Основы проектирования электронных средств с использованием информационных технологий

Бакалавриат 2026/2027

Статус: Курс по выбору (Цифровые технологии и телекоммуникации)

Кто читает: Департамент электронной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 3-й курс, 3, 4 модуль

Охват аудитории: для своего кампуса

Язык: русский

Кредиты: 5

Контактные часы: 120

Дополнительные материалы в LMS Задать вопрос

Аннотация

Курс формирует системное понимание процесса проектирования электронных средств на основе современных информационных технологий. Студенты изучают применение САПР на различных этапах проектирования, влияние внешних и внутренних факторов на характеристики аппаратуры, а также принципы её защиты, теоретически обоснованные положениями теоретической механики, термодинамики и аэрогидромеханики. Практическая составляющая направлена на формирование навыков проектирования электронных устройств с использованием программных средств автоматизации. Особое внимание уделяется компьютерному моделированию физических процессов для анализа тепловых и механических характеристик, а также проведения инженерных расчётов систем вибро- и теплозащиты. Текущий контроль включает тестирование, защиту отчётов по практическим и самостоятельным работам и выполнение домашних заданий, способствующих углублённому освоению принципов функционирования и проектирования электронных средств. Итоговая аттестация проводится в форме устного опроса и письменного теста.

Цель освоения дисциплины

Формирование теоретических знаний и практических навыков проектирования и компьютерного моделирования электронных средств, а также расчета и обоснования систем их конструктивной защиты от тепловых, механических и иных эксплуатационных воздействий с применением современных САПР и нормативной документации.

Планируемые результаты обучения

Анализирует входную информацию на проектирование на основе системного подхода. Находит необходимую информацию для проведения автоматизированного проектирования. Формулирует цели работы, описывает объект моделирования.
Владеет терминологией. Эффективно использует понятийный аппарат в объеме, достаточном для осмысленного выполнения заданий практического характера.
Знает классификацию и выбирает программные комплексы для моделирования.
Применяет принципы системного подхода к построению моделей и автоматизации проектирования. Знает методику проведения разработки устройств с применением автоматизации моделирования.
Применяет программное обеспечение для моделирования механических режимов. Синтезирует модель механических процессов. Проводит анализ результатов моделирования и формулирует рекомендации по внесению схемных и конструкторских улучшений
Применяет программное обеспечение для моделирования тепловых режимов. Синтезирует модели тепловых процессов устройства. Проводит анализ результатов моделирования и формулирует рекомендации по внесению схемных и конструкторских улучшений.
Применяет программное обеспечение для электрического моделирования. Размещает элементы на печатной плате. Проводит анализ результатов моделирования и формулирует рекомендации по внесению схемных улучшений.
Классифицирует и описывает внутренние и внешние воздействующие факторы на электронные средства.
Оценивает уровни внутренних и внешних воздействующих факторов в соответствии с действующими стандартами.
Оценивает основные параметры механических воздействующих факторов. Формулирует основные принципы защиты электронных средств от всех видов механических воздействий. Приводит характеристики и проводит анализ принципов защиты от механических воздействий.
Оценивает основные тепловые воздействующие факторы на электронные средства. Проводит анализ принципов защиты от тепловых воздействий и обоснованно выбирает конструктивные решения при проектировании систем охлаждения и термостабилизации электронных средств.
Объясняет физические механизмы воздействия космического излучения и электромагнитных эффектов, классифицирует характерные виды отказов электронных средств под действием ионизирующих излучений. Оценивает эффективность применяемых методов защиты и обосновывает выбор оптимальных подходов для обеспечения надежной работы электронных средств в условиях космического пространства.
Описывает основные положения теории испытаний, классифицирует виды испытаний для обоснования выбора методик составления и согласования программ их проведения. В части обеспечения защищенности аппаратуры применяет схемотехнические и конструктивные методы для разработки эффективных технических решений для борьбы с воздействием электромагнитных импульсов короткой длительности.

Содержание учебной дисциплины

Тема 1.1 Введение. Основные понятия. Общая характеристика системного подхода к разработке электронных средств.
Тема 1.2 Системные принципы построения расчетных моделей. Классификация и обзор расчетных моделей.
Тема 1.3 Обзор основных САПР. Автоматизированная система обеспечения надёжности и качества аппаратуры АСОНИКА.
Тема 1.4 Принципы математического моделирования при разработке электронных средств.
Тема 1.5 Математические модели электрических процессов в схемах электронных средств.
Тема 1.6 Математические модели тепловых процессов в конструкциях электронных средств.
Тема 1.7 Математические модели механических процессов в конструкциях электронных средств.
Тема 2.1 Методы и средства защиты электронных средств от механических воздействий
Тема 2.2 Методы и средства защиты электронных средств от тепловых воздействий
Тема 2.3 Воздействие ионизирующих излучений космоса и проектирование радиационно-стойкой электронной аппаратуры
Тема 2.4 Электромагнитный импульс и методы защиты. ЭМИ-обстановка. Влияние ЭМИ на элементы. Методы защиты от ЭМИ. Основы теории испытаний. Составление и согласование программ испытаний.

Элементы контроля

Экзамен
Экзамен проводится в устной форме (опрос по материалам курса). Во время экзамена студентам запрещено пользоваться конспектами и подсказками. Процедура пересдачи подразумевает использование усложненных заданий.
Контрольная работа
Письменная работа.
Активность на семинарах
Самостоятельная работа
Домашняя работа
Отчет по практической и самостоятельной работе
Итоговый тест
Тесты
Онлайн тесты по пройденному материалу проводятся с ограничением по времени.
Защита практических работ
Контрольная работа

Промежуточная аттестация

2026/2027 3rd module
0.3 * Итоговый тест + 0.2 * Тесты + 0.1 * Контрольная работа + 0.2 * Отчет по практической и самостоятельной работе + 0.2 * Защита практических работ
2026/2027 4th module
0.06 * Домашняя работа + 0.6 * Экзамен + 0.08 * Самостоятельная работа + 0.1 * Контрольная работа + 0.16 * Активность на семинарах

Список литературы

Авторы

Грачев Николай Николаевич
Сотникова Светлана Юрьевна

Программа дисциплины