Тимофеевым Василием Юрьевичем (Ф. И. О. автора, ученая степень) на кафедре Радиоэлектроники и компьютерной техники рабочая программа

Вид материала

Рабочая программа

Содержание Организационно-методический раздел Требования к уровню освоения содержания дисциплины Тема 4. Библиотека элементов. Тема 5. Технология построения электронных схем. Тема 6. Моделирование реальных устройств. Тема 2. Описание цифровых измерительных приборов и методики работы с ними. Тема 3. Библиотека элементов и примеры построения цифровых схем. Тема 4. Построение цифровых схем. 3.2. Форма контроля. 3.3. Примерная тематика рефератов.

Подобный материал:

• Тимофеевым Василием Юрьевичем (Ф. И. О. автора, ученая степень) на кафедре Радиоэлектроники, 99.21kb.
• Байсултановой Кулипой Шарипкано в ной (Ф. И. О., ученая степень, звание) рабочая учебная, 262.17kb.
• Байсултановой Кулипой Шарипкано в ной (Ф. И. О., ученая степень, звание) рабочая учебная, 283.88kb.
• Байсултановой Кулипой Шарипкано в ной (Ф. И. О., ученая степень, звание) рабочая учебная, 248.2kb.
• Байсултановой Кулипой Шарипкано в ной (Ф. И. О., ученая степень, звание) рабочая учебная, 232.56kb.
• Рабочая программа наименование дисциплины Информационные технологии По направлению, 253.88kb.
• Рабочая программа дисциплины «Радиофизика и электроника», 32.7kb.
• Уважаемые коллеги!, 34.83kb.
• Рабочая программа по дисциплине основы компьютерной электроники для студентов специальности, 487.92kb.
• Высокочастотная электродинамика, 84.33kb.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Елецкий государственный университет им. И.А.Бунина

«Утверждаю»


Зав. кафедрой ____________ / Фортунова Н.А. /

«___» _____________ 200 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

По планам 200_ г.


По дисциплине «Компьютерное моделирование радиоэлектронных устройств»

Специальность «Сервис»

Специализация Бытовая радиоэлектронная аппаратура

Квалификация специалист по сервису

Форма обучения Очная

Факультет Инженерно-физический

Кафедра: Радиоэлектроники и компьютерной техники

Курс: 4; 5.

Семестр: 8; 9.

Лекций: 27 часов.

Практических (семинарских) занятий: нет

Лабораторных занятий: 54 часа

Экзамен: нет.

Зачет: 16 часов

Самостоятельная работа: 59 часов

Всего часов: 140 часов

Рабочая программа разработана на основе ГОС по специальности «Сервис», номер государственной регистрации ____________ и на основе программы, разработанной старшим преподавателем Тимофеевым Василием Юрьевичем

(Ф.И.О. автора, ученая степень)

на кафедре Радиоэлектроники и компьютерной техники


Рабочая программа рассмотрена на заседании кафедры РЭ и КТ

(протокол № _____ , от «____» ______________ 200 г.)


Зав. кафедрой / Фортунова Н.А /


Рабочая программа утверждена методическим советом инженерно-физического

факультета (протокол № ___, от «____» ___________ 200__ г.)


Председатель методического совета _____________________ / /

/Фортунова Н.А.

Рабочую программу составил ассистент кафедры РЭ и КТ

/ В. Ю. Тимофеев /


Рабочая программа учебной дисциплины состоит из следующих разделов:

1. Организационно-методический раздел
   

1. Пояснительная записка.
   

Учебная дисциплина «Компьютерное моделирование радиоэлектронных устройств» является одной из специальных дисциплин и позволяет овладеть техническими знаниями в области моделирования РЭУ, изучить основные принципы разработки приборов с использованием САПР. Конечной целью служит приобретение студентами навыков использования систем автоматического проектирования радиоэлектронных устройств, а так же более глубокое освоение принципов схемотехники и анализа РЭУ.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
   

В результате изучения дисциплины студенты должны:

1. Знать приемы и методы, регламентирующие основные правила оформления чертежей с учетом требований инженерного проектирования.
   
2. Использовать на практике приемы проектирования электронных схем с применением радиоинженерного пакета Electronics Workbench 5.12.
   
3. Усвоить принципы работы, методы настройки и измерения параметров моделируемых устройств.
   

2. Содержание дисциплины.
   

