Komputerowe projektowanie i analiza obwodów
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | 0800-KAOB |
Kod Erasmus / ISCED: |
(brak danych)
/
(0714) Elektronika i automatyzacja
|
Nazwa przedmiotu: | Komputerowe projektowanie i analiza obwodów |
Jednostka: | Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej |
Grupy: |
Automatyka i robotyka s1, Przedmioty ogólne do wyboru Przedmioty do wyboru dla AiR II rok Przedmioty do wyboru dla Informatyki Stosowanej s1 |
Punkty ECTS i inne: |
3.00
|
Język prowadzenia: | polski |
Wymagania wstępne: | Znajomość podstawowych praw przepływu prądu elektrycznego. |
Całkowity nakład pracy studenta: | Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( 60 godz.): - udział w ćwiczeniach – 45 - konsultacje z nauczycielem akademickim- 15 Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( 30 godz.): - przygotowanie do ćwiczeń – 15 - czytanie literatury- 5 - przygotowanie do kolokwium - 10 Łącznie: 90 godz. (3 ECTS) |
Efekty uczenia się - wiedza: | W1: Ma wiedzę o powiązaniach fizyki z niektórymi obszarami nauki, przydatną do formułowania i rozwiązywania zagadnień inżynierskich; zna podstawy metod numerycznych oraz metrologii; ma wiedzę o pakietach do obliczeń numerycznych oraz technicznych (realizuje efekt kierunkowy K_W01, K_W02 dla kier. AiR,IS) W2: Opisuje budowę oraz zasadę działania podstawowych elementów i układów elektronicznych; charakteryzuje podstawowe układy elektroniki analogowej i cyfrowej, zna podstawowe metody i techniki dotyczące analizy układów (realizuje efekt kierunkowy: K_W08 dla kier. AiR,K_W03 dla kier. IS, ) W3: Ma wiedzę w zakresie teorii obwodów elektrycznych i teorii sygnałów oraz zna jednostki podstawowe i pochodne układu SI, zna metody i narzędzia stosowane przy rozwiązywaniu zadań z zakresu inżynierii programowania. (realizuje efekt kierunkowy K_W03, K_W09 dla kier. AiR,, K_W02, K_W06 dla kier. IS ) |
Efekty uczenia się - umiejętności: | U1:Umie samodzielnie zorganizować i przeprowadzić eksperymenty oraz symulacje komputerowe w procesie projektowania zagadnień inżynierskich, potrafi interpretować wyniki i wyciągać z nich wnioski, potrafi sformułować specyfikację symulowanych układów oraz oprogramowania (realizuje efekt kierunkowy K_U05, K_U09 dla kier. AiR, K_U06, K_U19 dla kier. IS ) U2: Wykorzystuje oprogramowanie PSPICE wspomagające pracę inżyniera, oraz pakiety oprogramowania używane do prezentacji wyników i analizy danych, potrafi skompilować, uruchomić i testować napisany samodzielnie program komputerowy (realizuje efekt kierunkowy K_U02, K_U09, K_U11 dla kier. AiR, K_U08, K_U09 dla kier. IS) U3: Analizuje układy i proste systemy wykorzystujące przetwarzanie sygnałów (realizuje efekt kierunkowy K_U12 dla kier. AiR, K_U03 dla kier IS) |
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne: | K1:Ma świadomość posiadanej wiedzy, zna jej ograniczenia i społeczne aspekty praktycznego stosowania zdobytej wiedzy; rozumie potrzebę ochrony praw autorskich i czystości patentowej (realizuje efekt kierunkowy K_K01, K_K03 dla kier. AiR, K_K02, K_K06, dla kier. IS ) K2: Potrafi określać priorytety służące realizacji zadań oraz myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy (realizuje efekt kierunkowy K_K07 dla kier. AiR, K_K05 dla kier. IS) |
Metody dydaktyczne: | Ćwiczenia wykonywane samodzielnie przez studentów - samodzielna praca przy stanowisku komputerowym poprzedzona wstępem teoretycznym. |
Metody dydaktyczne podające: | - opis |
Metody dydaktyczne poszukujące: | - doświadczeń |
Skrócony opis: |
Celem przedmiotu jest zapoznanie słuchaczy z rysowaniem schematów układów elektrycznych i elektronicznych, symulowanie działania tych układów i tworzenie do nich obwodów drukowanych za pomocą specjalistycznego oprogramowania inżynierskiego (CAD). |
Pełny opis: |
