Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ “МИФИ”
ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
Кафедра Автоматики, контроля и диагностики
Реферат по теме
«Компоненты конструкторского проектирования систем.
Пассивные и активные компоненты электронных схем и их проектирование в САПР. Схемы с операционными усилителями»
Выполнил:
студент группы ЭиА С-13
Камилов Н. В.
Проверил:
Мурачев Е.Г.
Обнинск, 2016 г.
Компоненты конструкторского проектирования систем.
Пассивные и активные компоненты электронных схем и их проектирование в САПР. Схемы с операционными усилителями.
Компоненты конструкторского проектирования систем.
Проектирование — процесс определения архитектуры, компонентов, интерфейсов и других характеристик системы или её части. Результатом проектирования является проект — целостная совокупность моделей, свойств или характеристик, описанных в форме, пригодной для реализации системы.
Внутри процесса проектирования, наряду с расчетными этапами и экспериментальными исследованиями, часто выделяют процесс конструирования.
Конструирование — деятельность по созданию материального образа разрабатываемого объекта, ему свойственна работа с натурными моделями и их графическими изображениями (чертежи, эскизы, компьютерные модели). Эти модели и изображения, а также некоторые виды изделий называют конструкциями.
На уровне конструкторского проектирования решают задачи, связанные с выбором детальных конструктивных схем и элементов объекта проектирования, технологических процессов их изготовления и компоновки, а также правил эксплуатации. Задачи конструкторского проектирования охватывают стандартные этапы технического и рабочего проектирования. Детализация конструкции и технологии производства объекта проектирования осуществляется в различных целесообразных вариантах для каждого функционально-параметрического варианта.
Конструирование может осуществляться:
- вручную при помощи чертёжных инструментов, например, кульмана (чертёжного стола);
- автоматизировано — при помощи систем автоматизации проектных работ (САПР);
- автоматически (без участия человека) при помощи Интеллектуальной информационной системы.
Компоненты для систем автоматизированного проектирования традиционно выделяют в три основных блока CAD, САМ, САЕ. Модули блока автоматизированного проектирования - CAD (Computer Aided Designed) предназначены в основном для выполнения графических работ, модули автоматизированного производства - САМ (Computer Aided Manufacturing) - для решения задач технологической подготовки производства, модули автоматизированного конструирования - САЕ (Computer Aided Engineering) - для инженерных расчетов, анализа и проверки проектных решений.
Таким образом, компонентами САПР для систем CAD/CAM/CAE являются:
· Программное обеспечение
· Аппаратное обеспечение
· Вычислительный модуль
· Графическое устройство
Программное обеспечение - любая программа, используемая в жизненном цикле продукта для сокращения времени и стоимости разработки продукта, а также для повышения его качества и может быть отнесена к классу CAD/CAM/CAE. Обычно, в основе лежат программы CAD, позволяющие конструктору создавать формы и манипулировать ими на мониторе в интерактивном режиме, сохраняя результаты в базе данных. Однако в принципе любая программа, облегчающая процесс разработки, может быть названа программой CAD. Например, специализированное приложение, предназначенное для автоматизации проектирования конкретной детали или механизма, также считается приложением CAD.
Аппаратное обеспечение — электронные и механические части вычислительного устройства, входящие в состав системы или сети, исключая программное обеспечение и данные - информацию, которую вычислительная система хранит и обрабатывает. Аппаратное обеспечение включает: компьютеры и логические устройства, внешние устройства и диагностическую аппаратуру, энергетическое оборудование, батареи и аккумуляторы.
Пассивные и активные компоненты электронных схем и их проектирование в сапр.
Компоненты электронных схем рассматриваются на схемотехническом уровне проектирования.
На схемотехническом уровне выделяют следующие этапы проектирования:
· Синтез - генерация оптимального первоначального схемы, учитывая ее структуру (структурный синтез) и значения внутренних параметров (параметрический синтез).
· Расчет - определение выходных параметров и характеристик устройства при неизменных значениях его внутренних параметров и постоянной структуре.
· Анализ - определение изменяемых выходных параметров и характеристик устройства в зависимости от изменения его внутренних и входных параметров.
· Оптимизация - определение лучших с точки зрения ТЗ значений выходных параметров или характеристик путем целенаправленного изменения внутренних параметров прибора (при параметрической оптимизации) или структуры прибора (при структурной оптимизации).
В программах сквозного проектирования присутствуют все эти этапы (кроме синтеза). Большинство же программ общего назначения включает только задачи расчета и анализа.
Электронная схема состоит электронных компонентов, соединенных в соответствии с ее функциональным назначением. Способ соединения компонентов в схеме (или ее структура) называется топологией.
Все электронные компоненты подразделяются на активные и пассивные. При этом к активным причисляют различные виды полупроводниковых деталей и электронных ламп, к пассивным – группы конденсаторов, трансформаторов, индуктивных катушек, резисторов и т. д.
На стадии схемотехнического проектирования те или иные электронные устройства представлены на уровне схем. Как активные, так и пассивные компоненты являются элементами данного уровня. Это конденсаторы, резисторы, транзисторы и диоды, которые встречаются во всех без исключения электронных приборах.