάστασης, έλεγχος, προσαρμογές στην παραγωγή ΑΠΕ.

Πακέτα εφαρμογών σχεδιαστικών προγραμμάτων με τη βοήθεια υπολογιστή, μοντελοποίηση και βελτιστοποίηση τεχνολογικών διαδικασιών και συστημάτων παραγωγής·

Αρχές οργάνωσης, οικοδόμησης και διαχείρισης ευέλικτων τεχνολογικόςσυστήματα και ολοκληρωμένη παραγωγή δικτύων διανομής·

να είναι σε θέση:

Σχέδιο τεχνολογικόςδιαδικασίες και συστήματα αυτοματοποιημένηπαραγωγή χρήση προγραμμάτων εφαρμογών·

Μοντελοποίηση και βελτιστοποίηση τεχνολογικόςδιαδικασίες αυτοματοποιημένη παραγωγή ηλεκτρονικών συσκευών με χρήση βιομηχανικών ρομπότ και συστημάτων μικροεπεξεργαστή·

Εκτελέστε αξιολογήσεις ακρίβειας και συντονισμού τεχνολογικός διαδικασίες ολοκληρωμένης παραγωγής ΑΠΕ και διασφάλιση τεχνολογικής αξιοπιστίας και ποιότητας των παραγόμενων προϊόντων.

Αναπτύσσω τεχνολογικόςαπόδειξη με έγγραφα

Σχεδιασμός και σχεδιασμός ολοκληρωμένων κυκλωμάτων με τη βοήθεια υπολογιστή

Ως αποτέλεσμα της μελέτης της πειθαρχίας, ο μαθητής πρέπει:

ξέρω:

Υλικά που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή IC.

Περιεχόμενα του κύριου τεχνολογικές λειτουργίες παραγωγής IC·

Σχέδια στοιχείων ημιαγωγόςκαι υβριδικά IC?

Μαθηματικά μοντέλα και ισοδύναμα κυκλώματα στοιχείων IC για διάφορους τρόπους λειτουργίας.

Λογισμικό αυτοματοποιημένηΣχεδιασμός IC ( τεχνολογικά, στοιχειώδη, τοπολογικά και κυκλώματα).

να είναι σε θέση:

Εκτελέστε υπολογισμούς στοιχείων ημιαγωγόςκαι υβριδικά IC?

Ανάπτυξη τοπολογίας και σχεδιασμού εργασιών εγκατάστασης και συναρμολόγησης υβριδικών IC.

Προσδιορισμός παραμέτρων μαθηματικών μοντέλων στοιχεία και χρήση αυτών των παραμέτρων σε εργασίες σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή των IC.

Εφαρμόστε λογισμικό αυτοματοποιημένησχεδιασμός για ανάπτυξη IC.

Σχεδιασμός ραδιοηλεκτρονικών συσκευών

Ταξινόμηση σχεδίων ΑΠΕ ανάλογα με τον τόπο χρήσης και τις συνθήκες λειτουργίας, τον λειτουργικό σκοπό, την αρχή της επεξεργασίας του σήματος και άλλους παράγοντες. Μεθοδολογία σχεδιασμού ΑΠΕ. Στάδια ανάπτυξης των ΑΠΕ. Χαρακτηριστικά των κύριων σταδίων μηχανολογικός σχεδιασμόςΑΠΕ ( ανάλυση τεχνικώναπαιτήσεις και ηλεκτρολογικά διαγράμματα, ανάπτυξη όρους αναφοράςγια τον σχεδιασμό ΑΠΕ, επιλογή της διάταξης μελέτης, επιλογή βάσης στοιχείων και υλικών, φέρουσες κατασκευές). Εκτίμηση της ποιότητας και της αξιοπιστίας του σχεδιασμού ΑΠΕ. Χαρακτηριστικά των μεθόδων ηλεκτρικής εγκατάστασης που χρησιμοποιούνται σε μελέτες ΑΠΕ. Ηλεκτρολογική εγκατάσταση. Σχεδιασμός έντυπης καλωδίωσης και λειτουργικών μονάδων με βάση αυτό. Επίλυση προβλημάτων τοποθέτησης στοιχείων και συνδέσεων δρομολόγησης, με χρήση πακέτων σχεδίασης με τη βοήθεια υπολογιστή. Διάταξη λειτουργικών μονάδων, μπλοκ, συσκευών, συσκευών και συστημάτων. Διάταξη βασισμένη σε ενοποιημένες φέρουσες κατασκευές. Ποσοτική αξιολόγηση της ποιότητας διάταξης. Εξασφάλιση προστασίας του δικτύου διανομής από τη δράση αποσταθεροποιητικών παραγόντων. Μοντελοποίηση της επίδρασης αποσταθεροποιητικών παραγόντων και ποσοτική αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των μεθόδων προστασίας που χρησιμοποιούνται. Διασφάλιση συμβατότητας του σχεδιασμού ΑΠΕ με τον χειριστή: σχεδιασμός πρόσοψης, καλλιτεχνικός σχεδιασμός. Σχεδιασμός ΑΠΕ για διάφορους λειτουργικούς σκοπούς, διαφορετικές κατηγορίες (εδάφους, αερομεταφερόμενους, θαλάσσιους) και τύπους (στάσιμο, κινητό, φορητό κ.λπ.). Χαρακτηριστικά του σχεδιασμού συσκευών υπερυψηλής συχνότητας (μικροκύματα). Έγγραφα σχεδιασμού και ταξινόμηση τους. Κανόνες για την εκτέλεση διαγραμμάτων, σχεδίων ανταλλακτικών, κατάρτιση προδιαγραφών και ανάπτυξη σχεδίων συναρμολόγησης συσκευών (μονάδες συναρμολόγησης), ανάπτυξη και εκτέλεση άλλων εγγράφων σχεδιασμού.

