Основи комп'ютерного проектування телекомунікаційної апаратури

Мета дисципліни: формування комплексу знань і здобуття навичок радіоелектронних засобів на базі систем схемотехнічного комп’ютерного моделювання. 

Завдання дисципліни:
-основні поняття автоматизованого проектування;
       - систематизація одержаних знань з проектування телекомунікаційної апаратури (ТА); 
       - формування знань з проблематики проектування електронних апаратів;
       - вивчення комп’ютерно-орієнтованих методів проектування та оптимізації електронних приладів та пристроїв;  
       - розв’язання типових задач проектування аналогових та цифрових схем у рамках лабораторних занять, та курсового проектування;
       - придбання навичок та вмінь самостійно використовувати методи моделювання і проектування ТА при виконанні науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт.

Основні результати навчання 

Знати теорію та методи фундаментальних та загальноінженерних наук в об'ємі необхідному для розв'язання спеціалізованих задач та практичних проблем у галузі професійної діяльності.

Уміти застосовувати знання в галузі інформатики й сучасних інформаційних технологій, обчислювальної і мікропроцесорної техніки та програмування, програмних засобів для розв’язання спеціалізованих задач та практичних проблем у галузі професійної діяльності.
Здатність брати участь у створенні прикладного програмного забезпечення для елементів (модулів, блоків, вузлів) телекомунікаційних систем, інфокомунікаційних, телекомунікаційних мереж, радіотехнічних систем, тощо.

Вміти проводити розрахунки елементів телекомунікаційних систем, інфокомунікаційних та телекомунікаційних мереж, радіотехнічних систем та систем телевізійного й радіомовлення, згідно технічного завдання у відповідності до міжнародних стандартів, з використанням засобів автоматизації проектування, в т.ч. створених самостійно.

Вміти проектувати, в т.ч. схемотехнічно нові (модернізувати існуючі) елементи (модулі, блоки, вузли) телекомунікаційних та радіотехнічних систем, систем телевізійного й радіомовлення тощо.

Вміти використовувати системи моделювання та автоматизації схемотехнічного проектування для розроблення елементів, вузлів, блоків радіотехнічних та телекомунікаційних систем.

Здатність знаходити, оцінювати і використовувати інформацію з різних джерел, необхідну для розв’язання професійних завдань, включаючи відтворення інформації через електронний пошук

В результаті вивчення дисципліни студент повинен:
знати:
функціональні можливості пакету SPICE Circuit Maker 
вміти:
формулювати технічне завдання для проектування активного низькочастотного фільтру; виконати модулювання та розрахунок внутрішніх параметрів фільтру; проводити оптимізацію по заданому критерію.
володіти:
методами розв’язання типових задач проектування аналогових та цифрових схем.

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять

Л – лекційні заняття; ЛР – лабораторна робота; КР – курсова робота; СРЗ – самостійна робота здобувача вищої освіти; МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.

Тематика та види навчальних занять

1 тиждень
Л 1. Загальні відомості про автоматизоване проектування.
ЛР 1. Знайомство з пакетом схемотехнічного проектування  Circuit Maker.
СРЗ.

2 тиждень
Л 2. Елементи аналогової схемотехніки. Частина 1.
ЛР 2. Дослідження статичного режиму електронних схем. Частина 1.
СРЗ. К.

3 тиждень
Л 3. Елементи аналогової схемотехніки. Частина 2.
ЛР 2. Дослідження статичного режиму електронних схем. Частина 2.
СРЗ. К.

4 тиждень
Л 4. Статичний режим електронних схем.
ЛР 3.1. Аналіз роботи RC-каскаду на біполярному транзисторі в пакеті  Circuit Maker. 
СРС. К.

5 тиждень
Л 5. Моделювання частотних характеристик.
ЛР 3.2. Аналіз роботи змішувача супергетеродинного приймача у пакеті  Circuit Maker.
СРЗ. К.

6  тиждень
Л 6. Аналіз чутливості електронних схем.
ЛР 4. Дослідження частотних характеристик електронних схем. Частина 1
СРЗ. К.

7 тиждень
Л 7. Оптимізація параметрів електронних схем.
ЛР 4. Дослідження частотних характеристик електронних схем. Частина 2
СРЗ. К.

8 тиждень
Л 8. Моделювання часових характеристик.
МКР№1.
СРЗ. К.

9 тиждень
Л 9. Дослідження спектральних характеристик.
ЛР 5. Дослідження чутливості характеристик електронних схем.
СРЗ. К.

10 тиждень
Л 10. Додаткові можливості Circuit Maker.
ЛР 6. Вивчення часових і спектральних характеристик електронних схем. Частина 1.
СРЗ. К.

11 тиждень
Л 11. Моделювання функціональних схем.
ЛР 6. Вивчення часових і спектральних характеристик електронних схем. Частина 2.
СРЗ. К.

12 тиждень
Л 12. Моделювання цифрових схем. Частина 1.
ЛР 7. Моделювання на рівні функціональних схем. Частина 1.
СРЗ. К.

13 тиждень
Л 13. Моделювання цифрових схем. Частина 2.
ЛР 7. Моделювання на рівні функціональних схем. Частина 2.
СРЗ. К.

14 тиждень
Л 14. Математичні моделі електронних схем. Частина 1.
ЛР 8. Моделювання цифрових схем за допомогою пакету Circuit Maker.
СРЗ. К.