1. Основные разделы дисциплины
   

Дисциплина разделена на две составляющие:

• Моделирование аналоговых устройств – 8 семестр.
  
• Моделирование цифровых систем – 9 семестр.
  

2. Содержание лекционных занятий.
   

8 семестр

Построение и исследование схем аналоговых устройств

Тема 1. Интерфейс программы EWB 5.12

Использование мыши. Назначение клавиш. Обращение с курсором. Выделение объектов. Постоянное выделение. Выделение в блоке. Перемещение объектов.


Тема 2. Основное меню.

Cut (Вырезать). Сору (Копировать). Move (Переместить). Создание макроса. Редактирование макроса. Аналоговые параметры компонентов. Действия с готовыми схемами. Zoom (Масштаб). Rotate (Вращать). Print (Печать).


Тема 3. Описание измерительных приборов и методика работы с ними.

Общие положения. Настройка параметров приборов. Мультиметр. Измерение напряжения. Измерение тока. Измерение сопротивления. Измерение разности потенциалов. Осциллограф. Канал горизонтального отклонения. Панель синхронизации. Каналы вертикального отклонения. Заземление. Подключение осциллографа к схеме. Порядок работы с осциллографом. Измерение временных интервалов. Измерение частоты. Измерения с помощью фигур Лиссажу. Измерение мгновенного значения сигнала. Плоттер (графопостроитель). Органы управления плоттера. Канал вертикального отклонения. Канал горизонтального отклонения. Канал считывания результата. Подключение плоттера к схеме. Функциональный генератор. Назначение окон. Вольтметр. Амперметр.


Тема 4. Библиотека элементов.

Пассивные элементы. RLC элементы. Двухобмоточный трансформатор. Плавкий предохранитель. Заземление. Контактная точка. Активные элементы. Полупроводниковый диод. Стабилитрон. Светодиод. Транзисторы. Операционный усилитель. Реле электромагнитное. Источники питания. Батарея. Источники переменного напряжения. Источник постоянного тока. Источник переменного тока.


Тема 5. Технология построения электронных схем.

Масштабная сетка. Выбор элементов из библиотеки. Прокрутка рабочего поля. Ориентация элементов. Соединение элементов и выделение линий связи толщиной и цветом. Удаление проводов и связей. Подключение задающих элементов (источников питания и генераторов). Обозначение элементов на схеме. Подключение измерительных приборов и их визуализация. Запуск схемы и проведение измерений. Особенность моделирования генераторных схем.

Тема 6. Моделирование реальных устройств.

Усилители на ОУ. Сумматоры и вычитатели. Усилители с регулируемой ОС. Пиковые детекторы. Генераторы. Импульсные ИВЭП.


9 семестр


Построение и исследование схем цифровых устройств


Тема 1. Вид экрана и система меню.

Вид экрана и библиотеки элементов. Основное меню.


Тема 2. Описание цифровых измерительных приборов и методики работы с ними.

Мультиметр. Генератор слов. Настройка генератора слов. Пуск генератора. Действия с образцами слов. Формирование синхроимпульсов. Канал синхронизации. Логический анализатор. Настройка логического анализатора. Логический преобразователь. Управление логическим преобразователем. Виды логических преобразований. Схема устройства → таблица истинности. Таблица истинности → логическое выражение. Таблица истинности → упрощенное логическое выражение. Логическое выражение → таблица истинности. Логическое выражение → схема логического устройства. Логическое выражение → схема логического устройства ("И-НЕ").


Тема 3. Библиотека элементов и примеры построения цифровых схем.

Элемент И. Элемент ИЛИ. Элемент НЕ (инвертор). Элемент И-НЕ (элемент Шеффера). Элемент ИЛИ-НЕ (элемент Пирса). Элемент исключающее ИЛИ (сумматор по модулю 2). Полусумматор. RS-триггер. D-триггер. JK-триггер.


Тема 4. Построение цифровых схем.

Триггеры. Регистры. Реверсивные счётчики. Мультиплексоры и демультиплексоры. Шифраторы и дешифраторы. АЦП двухтактного интегрирования.

3. Содержание лабораторных занятий.
   

8 семестр


Построение и исследование схем аналоговых устройств


Тема 1. Интерфейс EWB 5.12.

• Операции с элементами.
  
• Методика работы с измерительными приборами.
  

Тема 2. Моделирование усилителей на основе ОУ.

• Моделирование инвертирующих и неинвертирующих усилителей.
  
