МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ
Національний університет “Львівська політехніка”
Кафедра САПР
ЗВІТ
до лабораторної роботи № 1
з курсу “Системи структурного, функціонольно- технічного схемотехнічного проектування”
на тему:”Оптимізація параметрів СЕП за допомогою системи Microcap”
Мета роботи : ознайомитись і набути практичних навиків роботи з програмою аналізу електричних принципових схем Microcap та поглибити теоретичні знання з курсу системи схемотехнічного функціонально-технічного та структурного проектування.
Теоретичні відомості
Поняття “схемотехнічного проектування” було сформовано давно, ще тоді, коли всі складові радіоелектронної апаратури (РЕА) – були дискретні елементи: резистори, конденсатори, дроселі, трансформатори, транзистори, діоди.
В зв”язку з прогресом інтегральної технології і збільшенням інтегральної складності дискретних елементів поняття “схемотехнічного проектування” суттєво розширилося. Інженеру схемотехніку при проектуванні інтегральних схем (ІС) приходиться не тільки розраховувати електричні процеси, а й проектувати функціональні і структурні схеми. До таких пристроїв відносяться як ІС, які складаються з великої кількості елементів, розрахунок з допомогою ЕОМ електричних процесів (статичних і динамічних) практично нездійснимий через великі затрати часу. Тому виникла необхідність примінення методів спрощених розрахунків на логічному і функціональному рівні. Таким чином виникла необхідність розглянути в цьому курсі лекцій разом з методами автоматизації електричних розрахунків – такі методи автоматизації структурного, функціонального і логічного моделювання.
Класифікація параметрів елементів,
з яких складається пристрій.
Внутрішні параметри – параметри елементів.
Вихідні параметри – параметри пристрою, по яких оцінюють його якість.
Вхідні параметри – парметри зовнішніх інформаційних сигалів, які діють на пристрій.
Зовнішні параметри – парметри навколишнього середовища.
Основні задачі проектувння.
Схемотехнічне проектування включає в себе рішення таких задач: розрахунку, аналізу, оптимізації і синтезу.
Задача розрахунку передбачає визначення вихідних параметрів і характеристик пристрою при незмінних значеннях його внутрішніх параметрів і незмінній структурі.
Задача аналізу передбачає визначення зміну вихідних параметрів і характеристик пристрою в залежності від зміни його внутрішніх і вхідних параметрів.
Задача оптимізації передбачає визначення найкращих значень вихідних параметрів і характеристик за рахунок цілеспрямованої зміни внутрішніх параметрів пристрою (параметрична оптимізація) або структури пристрою (структурна оптимізація). При параметричній оптимізації змінні внутрішні параметри треба вибирати такі, які можна легко міняти і контролювати під час виробництва.
Найбільш складними є задачі параметричного і структурного синтезу. Синтезом називають процес генерування первинного варіанту пристрою, в тому числі його структуру (структурний синтез) і значення внутрішніх параметрів (параметричний синтез). Генерування первинного варіанту може виконуватися різними способами – вибір з ряду відомих пристроїв, побудова на основі доказаних теоретичних результатів (співвідношень), шляхом винахідництва і т.п. Пристрій, який отриманий як продукт синтезу, не повинен бути найкращим, але обов”язково працездатним.
При проектуванні РЕА використовують різноманітні методи. Основні є такі:
Натурне макетування;
Математичне моделювання на ЕОМ.
Недостатки неавтоматизованого розрахунку – низька точність, обмежені функціональні можливості, … Фізичне моделювання використовують рідко, але використовують там де математичне моделювання складне і трудомістке.
Натурне макетування – один з найбільш старих і розповсюджених способів проектування РЕА. Основна перевага – висока достовірність результатів, тому що досліджуються реальні електричні схеми, а не їх приближені моделі. Недоліки – велика тривалість в часі, обмежені можливості проектувати НВІС – вноситься при макету...