Ως αποτέλεσμα της μελέτης της πειθαρχίας, ο μαθητής πρέπει:

ξέρω:

Κύρια στάδια σχέδιοσχεδιασμός ΑΠΕ (μεθοδολογία σχέδιο);

Τύποι διάταξης και βασικά διαγράμματα διάταξης λειτουργικές μονάδες, μπλοκ, συσκευές, όργανα και συστήματα. μέθοδοι σχεδιασμού τυπωμένου κυκλώματος.

Αρχές εξωτερικού σχεδιασμού κατασκευών ΑΠΕ, συμπεριλαμβανομένων θεμάτων σχεδιασμού.

Ιδιαιτερότητες σχέδιοσχεδιασμός ΑΠΕ για διάφορους σκοπούς·

Βασικός κανόνες για την ανάπτυξη τεκμηρίωσης σχεδιασμού για ραδιοηλεκτρονικά προϊόντα·

να είναι σε θέση:

Επιλέξτε διαγράμματα διάταξης των σχεδιασμένων λειτουργικών μονάδων, μπλοκ, συσκευών, συσκευές, συστήματα και να πραγματοποιεί ενδο-μονάδα και εξωτερική διάταξη ηλεκτρονικών συστημάτων διανομής·

Σχέδιο πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων και λειτουργικές μονάδες που βασίζονται σε αυτές·

Διασφάλιση της συμβατότητας των σχεδίων ΑΠΕ και των μερών τους με το εξωτερικό περιβάλλον, το αντικείμενο εγκατάστασης και τον χειριστή·

Αξιολογήστε την ποιότητα σχεδιασμένοΣχέδια ΑΠΕ;

Σχέδιο σχέδιοαπόδειξη με έγγραφα

Συστήματα μικροεπεξεργαστών σε ραδιοηλεκτρονικές συσκευές

Αντικείμενο, σκοπός και περιεχόμενο του μαθήματος. Βασικοί ορισμοί και αρχές οργάνωσης συστημάτων μικροεπεξεργαστή (MPS). Τρόποι λειτουργίας του MPS. Αρχιτεκτονική MPS. Τύποι MPS. Ελαστικά MPS. Κύκλοι στο MPS. Λειτουργίες συσκευών διαύλου (επεξεργαστής, μνήμη, συσκευές εισόδου/εξόδου). Ταξινόμηση και δομή μικροελεγκτών (MC). Πυρήνας επεξεργαστή MK. Κύκλωμα συγχρονισμού MK. Μνήμη προγραμμάτων και δεδομένων του ΜΚ. Μητρώα ΜΚ. Στοίβα και εξωτερική μνήμη του MK. Θύρες I/O. Χρονοδιακόπτες και επεξεργαστές συμβάντων. Πρόσθετες μονάδες MK. Υλικό MK. Χαρακτηριστικά της αρχιτεκτονικής. Οργάνωση μνήμης προγράμματος και στοίβας. Οργάνωση μνήμης δεδομένων. Τύποι διευθυνσιοδότησης. Θύρες I/O. Μονάδα χρονοδιακόπτη και εγγραφή χρονοδιακόπτη. Μνήμη δεδομένων σε EEPROM. Οργάνωση διακοπών. Ειδικές λειτουργίες και σύστημα εντολών MK. Χαρακτηριστικά της ανάπτυξης ψηφιακών συσκευών με βάση το MPS. Χαρακτηριστικά διαφόρων τύπων επεξεργαστών. Συσκευές που περιλαμβάνονται σε έναν προσωπικό υπολογιστή. Κορμός ανταλλαγής δεδομένων συστήματος. Πρόσθετες διεπαφές προσωπικού υπολογιστή. Συστήματα εντολών μικροεπεξεργαστών και MK διαφόρων τύπων. Η χρήση μικροεπεξεργαστών και μικροελεγκτών στο σχεδιασμό ηλεκτρονικών συσκευών για διάφορους λειτουργικούς σκοπούς.