• Измерение коэффициента усиления, АЧХ, предельных режимов работы.
  

Тема 3. Моделирование активного полосового фильтра на ОУ.

• Построение схемы фильтра
  
• Изучение методики измерения параметров фильтров.
  

Тема 4. Моделирование активных пиковых детекторов.

• Построение схем детекторов.
  
• Сравнение работы активных и пассивных детекторов.
  
• Построение схемы активного детектора абсолютных значений.
  

Тема 5. Моделирование усилителя с цифровым управлением.

• Построение схемы управляемого усилителя.
  
• Изучение принципов работы цифрового управления коэффициентом усиления.
  

Тема 6. Моделирование усилителя с АРУ

• Построение схемы усилителя.
  
• Изучение принципов работы системы автоматической регулировки усиления.
  
• Изучение влияния времени реакции АРУ на форму сигнала.
  

Тема 7. Моделирование генератора прямоугольных импульсов на ОУ

• Построение схемы генератора.
  
• Изучение принципов регулирования частоты и скважности импульсов.
  

Тема 8. Моделирование импульсного стабилизатора с токовым режимом

• Построение схемы стабилизатора.
  
• Изучение принципа работы импульсного стабилизатора.
  
• Изучение принципов регулирования с помощью обратной связи
  

Тема 9. Моделирование импульсного стабилизатора с ШИМ-регулированием

• Построение схемы стабилизатора.
  
• Изучение принципа работы ШИМ генератора
  

• Изучение принципов работы ОС, использующей ШИМ генератор.
  

Тема 10. Моделирование повышающего и инвертирующего стабилизаторов.

• Построение схемы бустерного стабилизатора.
  
• Изучение принципа работы схемы. Измерение зоны рабочих токов и критической зоны.
  
• Построение схемы инвертирующего стабилизатора.
  
• Изучение принципа работы схемы. Измерение зоны рабочих токов и критической зоны.
  

9 семестр

Построение и исследование схем цифровых устройств


Тема 1. Изучение цифровых измерительных приборов.

• Мультиметр.
  
• Генератор слов. Настройка генератора слов. Пуск генератора. Действия с образцами слов. Формирование синхроимпульсов. Канал синхронизации.
  
• Логический анализатор. Настройка логического анализатора.
  
• Логический преобразователь. Управление логическим преобразователем. Виды логических преобразований.
  
• Схема устройства → таблица истинности.
  
• Таблица истинности → логическое выражение.
  
• Таблица истинности → упрощенное логическое выражение.
  
• Логическое выражение → таблица истинности.
  
• Логическое выражение → схема логического устройства.
  
• Логическое выражение → схема логического устройства ("И-НЕ").
  

Тема 2. Моделирование RS-триггеров.

• RS-триггеры
  
• Синхронные триггеры.
  
• Двухступенчатые триггеры.
  

Тема 3. Моделирование регистров.

• Параллельные регистры.
  
• Последовательные сдвиговые регистры.
  
• Кольцевые регистры сдвига.
  

Тема 4. Моделирование счётчиков на JK-триггерах

• Суммирующие счётчики.
  
• Вычитающие счётчики.
  

Тема 5. Моделирование шифраторов и дешифраторов.

• Построение шифраторов на элементах ИЛИ. Каскадная схема расширения.
  
• Построение дешифраторов на элементах И. Матричная схема расширения.
  

Тема 6. Построение мультиплексоров и демультиплексоров.

• Мультиплексор, управляемый дешифратором.
  
• Демультиплексор
  

Тема 7. АЦП параллельного преобразования.

• Изучения принципа параллельного преобразования.
  
• Построение параллельного АЦП на компараторах.
  

Тема 8. АЦП двухтактного интегрирования.

• Изучение принципа измерения с помощью интегратора на ОУ.
  
• Построение интегрирующего АЦП.
  

2.3. Распределение часов курса по темам и видам работ.

№ п/п	Наименование тем	Всего часов	Аудиторные занятия		Сам. Работа
			Лекции	Лабораторные
1.	Интерфейс программы EWB 5.12	6	1	2	-
2.	Основное меню.	6	1	2	-
3.	Описание измерительных приборов и методика работы с ними.	6	1	2	10
4.	Библиотека элементов.	6	1	2	10
5.	Технология построения электронных схем.	6	2	2	20
6	Моделирование реальных устройств.	45	9	20	-
6.	Описание цифровых измерительных приборов и методики работы с ними.	6	2	2	-
7.	Библиотека элементов и примеры построения цифровых схем.	6	2	2	7
8.	Построение цифровых схем.	60	10	20	12
Итого		140	27	54	59

III. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.


