Уральский государственный технический университет упи




НазваниеУральский государственный технический университет упи
Дата конвертации18.11.2012
Размер100 Kb.
ТипДокументы


М
УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе


В. И. Лобанов


2001 г.

инистерство образования Российской Федерации

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ УПИ


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ
Рекомендована Методическим советом УГТУ УПИ
для направления 654200   Радиотехника
специальности 200700 - Радиотехника

ЕКАТЕРИНБУРГ 2001

1.Цели и задачи дисциплины


Математические основы моделирования компонентов РЭС различного уровня сложности; алгоритмы анализа аналоговых и цифровых устройств; методы оптимизации проектных решений; методы моделирования полей; использование пакетов прикладных программ.

2.Требования к уровню освоения содержания дисциплины


  • Знать методы и алгоритмы автоматизированного формирования и решения уравнений аналоговых радиоэлектронных средств;

  • Приобрести навыки использования моделей компонент радиоэлектронных схем;

  • Уметь ставить и решать задачи схемотехнического этапа проектирования аналоговых радиоэлектронных средств;

  • Правильно интерпретировать результаты компьютерного моделирования и принимать решения по оптимизации параметров и характеристик аналоговых радиоэлектронных средств.

3.Объем дисциплины и виды учебной работы





Вид учебной работы

Всего часов

Семестры







4

Общая трудоемкость дисциплины

100

4

Аудиторные занятия

51

4

Лекции

34

4

Практические занятия (ПЗ)

-

-

Семинары (С)

-

-

Лабораторные работы (ЛР)

17

4

Другие виды аудиторных занятий

-

-

Самостоятельная работа

49

4

Курсовой проект

-

-

Курсовая работа







Расчетно-графическая работа

-

-

Графическая работа

-

-

Расчетная работа

-

-

Домашняя работа

-

-

Домашнее задание

-

-

Реферат

-

-

Другие виды самостоятельных занятий

-

-

Вид итогового контроля (зачет, экзамен)

Зачет

4



4.Содержание дисциплины

4.1.Разделы дисциплины и виды занятий





№ п/п

Раздел дисциплины

Лекции, час

ПЗ,

час

С,

час

ЛР,

Час

1

Введение

2










2

Математические модели компонентов РЭС для автоматизированного проектирования

2










3

Методы формирования уравнений электрических цепей

6







5

4

Введение в численные методы решения уравнений электрических цепей

6








4

5

Расчет цепи по постоянному току

3










6

Анализ цепи с помощью схемных функций

3










7

Использование методов теории чувствительности для анализа и расчета радиоэлектронных устройств

4







4

8

Параметрическая оптимизация

4







4

9

Заключение

2













ИТОГО:

32







17



4.2.Содержание разделов дисциплины

ВВЕДЕНИЕ


Жизненный цикл сложной технической системы. Общие сведения о процессе проектирования технической системы. Блочно-иерархический подход при проектировании сложной технической системы. Задачи схемотехнического проектирования. Компоненты САПР. Уровни КТС САПР. Связь САПР с ГАП.

Раздел 1. Математические модели компонентов РЭС для автоматизированного проектирования


Основные элементы электронных схем. Независимые и зависимые источники. Описание цепей с реактивными компонентами с помощью преобразования Лапласа. Идеальные четырехполюсники. Линейные и нелинейные модели полупроводниковых компонентов.

Раздел 2. Методы формирования уравнений электрических цепей


Методы узловых потенциалов и контурных токов. Достоинства и ограничения. Табличный метод формирования уравнений цепи. Направленные графы. Матрицы инциденций, сечений и контуров, топологические методы составления уравнений РЭС. Модифицированный метод узловых потенциалов на основе одиночного графа. Модифицированный метод узловых потенциалов на основе двух графов - токов и напряжений.

Раздел 3. Введение в численные методы решения уравнений электрических цепей


Решение линейных уравнений методом треугольного разложения. Принципы учета разреженности матриц. Простые методы интегрирования при решении дифференциальных уравнений. Порядок метода интегрирования и ошибка усечения. Устойчивость метода интегрирования. Численные методы интегрирования дифференциальных уравнений при анализе нелинейных схем.

Раздел 4. Расчет цепи по постоянному току


Алгоритм Ньютона-Рафсона. Применение метода узловых потенциалов для расчета цепи по постоянному току. Чувствительность по постоянному току. Расширенный анализ на постоянном токе.

Раздел 5. Анализ цепи с помощью схемных функций


Функции цепи, нуль-полюсное представление функций цепи. Формирование функций цепи с помощью ЭВМ. Определение полюсов и нулей из системы уравнений. Связь функций цепи с другими характеристиками: комплексным коэффициентом передачи, импульсной и переходной характеристиками. Численные методы обратного преобразования Лапласа в задачах анализа РЭС.

Раздел 6. Использование методов теории чувствительности для анализа и расчета радиоэлектронных устройств


Чувствительность функций цепи к вариациям внутренних параметров РЭС. Многопараметрическая чувствительность. Расчет чувствительности на ЭВМ. Применение метода присоединенной системы уравнений для расчета чувствительности. Статистический анализ и расчет наихудшего случая.

Раздел 7. Параметрическая оптимизация


Классическая теория оптимизации. Целевая функция. Метод множителей Лагранжа при минимизации с ограничениями. Основной итерационный алгоритм. Постановка задачи параметрической оптимизации РЭС. Критерии оптимальности. Стратегия решения задачи оптимального проектирования РЭС. Алгоритмы глобального поиска. Методы и алгоритмы локального поиска: прямые и градиентные методы поиска минимума целевой функции.