Ως αποτέλεσμα της μελέτης της πειθαρχίας, ο μαθητής πρέπει:

ξέρω :

- θεμελιώδεις αρχές της τεχνολογίας μικροεπεξεργαστών, βασική ορολογία, αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά του MPS και των κύριων τύπων τους, καθώς και αρχές οργάνωσης της ανταλλαγής πληροφοριών στο MPS.

- βασικές αρχές λειτουργίαεπεξεργαστή, τις δυνατότητες και τα δομικά στοιχεία του, το σύστημα εντολών και τις μεθόδους διευθυνσιοδότησης·

- οργάνωση MK και προσωπικών υπολογιστών.

να είναι σε θέση:

- Σχεδιασμός υλικού και λογισμικού MPS.

- εφαρμόζουν MPS στους σχεδιασμούς των ΑΠΕ για διάφορους λειτουργικούς σκοπούς.

Συστήματα σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή για ραδιοηλεκτρονικό εξοπλισμό

Σκοπός και πεδίο εφαρμογής συστημάτων σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή για ραδιοηλεκτρονικό εξοπλισμό (CAD) ηλεκτρονικών συστημάτων διανομής. Σχεδιασμός πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων με χρήση CAD: στοιχεία βιβλιοθήκης στο σχεδιασμό ηλεκτρικών κυκλωμάτων και πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων. Σχεδιασμός ηλεκτρικού κυκλώματος. τοποθέτηση εξαρτημάτων σε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. αυτόματη δρομολόγηση αγωγών, έλεγχος της τοπολογίας των πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων. προετοιμασία της παραγωγής τυπωμένων κυκλωμάτων? ανάλυση της ακεραιότητας του σήματος λαμβάνοντας υπόψη τη γεωμετρία των τυπωμένων αγωγών. ανταλλαγή δεδομένων με άλλα συστήματα CAD· σχεδιασμός πολυστρωματικών τυπωμένων κυκλωμάτων. Οργάνωση γραφικών δεδομένων. επίπεδη σχέδιο; γραφικά σχέδια πρωτόγονα? επεξεργασία αντικειμένων σχεδίασης. σχεδιασμός σχεδίων: σκίαση, διαστάσεις. χωρική μοντελοποίηση δομών. επιφάνεια και συμπαγής σχεδιασμός αντικειμένων. εικόνα τρισδιάστατων αντικειμένων. χρήση συστημάτων προγραμματισμού CAD. οργάνωση διαλόγου σε πρότυπα CAD και διεπαφής χρήστη. Παραμετρικές δυνατότητες σύγχρονων συστημάτων CAD. διαστατικοί και γεωμετρικοί περιορισμοί στις παραμέτρους του μοντέλου· σχεδιασμός μοντέλων ανταλλακτικών και συγκροτημάτων· λήψη σχεδίων εξαρτημάτων και συγκροτημάτων με βάση μοντέλα. Ανάλυση, επαλήθευσηκαι βελτιστοποίηση σχεδιαστικών λύσεων με χρήση εργαλείων CAD. μοντελοποίηση διαδικασίαςσυναρμολόγηση, κατασκευή ανταλλακτικών, συμπεριφορά κατασκευών κάτω από παράγοντες που επηρεάζουν. Μορφές ανταλλαγής δεδομένων σε CAD.

Ως αποτέλεσμα της μελέτης της πειθαρχίας, ο μαθητής πρέπει:

ξέρω:

- χαρακτηριστικά των σύγχρονων συστημάτων σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή για ραδιοηλεκτρονικό εξοπλισμό.

- μεθοδολογία σχεδιασμού ηλεκτρικών κυκλωμάτων και πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων με χρήση συστημάτων σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή για ραδιοηλεκτρονικό εξοπλισμό·

- αλγόριθμοι τοποθέτησης και δρομολόγησης πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων που χρησιμοποιούνται σε σύγχρονα συστήματα CAD.

- μέθοδοι δομικού σχεδιασμού που χρησιμοποιούν δισδιάστατο και χωρικό σχεδιασμό.

να είναι σε θέση:

- Σχεδιάστε ηλεκτρικά κυκλώματα και πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων χρησιμοποιώντας CAD.