Program zajęć: 1. Wprowadzenie do projektowania obwodów elektronicznych za pomocą komputera. 1.1. Przedstawienie oprogramowania i jego możliwości. 1.2. Program SPICE i jego następcy - światowy standard w dziedzinie symulacji układów elektrycznych i elektronicznych. 1.3. Rodzaje analiz możliwych do wykonania za pomocą programu SPICE. 1.4. Słowniczek pojęć związanych z projektowaniem układów. 2. Przygotowanie układu do symulacji. 2.1. Sposób przedstawienia schematu elektrycznego w sposób „zrozumiały” dla komputera. 2.2. Ogólne zasady tworzenia listy połączeń. 2.3. Ogólne zasady pisania skryptów sterujących analizami. 3. Rysowanie schematów za pomocą dostępnego oprogramowania. 3.1. Automatyczne tworzenie listy połączeń i skryptów sterujących. 3.2. Biblioteki dostępnych elementów elektronicznych. 4. Analiza DC (stałoprądowa). 4.1. Deklarowanie i stosowania parametrów i wyrażeń. 4.2. Zmienne i parametry analizy DC. 4.3. Stosowanie znaczników (markerów napięcia, prądu, różnicowych) i wizualizacja wyników analizy (program PROBE). 4.4. Przykłady stosowania źródeł prądu i napięcia. 5. Zagnieżdżanie analiz. 5.1. Analiza DC w funkcji dwóch zmiennych. 5.2 .Analiza parametryczna. 6. Analiza AC (zmiennoprądowa małosygnałowa). 6.1. Wyznaczanie pasma przenoszenia filtrów. 6.2. Stosowanie zaawansowanych znaczników (wyznaczanie fazy, części rzeczywistej i urojonej napięć i prądów). 6.3. Wyznaczanie charakterystyk współczynnika wzmocnienia i przesunięcia fazy sygnału w funkcji częstotliwości dla filtrów i prostych wzmacniaczy. 6.4. Wizualizacja wyników, zawansowane funkcje programu PROBE. 7. Łączenie analiz - wyznaczanie rodzin charakterystyk. 8. Analiza TRANSIENT (stanów nieustalonych). 8.1. Źródła sygnału zależnego od czasu. 8.2. Analiza sygnału w funkcji czasu. 8.3. Zastosowanie analizy do układów prostowników, wzmacniaczy i generatorów. 8.4. Podstawy analiz układów cyfrowych. 8.5. Stosowanie warunków początkowych w analizie stanów nieustalonych. 9. Modele rzeczywistych elementów elektronicznych. 9.1. Modele elementów pasywnych, modelowanie zmian oporności w funkcji temperatury. 9.2. Modele elementów półprzewodnikowych stosowanie parametrów modelu w analizach. 10. Projektowanie obwodów drukowanych programy rodziny PCB. 10.1. Podstawy technologii obwodów drukowanych. 10.2. Zasady rozmieszczania ścieżek. 10.3. Obudowy elementów elektronicznych. 11. Własnoręczne wykonanie projektu, narysowanie schematu, wykonanie analiz odpowiednich dla wybranego obwodu, zaprojektowanie płytki drukowanej. Opisane problemy realizowane na zajęciach mają zapewnić: - umiejętność rysowania schematów elektrycznych za pomocą wyspecjalizowanego systemu CAD - umiejętność przeprowadzenia podstawowych symulacji stałoprądowych i zmiennoprądowych obwodów elektrycznych zawierających typowe elementy bierne (rezystory, cewki, kondensatory), czynne (diody i tranzystory), wzmacniacze operacyjne i bramki logiczne za pomocą oprogramowania z rodziny SPICE lub pokrewnych - zdolność do samodzielnego i szybkiego opanowania obsługi oprogramowania CAD do tworzenia dokumentacji technicznej układów elektrycznych i elektronicznych - znajomość podstaw projektowania obwodów drukowanych za pomocą systemu CAD. Podstawy teoretyczne do tworzenia bibliotek modeli do bardziej zaawansowanych symulacji obwodów za pomocą SPICE i pokrewnych. Przykłady obwodów elektronicznych stosowane podczas kursu zostały tak dobrane, aby ich stopień trudności nie zaciemniał głównego celu kursu, czyli nauki symulacji tych układów. Ogromna większość z nich to nieznacznie zmodyfikowane układy wykorzystywane podczas ćwiczeń na Pracowni Elektronicznej I przez studentów I roku. |
Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. Z. Zachara, K. Wojtuszkiewicz, PSpice - przykłady praktyczne, Mikom, W-wa 2000 2. Paul. W. Tuinenga, SPICE-A Guide to Circuit Simulation and Analysis Using PSpice, Prentice Hall Englewood Cliffs, New Jersey 07632 3. J. Porębski, P. Kohoroda, Spice - program analizy nieliniowej układów elektronicznych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa (seria USE) 4. Jacek Izydorczyk, PSpice - komputerowa symulacja układów elektronicznych, Helion 5. K. Baranowski, A. Welo, M.Matuszyk, Symulacja układów elektronicznych - PSpice pakiet Design Center, EDU-Mikom, Warszawa Literatura uzupełniająca: 1. R. Śledziewski, Elektronika dla fizyków, PWN, W-wa 2. W. Marciniak, Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, WNT, W-wa 3. Informacje na stronach producentów przyrządów półprzewodniko- wych, układów scalonych, układów mikroprocesorowych |
Metody i kryteria oceniania: |
Metody oceniania: kolokwium- W1, W2, W3, U1,U2, U3, K1, K2 Kryteria oceniania: Ćwiczenia: np. zaliczenie na ocenę na podstawie dwóch kolokwiów punktowanych po 30 pkt. W sumie do zdobycia 60 pkt. ndst - <31 pkt (<51%) dst- 31 - 36 pkt (51 - 60%) dst plus- 37 - 42 pkt (61 - 70%) db- 43 - 48 pkt (71 - 80%) db plus- 49-54 pkt (81 - 90%) bdb- 55 – 60 pkt (91 - 100%) |