3.1. Перечень вопросов для самостоятельной работы.

• Электрическая схема прибора;
  
• Принципиальная схема прибора;
  
• Изучение различных измерительных приборов;
  
• Основные методы разработки радиоэлектронного прибора;
  
• Разработка аналоговой электронной схемы;
  
• Разработка цифровой электронной схемы;
  

3.2. Форма контроля.


Текущий контроль – опрос, письменные самостоятельные работы.

Промежуточный контроль – контрольные работы.

Итоговый контроль – зачет.


3.3. Примерная тематика рефератов.


Выполнение рефератов по данной дисциплине не предусмотрено.


3.4. Вопросы к зачету.

8 семестр

1. Основные характеристики пассивных элементов, используемых в программе EWB5.12.
   
2. Основные характеристики активных элементов, используемых в программе EWB5.12.
   
3. Основные характеристики измерительных приборов, используемых в программе EWB5.12.
   
4. Основные действия над схемами в программе EWB5.12.
   
5. Особенности включения приборов в программе EWB5.12.
   
6. Основные установки программы EWB5.12.
   
7. Создание и редактирование макросов.
   
8. Моделирование активных фильтров на ОУ.
   
9. Моделирование УНУ и усилителей с АРУ.
   
10. Моделирование пассивных и активных пиковых детекторов.
    
11. Моделирование усилителя с цифровым управлением с коммутируемыми резисторами.
    
12. Моделирование генератора прямоугольных импульсов на ОУ.
    
13. Моделирование понижающего импульсного стабилизатора с токовым режимом.
    
14. Моделирование понижающего импульсного стабилизатора с ШИМ.
    
15. Моделирование повышающего импульсного стабилизатора с ШИМ.
    
16. Моделирование инвертирующего импульсного стабилизатора с ШИМ.
    
17. Настройка пассивных элементов схемы в EWB.
    
18. Настройка библиотеки моделей в EWB.
    
19. Настройка глобальных опций отображения схемы.
    

9 семестр

1. Основные пассивные элементы для построения цифровых схем.
   
2. Основные активные элементы для построения цифровых схем.
   
3. Применение мультиметра для цифровых измерений.
   
4. Генератор слов (настройка, пуск, действия с образцами слов, формирование синхроимпульсов).
   
5. Логический анализатор. Настройка логического анализатора.
   
6. Логический преобразователь.
   
7. Виды логических преобразований.
   
8. Элемент И. Таблица истинности.
   
9. Элемент ИЛИ. Таблица истинности.
   
10. Элемент И. Таблица истинности.
    
11. Элемент НЕ. Таблица истинности.
    
12. Элемент И-НЕ. Таблица истинности.
    
13. Элемент ИЛИ-НЕ. Таблица истинности.
    
14. RS-триггер.
    
15. D-триггер.
    
16. JK-триггер.
    
17. Регистры.
    
18. Счётчики.
    
19. Шифраторы и дешифраторы.
    
20. Мультиплексоры и демультиплексоры.
    
21. АЦП последовательного счёта.
    
22. АЦП двухтактного интегрирования.
    

Список использованных источников:

1. Волович Г. И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых устройств. М.: «Додэка XXI», 2005г.
   
2. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника и микропроцессорная техника. М.: «Высшая школа», 2005г.
   
3. Пейтон А. Дж., Уолш В. «Аналоговая электроника на операционных усилителях». М.: «Бином», 1994г.
   
4. Семёнов Б. Ю. Силовая электроника для любителей и профессионалов. М.: Солон-Р, 2001г.
   
5. Система проектирования печатных плат PROTEL. Ю. В. Потапов Изд. "Горячая линия -Телеком", 2003 год.
   
6. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. М.: «Мир», 1982г.
   
7. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. М.: «Мир», 1998г.
   
8. Цифровая электроника на персональном компьютере. Electronics Workbench и Micro-Cap. (МРБ 1 263). Кардашев ГА. Изд. "Горячая линия-Телеком", 2003г.
   

V раздел


Дополнения и изменения в рабочей программе на ____- ___учебный год


Дополнения и изменения рассмотрены и утверждены на заседании кафедры ______________ протокол № _____ от «____» _______________200 __ г.


Зав. кафедрой Фортунова Н.А.