Комп'ютерне схемотехнічн. проектування та моделювання ЕОТ

Анотація навчальної дисципліни

Мета дисципліни

формування комплексу знань і здобуття навичок з схемотехнічного проектування на основі фізичних уявлень про процеси моделювання та проектування ЕОТ і математичних методів аналізу та розрахунків.

Завдання дисципліни:

• освоювання математичних основ моделювання компонентів ЕОТ різноманітного рівня складності;
• Автоматизоване схемотехнічне проектування ЕОТ;
• Моделювання компонентів ЕОТ;
• Макромоделювання аналогових пристроїв ЕОТ;
• Макромоделювання цифрових пристроїв ЕОТ;
• Засоби опису функціональних властивостей аналогових ЕОТ;
• Засоби опису функціональних властивостей цифрових ЕОТ;
• Елементи синтезу і оптимізації властивостей ЕОТ.

Основні результати навчання

• Застосовувати експериментальні навички (знання експериментальних методів та порядку проведення експериментів) для перевірки гіпотез та дослідження явищ електроніки, вміти використовувати стандартне обладнання, планувати, складати схеми; аналізувати, моделювати та критично оцінювати отримані результати.
• Визначати та ідентифікувати математичні моделі технологічних об'єктів при розробці у комп'ютерному середовищі нових складних електронних систем та виборі оптимального рішення.
• Застосовувати знання і розуміння диференційного та інтегрального числення, алгебри, функціонального аналізу дійсних і комплексних змінних, векторів та матриць, векторного числення, диференційних рівнянь в звичайних та часткових похідних, ряду Фур'є, статистичного аналізу, теорії інформації, чисельних методів для вирішення теоретичних і прикладних задач електроніки.
• Знаходити рішення практичних задач електроніки шляхом застосування відповідних моделей та теорій електродинаміки, аналітичної механіки, електромагнетизму, фізики твердого тіла, статистичної фізики,.
• Оцінювати характеристики та параметри матеріалів електронної техніки, розуміти основи твердотільної електроніки, електротехніки, аналогової та цифрової схемотехніки, перетворювальної та мікропроцесорної техніки.

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять

• Л – лекційні заняття;
• ЛЗ – лабораторні заняття;
• СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти;
• МКР – модульна контрольна робота;
• К – консультації.

Тематика та види навчальних занять

• 1 тиждень
  • Л 1. Математичні моделі елементів ЕОТ.
  • ЛЗ 1. Моделювання проходження сигналів через RC кола. 
  • СРС. К.
• 2 тиждень
  • Л 2. Алгоритми аналізу аналогових та цифрових пристроїв ЕОТ.
  • СРС. К.
• 3 тиждень
  • Л 3. Загальні положення і класифікація моделей ЕОТ.
  • ЛЗ 2. Моделювання схеми випрямлячів джерел струму.
  • СРС. К.
• 4 тиждень
  • Л 4. Параметри моделей і їх ідентифікація. 
  • СРС. К.
• 5 тиждень
  • Л 5. Моделі пасивних компонентів ЕОТ.
  • ЛЗ 3. Моделювання параметричного стабілізатора напруги.
  • СРС. К.
  • С
• 6 тиждень
  • Л 6. Моделі активних компонентів ЕОТ.
  • СРС. К.
• 7 тиждень
  • Л 7.  Гіпермоделі активних компонентів ЕОТ.
  • ЛЗ 4. Дослідження параметрів біполярного транзистора вольтамперні характеристики.
  • СРС. К.
• 8 тиждень
  • Л 8. Макромоделювання операційних підсилювачів. Параметри і особливості тригерів та інших цифрових пристроїв.
  • СРС. К.
  • МКР 1.
• 9 тиждень
  • Л 9. Макромоделі цифрових пристроїв ЕОТ. 
  • ЛЗ 5. Підсилювальний каскад на біполярному транзисторі.
  • СРС. К.
• 10 тиждень
  • Л 10. Макромоделі аналого-цифрових пристроїв ЕОТ.
  • СРС. К.
• 11 тиждень
  • Л 11. Топологічний опис схем.
  • ЛЗ 6. Характеристика і параметри польових транзисторів.
  • СРС. К.
• 12 тиждень
  • Л 12.  Методи подання стану схеми ЕОТ. 
  • СРС. К.
• 13 тиждень
  • Л 13. Методи опису статичних функціональних властивостей.
  • ЛЗ 7. Підсилювальний каскад на польовому транзисторі. 
  • СРС. К.
• 14 тиждень
  • Л 14. Методи опису динамічних функціональних властивостей ЕОТ.
  • СРС. К.
• 15 тиждень
  • Л15. Методи опису функціонально-логічних схем
  • ЛЗ 8 Моделювання параметрів операційного підсилювача.
  • СРС. К.
  • МКР 2.

Індивідуальна робота

Курсова робота

Метою курсової роботи (КР) є закріплення та поглиблення знань з схемотехнічного проектування на основі фізичних уявлень про процеси схемотехнічного моделювання засобів ЕОТ і математичних методів аналізу та розрахунків.

Самостійна робота

Самостійна робота складає 74 години. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:

• підготовка до лекційних занять – 7 годин;
• підготовка до лабораторних занять – 7 годин;
• підготовка до екзамену – 30 годин;
• виконання КР – 30 годин.

Процедура оцінювання

Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Для забезпечення оперативного контролю за успішністю та якістю рівня навчальних досягнень здобувачів вищої освіти дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних, практичних та лабораторних занять, виконують КР та 2 модульні контрольні роботи.

Модульні контрольні роботи №1, №2 виконуються у формі письмової роботи з використанням контрольних запитань.  Максимальна оцінка за її бездоганне виконання становить 30 балів. Кількість контрольних запитань – 3, кожна правильна відповідь оцінюється в 10 балів. 

Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів.

Семестровий модуль № 1

• Лабораторні завдання ЛЗ 1 – ЛЗ 4. Оцінка за виконання – 20 балів (по 5 балів за кожне завдання). 
• МК1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2

• Лабораторні завдання ЛЗ 5 – ЛЗ 8. Оцінка за виконання – 20 балів (по 5 балів за кожне завдання). 
• МК2. Модульна контрольна робота – 30 балів (15 тиждень).

Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.

Максимальна оцінка за виконання КР з дисципліни – 100 балів.

Умови допуску до підсумкового контролю

До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни за перший модуль та всі види навчальних елементів навчальної дисципліни накопичувальної частини за другий модуль на не менш, ніж на 60 балів.

Складання/перескладання екзамену організується за встановленим деканатом ІІБРТ  розкладом.

Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 

Відсутність здобувача на контрольній роботі або на екзамені відповідає оцінці «0».