Praktyki zawodowe: |
nie dotyczy |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2021/22" (zakończony)
Okres: | 2021-10-01 - 2022-02-20 |
Przejdź do planu
PN LAB
WT ŚR CZ LAB
PT LAB
|
Typ zajęć: |
Laboratorium, 45 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Andrzej Korcala | |
Prowadzący grup: | Andrzej Korcala | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę |
|
Skrócony opis: |
Celem przedmiotu jest zapoznanie słuchaczy z rysowaniem schematów układów elektrycznych i elektronicznych, symulowanie działania tych układów i tworzenie do nich obwodów drukowanych za pomocą specjalistycznego oprogramowania inżynierskiego (CAD). |
|
Pełny opis: |
Program zajęć: 1. Wprowadzenie do projektowania obwodów elektronicznych za pomocą komputera. 1.1. Przedstawienie oprogramowania i jego możliwości. 1.2. Program SPICE i jego następcy - światowy standard w dziedzinie symulacji układów elektrycznych i elektronicznych. 1.3. Rodzaje analiz możliwych do wykonania za pomocą programu SPICE. 1.4. Słowniczek pojęć związanych z projektowaniem układów. 2. Przygotowanie układu do symulacji. 2.1. Sposób przedstawienia schematu elektrycznego w sposób „zrozumiały” dla komputera. 2.2. Ogólne zasady tworzenia listy połączeń. 2.3. Ogólne zasady pisania skryptów sterujących analizami. 3. Rysowanie schematów za pomocą dostępnego oprogramowania. 3.1. Automatyczne tworzenie listy połączeń i skryptów sterujących. 3.2. Biblioteki dostępnych elementów elektronicznych. 4. Analiza DC (stałoprądowa). 4.1. Deklarowanie i stosowania parametrów i wyrażeń. 4.2. Zmienne i parametry analizy DC. 4.3. Stosowanie znaczników (markerów napięcia, prądu, różnicowych) i wizualizacja wyników analizy (program PROBE). 4.4. Przykłady stosowania źródeł prądu i napięcia. 5. Zagnieżdżanie analiz. 5.1. Analiza DC w funkcji dwóch zmiennych. 5.2 .Analiza parametryczna. 6. Analiza AC (zmiennoprądowa małosygnałowa). 6.1. Wyznaczanie pasma przenoszenia filtrów. 6.2. Stosowanie zaawansowanych znaczników (wyznaczanie fazy, części rzeczywistej i urojonej napięć i prądów). 6.3. Wyznaczanie charakterystyk współczynnika wzmocnienia i przesunięcia fazy sygnału w funkcji częstotliwości dla filtrów i prostych wzmacniaczy. 6.4. Wizualizacja wyników, zawansowane funkcje programu PROBE. 7. Łączenie analiz - wyznaczanie rodzin charakterystyk. 8. Analiza TRANSIENT (stanów nieustalonych). 8.1. Źródła sygnału zależnego od czasu. 8.2. Analiza sygnału w funkcji czasu. 8.3. Zastosowanie analizy do układów prostowników, wzmacniaczy i generatorów. 8.4. Podstawy analiz układów cyfrowych. 8.5. Stosowanie warunków początkowych w analizie stanów nieustalonych. 9. Modele rzeczywistych elementów elektronicznych. 9.1. Modele elementów pasywnych, modelowanie zmian oporności w funkcji temperatury. 9.2. Modele elementów półprzewodnikowych stosowanie parametrów modelu w analizach. 10. Projektowanie obwodów drukowanych programy rodziny PCB. 10.1. Podstawy technologii obwodów drukowanych. 10.2. Zasady rozmieszczania ścieżek. 10.3. Obudowy elementów elektronicznych. 11. Własnoręczne wykonanie projektu, narysowanie schematu, wykonanie analiz odpowiednich dla wybranego obwodu, zaprojektowanie płytki drukowanej. Opisane problemy realizowane na zajęciach mają zapewnić: - umiejętność rysowania schematów elektrycznych za pomocą wyspecjalizowanego systemu CAD - umiejętność przeprowadzenia podstawowych symulacji stałoprądowych i zmiennoprądowych obwodów elektrycznych zawierających typowe elementy bierne (rezystory, cewki, kondensatory), czynne (diody i tranzystory), wzmacniacze operacyjne i bramki logiczne za pomocą oprogramowania z rodziny SPICE lub pokrewnych - zdolność do samodzielnego i szybkiego opanowania obsługi oprogramowania CAD do tworzenia dokumentacji technicznej układów elektrycznych i elektronicznych - znajomość podstaw projektowania obwodów drukowanych za pomocą systemu CAD. Podstawy teoretyczne do tworzenia bibliotek modeli do bardziej zaawansowanych symulacji obwodów za pomocą SPICE i pokrewnych. Przykłady obwodów elektronicznych stosowane podczas kursu zostały tak dobrane, aby ich stopień trudności nie zaciemniał głównego celu kursu, czyli nauki symulacji tych układów. Ogromna większość z nich to nieznacznie zmodyfikowane układy wykorzystywane podczas ćwiczeń na Pracowni Elektronicznej I przez studentów I roku. |
|
Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. Z. Zachara, K. Wojtuszkiewicz, PSpice - przykłady praktyczne, Mikom, W-wa 2000 2. Paul. W. Tuinenga, SPICE-A Guide to Circuit Simulation and Analysis Using PSpice, Prentice Hall Englewood Cliffs, New Jersey 07632 3. J. Porębski, P. Kohoroda, Spice - program analizy nieliniowej układów elektronicznych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa (seria USE) 4. Jacek Izydorczyk, PSpice - komputerowa symulacja układów elektronicznych, Helion 5. K. Baranowski, A. Welo, M.Matuszyk, Symulacja układów elektronicznych - PSpice pakiet Design Center, EDU-Mikom, Warszawa Literatura uzupełniająca: 1. R. Śledziewski, Elektronika dla fizyków, PWN, W-wa 2. W. Marciniak, Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, WNT, W-wa 3. Informacje na stronach producentów przyrządów półprzewodniko- wych, układów scalonych, układów mikroprocesorowych |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2022/23" (zakończony)
Okres: | 2022-10-01 - 2023-02-19 |
Przejdź do planu
PN LAB
WT LAB
ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Laboratorium, 45 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Andrzej Korcala | |
Prowadzący grup: | Andrzej Korcala | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę |
|
Skrócony opis: |
Celem przedmiotu jest zapoznanie słuchaczy z rysowaniem schematów układów elektrycznych i elektronicznych, symulowanie działania tych układów i tworzenie do nich obwodów drukowanych za pomocą specjalistycznego oprogramowania inżynierskiego (CAD). |
|
Pełny opis: |
Program zajęć: 1. Wprowadzenie do projektowania obwodów elektronicznych za pomocą komputera. 1.1. Przedstawienie oprogramowania i jego możliwości. 1.2. Program SPICE i jego następcy - światowy standard w dziedzinie symulacji układów elektrycznych i elektronicznych. 1.3. Rodzaje analiz możliwych do wykonania za pomocą programu SPICE. 1.4. Słowniczek pojęć związanych z projektowaniem układów. 2. Przygotowanie układu do symulacji. 2.1. Sposób przedstawienia schematu elektrycznego w sposób „zrozumiały” dla komputera. 2.2. Ogólne zasady tworzenia listy połączeń. 2.3. Ogólne zasady pisania skryptów sterujących analizami. 3. Rysowanie schematów za pomocą dostępnego oprogramowania. 3.1. Automatyczne tworzenie listy połączeń i skryptów sterujących. 3.2. Biblioteki dostępnych elementów elektronicznych. 4. Analiza DC (stałoprądowa). 4.1. Deklarowanie i stosowania parametrów i wyrażeń. 4.2. Zmienne i parametry analizy DC. 4.3. Stosowanie znaczników (markerów napięcia, prądu, różnicowych) i wizualizacja wyników analizy (program PROBE). 4.4. Przykłady stosowania źródeł prądu i napięcia. 5. Zagnieżdżanie analiz. 5.1. Analiza DC w funkcji dwóch zmiennych. 5.2 .Analiza parametryczna. 6. Analiza AC (zmiennoprądowa małosygnałowa). 6.1. Wyznaczanie pasma przenoszenia filtrów. 6.2. Stosowanie zaawansowanych znaczników (wyznaczanie fazy, części rzeczywistej i urojonej napięć i prądów). 6.3. Wyznaczanie charakterystyk współczynnika wzmocnienia i przesunięcia fazy sygnału w funkcji częstotliwości dla filtrów i prostych wzmacniaczy. 6.4. Wizualizacja wyników, zawansowane funkcje programu PROBE. 7. Łączenie analiz - wyznaczanie rodzin charakterystyk. 8. Analiza TRANSIENT (stanów nieustalonych). 8.1. Źródła sygnału zależnego od czasu. 8.2. Analiza sygnału w funkcji czasu. 8.3. Zastosowanie analizy do układów prostowników, wzmacniaczy i generatorów. 8.4. Podstawy analiz układów cyfrowych. 8.5. Stosowanie warunków początkowych w analizie stanów nieustalonych. 9. Modele rzeczywistych elementów elektronicznych. 9.1. Modele elementów pasywnych, modelowanie zmian oporności w funkcji temperatury. 9.2. Modele elementów półprzewodnikowych stosowanie parametrów modelu w analizach. 10. Projektowanie obwodów drukowanych programy rodziny PCB. 10.1. Podstawy technologii obwodów drukowanych. 10.2. Zasady rozmieszczania ścieżek. 10.3. Obudowy elementów elektronicznych. 