Заключение


Проблемы и перспективы развития автоматизированного проектирования радиоэлектронных средств. Возможные направления решения задач структурного синтеза РЭС.

5.Лабораторный практикум





№ п/п



раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

1

3, 4, 7

Расчет радиоэлектронных схем методом узловых потенциалов

2

3, 4, 7

Расчет радиоэлектронных схем методом общего графа

3

3, 4, 7

Расчет радиоэлектронных схем методом графов токов и напряжений

4

8

Параметрическая оптимизация электронных схем

6.Учебно методическое обеспечение дисциплины

6.1.Рекомендуемая литература

Основная литература


  1. И.Влах, К.Сингхал. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем. М.: Радио и связь, 1988. 560 с.

  2. Диалоговые системы схемотехнического проектирования/ В.И.Анисимов, Г.Д.Дмитриев и др.: Под ред.В.И.Анисимова. М.: Радио и связь, 1988. 288 с.

  3. Справочник. Системы автоматизированного проектирования в радиоэлектронике/ Под редакцией .И. П. Норенкова. М.: Радио и связь, 1986. 318 с.

  4. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988. 128 с.

  5. Кийко В.В. Расчет радиоэлектронных схем методом узловых потенциалов: Методические указания к лабораторной работе. Екатеринбург, изд. УПИ им. С.М. Кирова, 1992. 32 с.

  6. Кийко В.В. Расчет радиоэлектронных схем методом графов: Методические указания к лабораторной работе. Екатеринбург, изд. УПИ им. С.М. Кирова, 1992. 36 с.

  7. Кийко В.В. Анализ радиоэлектронных схем с помощью схемных функций: Методические указания к лабораторной работе. Екатеринбург, изд. УПИ им. С.М. Кирова, 1992. 35 с.

  8. Кийко В. В. Параметрическая оптимизация радиоэлектронных схем: Метод. указания к лаб. работе. Екатеринбург, УГТУ, 1996. 36 с.

6.2.Средства обеспечения освоения дисциплины


  1. Электронное учебное пособие по курсу АПРЭС/ В.В.Кийко, А.В.Коробицин, А.В.Соловьев. Екатеринбург. УГТУ-УПИ. 1998 - 2001.



7.Материально техническое обеспечение дисциплины

7.1.Компьютерный класс


  1. Ауд. Р-445

7.2.Лаборатории и лабораторное оборудование


  1. Принтер HP LaserJet

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего и среднего образования и учебным планом по направлению подготовки 654200   Радиотехника, специальности 200700   Радиотехника.


Программу составил (и):

Кийко В.В., доцент, к. т. н., кафедра радиоэлектроники информационных систем


Программа одобрена на заседании кафедры

радиоэлектроники информационных систем


(протокол № 11/01 от «_20 » _сентября___ 2001 г.)


Заведующий кафедрой Калмыков А. А..


Программа одобрена на заседании выпускающей кафедры

радиоэлектроники информационных систем


(протокол № 11/01 от «_20 » _сентября___ 2001 г.)


Заведующий кафедрой Калмыков А. А..


Программа одобрена на заседании Методической комиссии

Радиотехнического факультета

(протокол № ____ от «____» ____________ 2001 г.)


Председатель Методической комиссии Дружинина О.Г.


Аннотация содержания дисциплины

Дисциплина посвящена изучению основ автоматизированного проектирования радиоэлектронных средств. Особое внимание уделено методам формирования уравнений аналоговых электронных схем и численным методам их решения. Подробно изучаются методы формирования уравнений с использованием теории графов и параметрической оптимизации.


Редактор  .


Подписано в печать       Формат 60*84 1/16

Бумага типографская Печать офсетная Усл. печ. л.      

Уч. – изд. л.       Тираж       Заказ       Цена “С”

Издательство УГТУ

620002, Екатеринбург, Мира, 19

ЗАО УМЦ – УПИ

620002, Екатеринбург, Мира, 17


Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Уральский государственный технический университет упи iconУральский государственный технический университет упи утверждаю
Рекомендовано Методическим советом угту-упи для направления 230000 Информатика и вычислительная техника

Уральский государственный технический университет упи iconНотв 2009
Гоу впо «Уральский государственный технический университет упи имени первого Президента России Б. Н. Ельцина» гоу впо «Уральский...

Уральский государственный технический университет упи iconГоу впо уральский государственный технический университет упи
Порядок астатизма I

Уральский государственный технический университет упи iconДипломного проектирования
Гоу впо “Уральский государственный технический университет – упи” Радиотехнический факультет

Уральский государственный технический университет упи iconКурсовой проект по дисциплине «Экономика предприятия»
Гоу впо «Уральский государственный технический университет – упи» им. Б. Н. Ельцина

Уральский государственный технический университет упи iconМетодические указания по дисциплине «Информатика»
Уральский государственный технический университет – упи имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Уральский государственный технический университет упи iconМаркетинг как социальный процесс: содержание и структура
Работа выполнена в гоу впо «Уральский государственный технический университет упи»

Уральский государственный технический университет упи iconДеформируемость сплавов молибдена при изготовлении тонкостенных труб
Гоу впо "Уральский государственный технический университет упи", Россия, Екатеринбург

Уральский государственный технический университет упи iconГоу впо «Уральский государственный технический университет упи»
Исследование характеристик и параметров биполярного транзистора в схеме включения с общей базой

Уральский государственный технический университет упи iconГоу впо «уральский государственный технический университет упи имени первого президента россии б. Н. Ельцина»
Российское образование в условиях социальных трансформаций: социологические


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница