• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Магистратура 2018/2019

Проектирование аналоговых устройств

Статус: Курс обязательный (Инжиниринг в электронике)
Направление: 11.04.04. Электроника и наноэлектроника
Когда читается: 1-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения: без онлайн-курса
Прогр. обучения: Инжиниринг в электронике
Язык: русский
Кредиты: 5

Программа дисциплины

Аннотация

Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает минимальные требования к знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности. Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 11.04.04 «Электроника и наноэлектроника», обучающихся по магистерской программе «Инжиниринг в электронике».
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Целями освоения дисциплины "Проектирование аналоговых устройств" являются: формирование у студентов знаний о методах проектирования аналоговых узлов интегральных схем, аналоговых схем современных и перспективных изделий электроники, радиоэлектроники, микро- и наноэлектроники, назначении, принципах работы, методов и средств проектирования сложных аналоговых электронных компонентов и схем для приборов и систем электронной техники с учетом заданных требований; умений разработки методик и проведения исследований и измерений параметров и характеристик изделий электронной техники, анализ их результатов.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Знать основные параметры и характеристики аналоговых устройств
  • Владеть методами схемотехнического моделирования аналоговых схем и устройств
  • Знать особенности и параметры каскадов аналоговых устройств. Методы их согласования друг с другом.
  • Уметь выбирать параметры и виды каскадов для реализации аналоговых устройств. Рассчитывать характеристики и определять параметры каскадов.
  • Владеть методикой определения основных видов шумов
  • Знать классификацию, особенности, параметры и характеристики фильтров
  • Уметь выбирать тип и параметры фильтров для реализации своих задач. Рассчитывать характеристики и определять параметры фильтров по номиналам элементов фильтра.
  • Знать виды обратных связей и ее влияние на характеристики схем.
  • Уметь рассчитывать параметры схем с обратными связями (по формулам и используя пакет SPICE моделирования).
  • Знать условия возникновения колебаний в генераторных схемах.
  • Знать схемотехнику операционных усилителей и компараторов, их основные параметры.
  • Уметь выбирать операционные усилители и компараторы в соответствии с поставленными требованиями.
  • Знать схемные применения ОУ в аналоговых устройствах. Знать особенности проектирования узлов на ОУ.
  • Владеть методами схемотехнического (SPICE) моделирования для анализа характеристик аналоговых каскадов и устройств
  • Знать схемотехнику источников питания и методы расчета основных параметров
  • Знать методы обеспечения тепловых режимов аналоговых устройств аналоговых систем
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Введение. Основные параметры аналоговых устройств.
    Цели и задачи дисциплины. Основные параметры аналоговых устройств: входные, выходные, усилительные, частотные, динамические, шумовые.
  • Каскады аналоговых схем, их характеристики и параметры
    Входные, выходные каскады, усилительные, согласующие. Требования к каскадам. Параметры каскадов. Проектирование аналоговых каскадов на биполярных транзисторах. Проектирование аналоговых каскадов на МОП транзисторах.
  • Шумы в аналоговых схемах и устройствах
    Виды шума. Борьба с шумами
  • Фильтры. Резонансные усилители
    Назначение. Схемы, Характеристики. Формирование требуемых АЧХ.
  • Обратная связь в аналоговых схемах и системах
    Виды обратной связи. Влияние обратной связи на характеристики схемы. Формирование требуемых характеристик аналоговых устройств с помощью обратной связи.
  • Генераторные схемы.
    Условия возникновения колебаний в схеме. Обеспечение стабильности работы генераторов
  • Схемотехника операционных усилителей (ОУ) и компараторов
    Классы операционных усилителей. Параметры операционных усилителей. Зависимость параметров ОУ от схемы. Характеристики компараторов.
  • Схемные применения ОУ в аналоговых устройствах
    Построение усилительных схем и фильтров на ОУ.
  • Расчет характеристик аналоговых каскадов и аналоговых устройств с помощью пакетов SPICE моделирования.
    Методы расчета амплитудно-частотных, фазочастотных и др. характеристик аналоговых каскадов и аналоговых устройств с помощью пакетов SPICE моделирования. Анализ полученных результатов.
  • Вопросы проектирования источников электропитания аналоговых систем
    Архитектура источников питания. Развязка источников питания.
  • Обеспечение тепловых режимов аналоговых устройств аналоговых систем
    Эквивалентные тепловые схемы. Влияние параметров печатных плат, условий охлаждения, корпусов компонентов на их тепловые режимы.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Семинарские занятия
  • неблокирующий Домашнее задание
  • неблокирующий Экзамен
    Данная дисциплина обеспечивает формирование следующих компетенций согласно ОрОС: УК-2, УК-4, ОПК-3, ПК-6, ПК-7, ПК-9
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (2 модуль)
    0.2 * Домашнее задание + 0.2 * Семинарские занятия + 0.6 * Экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Электроника интегральных схем : лабораторные работы и упражнения, , 2017

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Основы проектирования интегральных микросхем : учебное пособие, Лемешко, Н. В., 2010
  • Основы проектирования интегральных схем и систем, Казённов, Г. Г., 2005
  • Схемотехника аналоговых электронных устройств : учебник для вузов, Павлов, В. Н., 2003