11. Własnoręczne wykonanie projektu, narysowanie schematu, wykonanie analiz odpowiednich dla wybranego obwodu, zaprojektowanie płytki drukowanej. Opisane problemy realizowane na zajęciach mają zapewnić: - umiejętność rysowania schematów elektrycznych za pomocą wyspecjalizowanego systemu CAD - umiejętność przeprowadzenia podstawowych symulacji stałoprądowych i zmiennoprądowych obwodów elektrycznych zawierających typowe elementy bierne (rezystory, cewki, kondensatory), czynne (diody i tranzystory), wzmacniacze operacyjne i bramki logiczne za pomocą oprogramowania z rodziny SPICE lub pokrewnych - zdolność do samodzielnego i szybkiego opanowania obsługi oprogramowania CAD do tworzenia dokumentacji technicznej układów elektrycznych i elektronicznych - znajomość podstaw projektowania obwodów drukowanych za pomocą systemu CAD. Podstawy teoretyczne do tworzenia bibliotek modeli do bardziej zaawansowanych symulacji obwodów za pomocą SPICE i pokrewnych. Przykłady obwodów elektronicznych stosowane podczas kursu zostały tak dobrane, aby ich stopień trudności nie zaciemniał głównego celu kursu, czyli nauki symulacji tych układów. Ogromna większość z nich to nieznacznie zmodyfikowane układy wykorzystywane podczas ćwiczeń na Pracowni Elektronicznej I przez studentów I roku. |
|
Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. Z. Zachara, K. Wojtuszkiewicz, PSpice - przykłady praktyczne, Mikom, W-wa 2000 2. Paul. W. Tuinenga, SPICE-A Guide to Circuit Simulation and Analysis Using PSpice, Prentice Hall Englewood Cliffs, New Jersey 07632 3. J. Porębski, P. Kohoroda, Spice - program analizy nieliniowej układów elektronicznych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa (seria USE) 4. Jacek Izydorczyk, PSpice - komputerowa symulacja układów elektronicznych, Helion 5. K. Baranowski, A. Welo, M.Matuszyk, Symulacja układów elektronicznych - PSpice pakiet Design Center, EDU-Mikom, Warszawa Literatura uzupełniająca: 1. R. Śledziewski, Elektronika dla fizyków, PWN, W-wa 2. W. Marciniak, Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, WNT, W-wa 3. Informacje na stronach producentów przyrządów półprzewodniko- wych, układów scalonych, układów mikroprocesorowych |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/23" (zakończony)
Okres: | 2023-02-20 - 2023-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ LAB
PT |
Typ zajęć: |
Laboratorium, 45 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Andrzej Korcala | |
Prowadzący grup: | Andrzej Korcala | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę |
|
Skrócony opis: |
Celem przedmiotu jest zapoznanie słuchaczy z rysowaniem schematów układów elektrycznych i elektronicznych, symulowanie działania tych układów i tworzenie do nich obwodów drukowanych za pomocą specjalistycznego oprogramowania inżynierskiego (CAD). |
|
Pełny opis: |
Program zajęć: 1. Wprowadzenie do projektowania obwodów elektronicznych za pomocą komputera. 1.1. Przedstawienie oprogramowania i jego możliwości. 1.2. Program SPICE i jego następcy - światowy standard w dziedzinie symulacji układów elektrycznych i elektronicznych. 1.3. Rodzaje analiz możliwych do wykonania za pomocą programu SPICE. 1.4. Słowniczek pojęć związanych z projektowaniem układów. 2. Przygotowanie układu do symulacji. 2.1. Sposób przedstawienia schematu elektrycznego w sposób „zrozumiały” dla komputera. 2.2. Ogólne zasady tworzenia listy połączeń. 2.3. Ogólne zasady pisania skryptów sterujących analizami. 3. Rysowanie schematów za pomocą dostępnego oprogramowania. 3.1. Automatyczne tworzenie listy połączeń i skryptów sterujących. 3.2. Biblioteki dostępnych elementów elektronicznych. 4. Analiza DC (stałoprądowa). 4.1. Deklarowanie i stosowania parametrów i wyrażeń. 4.2. Zmienne i parametry analizy DC. 4.3. Stosowanie znaczników (markerów napięcia, prądu, różnicowych) i wizualizacja wyników analizy (program PROBE). 4.4. Przykłady stosowania źródeł prądu i napięcia. 5. Zagnieżdżanie analiz. 5.1. Analiza DC w funkcji dwóch zmiennych. 5.2 .Analiza parametryczna. 6. Analiza AC (zmiennoprądowa małosygnałowa). 6.1. Wyznaczanie pasma przenoszenia filtrów. 6.2. Stosowanie zaawansowanych znaczników (wyznaczanie fazy, części rzeczywistej i urojonej napięć i prądów). 6.3. Wyznaczanie charakterystyk współczynnika wzmocnienia i przesunięcia fazy sygnału w funkcji częstotliwości dla filtrów i prostych wzmacniaczy. 6.4. Wizualizacja wyników, zawansowane funkcje programu PROBE. 7. Łączenie analiz - wyznaczanie rodzin charakterystyk. 8. Analiza TRANSIENT (stanów nieustalonych). 8.1. Źródła sygnału zależnego od czasu. 8.2. Analiza sygnału w funkcji czasu. 8.3. Zastosowanie analizy do układów prostowników, wzmacniaczy i generatorów. 8.4. Podstawy analiz układów cyfrowych. 8.5. Stosowanie warunków początkowych w analizie stanów nieustalonych. 