15 тиждень
Л 15. Математичні моделі електронних схем. Частина 2.
МКР№2.
СРЗ. К.

Індивідуальна робота - курсова робота

Основною метою курсової роботи є закріплення навичок синтезу та аналізу характеристик аналогових пристроїв.
Курсова робота має наступні цілі:
 - розвиток навичок практичного втілення знань з дослідження нових методів проектування ТА;       
          - привиття навичок самостійної роботи;
          -удосконалення вмінь по використанню ЕОМ для рішення інженерних та дослідницьких задач  по проектуванню ТА.

Завдання на курсову роботу видається на початку 4-го семестру.
    
    Типове завдання.

Синтезувати та дослідити активний RC-фільтр Чебишова та Батерворса.
1 етап. Синтезувати активні фільтри за критеріями Чебишова та Батерворса. Термін здачі - 5 тиждень.
2 етап. Отримати частотні характеристики фільтрів. Знайти чутливість та допуск на елементи. Термін здачі - 8 тиждень.
3 етап. Провести оптимізацію АЧХ фільтрів. Термін здачі - 11 тиждень.
4 етап. Дослідити та проаналізувати перехідні характеристики фільтрів. Термін здачі - 14 тиждень.

Самостійна робота 

Самостійна робота складає 75 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт: підготовка до лекційних занять – 15 годин;  підготовка до лабораторних занять – 30 годин, виконання курсової роботи – 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 та лабораторних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи. Модульні контрольні роботи №1 та №2 виконуються у вигляді тестів. Кожен з тестових білетів містить 20 запитань. До кожного запитання надається від 3 до 8 варіантів відповідей, один з яких відповідає поставленому запитанню. Запитання мають як теоретичну, так і практичну направленість. Комплект тестових білетів до кожного модулю складається з чотирьох варіантів. Правильна відповідь на кожне тестове запитання оцінюється максимум в 1 бал. Загальний бал за модульну контрольну роботу дорівнює кількості правильних відповідей.

 Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів:
Семестровий модуль № 1
ЛР 1. Оцінка за виконання – 7,5 балів (2 тиждень).
ЛР 2. Оцінка за виконання – 7,5 балів (3 тиждень).
ЛР 3. Оцінка за виконання – 7,5 балів (5 тиждень).
ЛР 4. Оцінка за виконання – 7,5 балів (7 тиждень).
МКР №1. Модульна контрольна робота – 20 балів (8 тиждень). 
Перескладання можливе протягом 9-10 тижнів за розкладом консультацій.
Семестровий модуль № 2
ЛР 5. Оцінка за виконання – 7,5 балів (9 тиждень).
ЛР 6. Оцінка за виконання – 7,5 балів (11 тиждень).
ЛР 7. Оцінка за виконання – 7,5 балів (13 тиждень).
ЛР 8. Оцінка за виконання – 7,5 балів (15 тиждень).
МКР №2. Модульна контрольна робота – 20 балів (15 тиждень).
Підсумковим контролем з дисципліни є залік.
Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач за всі виконані види робіт – 100 балів. 
Залік оцінюється за системою: «зараховано», «не зараховано». Оцінка «зараховано» виставляється за умови отримання не менш, ніж 60 балів за всі види робіт. Складання/перескладання заліку відбувається за встановленим деканатом розкладом.

Умови допуску до підсумкового контролю 

Залік виставляється здобувачу вищої освіти як сумарна оцінка за виконання всіх елементів навчальної дисципліни не менше ніж на 60%.

Курсова робота

Для рішення інженерних та дослідницьких задач  по проектуванню ТА використовуються спеціалізоване програмне забезпечення (Circuit Maker), за допомогою якого необхідно синтезувати та дослідити активний RC-фільтр Чебишова та Батерворса. 
Оцінювання виконаної курсової роботи  проводиться за результатами опитування з урахуванням якості пояснювальної записки та ілюстративного матеріалу, удосконалення вмінь та навичок по використанню ЕОМ  для синтезу і аналізу характеристик аналогових пристроїв.
 Для оцінки якості виконання курсової роботи з дисципліни запроваджена 100 бальна шкала. Шкали оцінювання та визначення навчання наведені в наступній таблиці:

Шкала оцінювання    Визначення якості навчання
ICTS    Бали    
    100    5    
A    90-100    5    ВІДМІННО ― відмінне виконання, або виконання лише з незначними помилками.
B    82-89    4    ДУЖЕ ДОБРЕ ― вище середнього рівня з кількома помилками.
C    75-81        ДОБРЕ ― в загальному правильно виконане завдання з незначною кількістю грубих помилок.
D    67-74    3    ЗАДОВІЛЬНО ― непогано, але зі значною кількістю недоліків.
E    60-66        ДОСТАТНЬО ― виконання задовольняє мінімальні критерії.
FX    34-59    2    НЕЗАДОВІЛЬНО ― потрібна додаткова праця над дисципліною
F    < 34        НЕЗАДОВІЛЬНО ― потрібне повторне вивчення дисципліни. 

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. 

Виконаний не свій варіант завдання здобувача не оцінюється.

Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.

Відсутність здобувача на модульній контрольній роботі відповідає оцінці «0». 

Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.

Заборонено використання будь-яких літературних джерел, конспектів лекцій, шпаргалок під час проходження модульних контролів з дисципліни.