9. Modele rzeczywistych elementów elektronicznych. 9.1. Modele elementów pasywnych, modelowanie zmian oporności w funkcji temperatury. 9.2. Modele elementów półprzewodnikowych stosowanie parametrów modelu w analizach. 10. Projektowanie obwodów drukowanych programy rodziny PCB. 10.1. Podstawy technologii obwodów drukowanych. 10.2. Zasady rozmieszczania ścieżek. 10.3. Obudowy elementów elektronicznych. 11. Własnoręczne wykonanie projektu, narysowanie schematu, wykonanie analiz odpowiednich dla wybranego obwodu, zaprojektowanie płytki drukowanej. Opisane problemy realizowane na zajęciach mają zapewnić: - umiejętność rysowania schematów elektrycznych za pomocą wyspecjalizowanego systemu CAD - umiejętność przeprowadzenia podstawowych symulacji stałoprądowych i zmiennoprądowych obwodów elektrycznych zawierających typowe elementy bierne (rezystory, cewki, kondensatory), czynne (diody i tranzystory), wzmacniacze operacyjne i bramki logiczne za pomocą oprogramowania z rodziny SPICE lub pokrewnych - zdolność do samodzielnego i szybkiego opanowania obsługi oprogramowania CAD do tworzenia dokumentacji technicznej układów elektrycznych i elektronicznych - znajomość podstaw projektowania obwodów drukowanych za pomocą systemu CAD. Podstawy teoretyczne do tworzenia bibliotek modeli do bardziej zaawansowanych symulacji obwodów za pomocą SPICE i pokrewnych. Przykłady obwodów elektronicznych stosowane podczas kursu zostały tak dobrane, aby ich stopień trudności nie zaciemniał głównego celu kursu, czyli nauki symulacji tych układów. Ogromna większość z nich to nieznacznie zmodyfikowane układy wykorzystywane podczas ćwiczeń na Pracowni Elektronicznej I przez studentów I roku. |
|
Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. Z. Zachara, K. Wojtuszkiewicz, PSpice - przykłady praktyczne, Mikom, W-wa 2000 2. Paul. W. Tuinenga, SPICE-A Guide to Circuit Simulation and Analysis Using PSpice, Prentice Hall Englewood Cliffs, New Jersey 07632 3. J. Porębski, P. Kohoroda, Spice - program analizy nieliniowej układów elektronicznych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa (seria USE) 4. Jacek Izydorczyk, PSpice - komputerowa symulacja układów elektronicznych, Helion 5. K. Baranowski, A. Welo, M.Matuszyk, Symulacja układów elektronicznych - PSpice pakiet Design Center, EDU-Mikom, Warszawa Literatura uzupełniająca: 1. R. Śledziewski, Elektronika dla fizyków, PWN, W-wa 2. W. Marciniak, Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, WNT, W-wa 3. Informacje na stronach producentów przyrządów półprzewodniko- wych, układów scalonych, układów mikroprocesorowych |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2023/24" (zakończony)
Okres: | 2023-10-01 - 2024-02-19 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR LAB
LAB
CZ PT |
Typ zajęć: |
Laboratorium, 45 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Andrzej Korcala | |
Prowadzący grup: | Andrzej Korcala | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę |
|
Skrócony opis: |
Celem przedmiotu jest zapoznanie słuchaczy z rysowaniem schematów układów elektrycznych i elektronicznych, symulowanie działania tych układów i tworzenie do nich obwodów drukowanych za pomocą specjalistycznego oprogramowania inżynierskiego (CAD). |
|
Pełny opis: |
Program zajęć: 1. Wprowadzenie do projektowania obwodów elektronicznych za pomocą komputera. 1.1. Przedstawienie oprogramowania i jego możliwości. 1.2. Program SPICE i jego następcy - światowy standard w dziedzinie symulacji układów elektrycznych i elektronicznych. 1.3. Rodzaje analiz możliwych do wykonania za pomocą programu SPICE. 1.4. Słowniczek pojęć związanych z projektowaniem układów. 2. Przygotowanie układu do symulacji. 2.1. Sposób przedstawienia schematu elektrycznego w sposób „zrozumiały” dla komputera. 2.2. Ogólne zasady tworzenia listy połączeń. 2.3. Ogólne zasady pisania skryptów sterujących analizami. 3. Rysowanie schematów za pomocą dostępnego oprogramowania. 3.1. Automatyczne tworzenie listy połączeń i skryptów sterujących. 3.2. Biblioteki dostępnych elementów elektronicznych. 4. Analiza DC (stałoprądowa). 4.1. Deklarowanie i stosowania parametrów i wyrażeń. 4.2. Zmienne i parametry analizy DC. 4.3. Stosowanie znaczników (markerów napięcia, prądu, różnicowych) i wizualizacja wyników analizy (program PROBE). 4.4. Przykłady stosowania źródeł prądu i napięcia. 5. Zagnieżdżanie analiz. 5.1. Analiza DC w funkcji dwóch zmiennych. 5.2 .Analiza parametryczna. 6. Analiza AC (zmiennoprądowa małosygnałowa). 6.1. Wyznaczanie pasma przenoszenia filtrów. 6.2. Stosowanie zaawansowanych znaczników (wyznaczanie fazy, części rzeczywistej i urojonej napięć i prądów). 6.3. Wyznaczanie charakterystyk współczynnika wzmocnienia i przesunięcia fazy sygnału w funkcji częstotliwości dla filtrów i prostych wzmacniaczy. 6.4. Wizualizacja wyników, zawansowane funkcje programu PROBE. 7. Łączenie analiz - wyznaczanie rodzin charakterystyk. 8. Analiza TRANSIENT (stanów nieustalonych). 8.1. Źródła sygnału zależnego od czasu. 8.2. Analiza sygnału w funkcji czasu. 8.3. Zastosowanie analizy do układów prostowników, wzmacniaczy i generatorów. 8.4. Podstawy analiz układów cyfrowych. 8.5. Stosowanie warunków początkowych w analizie stanów nieustalonych. 9. Modele rzeczywistych elementów elektronicznych. 9.1. Modele elementów pasywnych, modelowanie zmian oporności w funkcji temperatury. 9.2. Modele elementów półprzewodnikowych stosowanie parametrów modelu w analizach. 10. Projektowanie obwodów drukowanych programy rodziny PCB. 10.1. Podstawy technologii obwodów drukowanych. 10.2. Zasady rozmieszczania ścieżek. 10.3. Obudowy elementów elektronicznych. 11. Własnoręczne wykonanie projektu, narysowanie schematu, wykonanie analiz odpowiednich dla wybranego obwodu, zaprojektowanie płytki drukowanej. Opisane problemy realizowane na zajęciach mają zapewnić: - umiejętność rysowania schematów elektrycznych za pomocą wyspecjalizowanego systemu CAD - umiejętność przeprowadzenia podstawowych symulacji stałoprądowych i zmiennoprądowych obwodów elektrycznych zawierających typowe elementy bierne (rezystory, cewki, kondensatory), czynne (diody i tranzystory), wzmacniacze operacyjne i bramki logiczne za pomocą oprogramowania z rodziny SPICE lub pokrewnych - zdolność do samodzielnego i szybkiego opanowania obsługi oprogramowania CAD do tworzenia dokumentacji technicznej układów elektrycznych i elektronicznych - znajomość podstaw projektowania obwodów drukowanych za pomocą systemu CAD. Podstawy teoretyczne do tworzenia bibliotek modeli do bardziej zaawansowanych symulacji obwodów za pomocą SPICE i pokrewnych. Przykłady obwodów elektronicznych stosowane podczas kursu zostały tak dobrane, aby ich stopień trudności nie zaciemniał głównego celu kursu, czyli nauki symulacji tych układów. Ogromna większość z nich to nieznacznie zmodyfikowane układy wykorzystywane podczas ćwiczeń na Pracowni Elektronicznej I przez studentów I roku. |
|
Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. Z. Zachara, K. Wojtuszkiewicz, PSpice - przykłady praktyczne, Mikom, W-wa 2000 2. Paul. W. Tuinenga, SPICE-A Guide to Circuit Simulation and Analysis Using PSpice, Prentice Hall Englewood Cliffs, New Jersey 07632 3. J. Porębski, P. Kohoroda, Spice - program analizy nieliniowej układów elektronicznych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa (seria USE) 4. Jacek Izydorczyk, PSpice - komputerowa symulacja układów elektronicznych, Helion 5. K. Baranowski, A. Welo, M.Matuszyk, Symulacja układów elektronicznych - PSpice pakiet Design Center, EDU-Mikom, Warszawa Literatura uzupełniająca: 1. R. Śledziewski, Elektronika dla fizyków, PWN, W-wa 2. W. Marciniak, Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, WNT, W-wa 3. Informacje na stronach producentów przyrządów półprzewodniko- wych, układów scalonych, układów mikroprocesorowych |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (w trakcie)
Okres: | 2024-02-20 - 2024-09-30 |
Przejdź do planu
PN LAB
WT ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Laboratorium, 45 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Andrzej Korcala | |
Prowadzący grup: | Andrzej Korcala | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę |
|
Skrócony opis: |
Celem przedmiotu jest zapoznanie słuchaczy z rysowaniem schematów układów elektrycznych i elektronicznych, symulowanie działania tych układów i tworzenie do nich obwodów drukowanych za pomocą specjalistycznego oprogramowania inżynierskiego (CAD). |
|
Pełny opis: |
Program zajęć: 1. Wprowadzenie do projektowania obwodów elektronicznych za pomocą komputera. 1.1. Przedstawienie oprogramowania i jego możliwości. 1.2. Program SPICE i jego następcy - światowy standard w dziedzinie symulacji układów elektrycznych i elektronicznych. 1.3. Rodzaje analiz możliwych do wykonania za pomocą programu SPICE. 1.4. Słowniczek pojęć związanych z projektowaniem układów. 2. Przygotowanie układu do symulacji. 2.1. Sposób przedstawienia schematu elektrycznego w sposób „zrozumiały” dla komputera. 2.2. Ogólne zasady tworzenia listy połączeń. 2.3. Ogólne zasady pisania skryptów sterujących analizami. 3. Rysowanie schematów za pomocą dostępnego oprogramowania. 3.1. Automatyczne tworzenie listy połączeń i skryptów sterujących. 3.2. Biblioteki dostępnych elementów elektronicznych. 4. Analiza DC (stałoprądowa). 4.1. Deklarowanie i stosowania parametrów i wyrażeń. 4.2. Zmienne i parametry analizy DC. 4.3. Stosowanie znaczników (markerów napięcia, prądu, różnicowych) i wizualizacja wyników analizy (program PROBE). 4.4. Przykłady stosowania źródeł prądu i napięcia. 5. Zagnieżdżanie analiz. 5.1. Analiza DC w funkcji dwóch zmiennych. 5.2 .Analiza parametryczna. 6. Analiza AC (zmiennoprądowa małosygnałowa). 6.1. Wyznaczanie pasma przenoszenia filtrów. 6.2. Stosowanie zaawansowanych znaczników (wyznaczanie fazy, części rzeczywistej i urojonej napięć i prądów). 6.3. Wyznaczanie charakterystyk współczynnika wzmocnienia i przesunięcia fazy sygnału w funkcji częstotliwości dla filtrów i prostych wzmacniaczy. 6.4. Wizualizacja wyników, zawansowane funkcje programu PROBE. 7. Łączenie analiz - wyznaczanie rodzin charakterystyk. 8. Analiza TRANSIENT (stanów nieustalonych). 8.1. Źródła sygnału zależnego od czasu. 8.2. Analiza sygnału w funkcji czasu. 8.3. Zastosowanie analizy do układów prostowników, wzmacniaczy i generatorów. 8.4. Podstawy analiz układów cyfrowych. 8.5. Stosowanie warunków początkowych w analizie stanów nieustalonych. 9. Modele rzeczywistych elementów elektronicznych. 9.1. Modele elementów pasywnych, modelowanie zmian oporności w funkcji temperatury. 9.2. Modele elementów półprzewodnikowych stosowanie parametrów modelu w analizach. 10. Projektowanie obwodów drukowanych programy rodziny PCB. 10.1. Podstawy technologii obwodów drukowanych. 10.2. Zasady rozmieszczania ścieżek. 10.3. Obudowy elementów elektronicznych. 11. Własnoręczne wykonanie projektu, narysowanie schematu, wykonanie analiz odpowiednich dla wybranego obwodu, zaprojektowanie płytki drukowanej. Opisane problemy realizowane na zajęciach mają zapewnić: - umiejętność rysowania schematów elektrycznych za pomocą wyspecjalizowanego systemu CAD - umiejętność przeprowadzenia podstawowych symulacji stałoprądowych i zmiennoprądowych obwodów elektrycznych zawierających typowe elementy bierne (rezystory, cewki, kondensatory), czynne (diody i tranzystory), wzmacniacze operacyjne i bramki logiczne za pomocą oprogramowania z rodziny SPICE lub pokrewnych - zdolność do samodzielnego i szybkiego opanowania obsługi oprogramowania CAD do tworzenia dokumentacji technicznej układów elektrycznych i elektronicznych - znajomość podstaw projektowania obwodów drukowanych za pomocą systemu CAD. Podstawy teoretyczne do tworzenia bibliotek modeli do bardziej zaawansowanych symulacji obwodów za pomocą SPICE i pokrewnych. Przykłady obwodów elektronicznych stosowane podczas kursu zostały tak dobrane, aby ich stopień trudności nie zaciemniał głównego celu kursu, czyli nauki symulacji tych układów. Ogromna większość z nich to nieznacznie zmodyfikowane układy wykorzystywane podczas ćwiczeń na Pracowni Elektronicznej I przez studentów I roku. |
|
Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. Z. Zachara, K. Wojtuszkiewicz, PSpice - przykłady praktyczne, Mikom, W-wa 2000 2. Paul. W. Tuinenga, SPICE-A Guide to Circuit Simulation and Analysis Using PSpice, Prentice Hall Englewood Cliffs, New Jersey 07632 3. J. Porębski, P. Kohoroda, Spice - program analizy nieliniowej układów elektronicznych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa (seria USE) 4. Jacek Izydorczyk, PSpice - komputerowa symulacja układów elektronicznych, Helion 5. K. Baranowski, A. Welo, M.Matuszyk, Symulacja układów elektronicznych - PSpice pakiet Design Center, EDU-Mikom, Warszawa Literatura uzupełniająca: 1. R. Śledziewski, Elektronika dla fizyków, PWN, W-wa 2. W. Marciniak, Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, WNT, W-wa 3. Informacje na stronach producentów przyrządów półprzewodniko- wych, układów scalonych, układów mikroprocesorowych |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.