Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Національний університет “Львівська політехніка”

Кафедра напівпровідникової електроніки

Курсова робота

“САПР в електроніці”

Виконав:

cт. гр. МН-31 Халак І.В. Прийняв:

асистент каф. НПЕ Шпотюк М.В.

Львів 2015

• Зміст
• електроніка схема граф плата
• Завдання до курсового проекту
• Вступ
• 1. Загальний огляд САПР в електроніці
• 1.1 Система автоматизованого проектування і розрахунку: функції, технології та компоненти
• 1.2 Друкована плата: терміни, матеріали та покриття
• 2. Проектування друкованої плати
• 2.1 Побудова нормального дерева графа
• 2.2 Запис топологічних матриць на основі нормального дерева графа
• 2.3 Проведення аналізу перехідних процесів у схемі
• 2.4 Побудова друкованої плати
• Висновки
• Список використаних джерел

• Завдання до курсового проекту

· Електрична схема

· Параметри компонентів

X=3, Y=7

R1=57 кОм

R2=800 Ом

R3=163 кОм

R4=1,7 МОм

R5=64 кОм

C1=137 пФ

C2=370 пФ

· Модель біполярного транзистора

MPS2907

· Тип елементів схеми

ВВ

Вступ

Проектувамння -- процес створення проекту, прототипу, праобразу майбутнього об'єкта, стану та способів його виготовлення. У проектуванні застосовують системний підхід, який полягає у встановлені структури системи, типу зв'язків, визначені атрибутів, аналізуванні впливів зовнішнього середовища.

Проектувамння -- це комплекс робіт який складається з пошуку, досліджень, розрахунків та розрахування з метою отримання опису достатнього для створення нового об'єкту або виробу, його реконструкції, модернізації, що відповідає заданим вимогам.

Схемотехніка -- науково-технічний напрям, що охоплює проблеми проектування і дослідження схем електронних пристроїв радіотехніки і зв'язку, обчислювальної техніки, автоматики і інших областей техніки. Основне завдання С -- синтез (визначення структури) електронних схем, що забезпечують виконання певних функцій, і розрахунок параметрів елементів, які входять до них. Термін “cхемотехніка” з'явився в 60-х рр.. 20 ст. у зв'язку з розробкою уніфікованих схем, придатних одночасно для багатьох застосувань.

На основі електронної схеми створюють відповідний пристрій (входить до складу деякої технічної системи). До пристрою надається вимога надійної роботи протягом заданого часу в реальних умовах виробничого розкиду параметрів елементів і їх старіння, впливу зовнішнього середовища і збурюючих впливів. Тому при розробці схем поряд з розрахунком номінальних значень параметрів елементів необхідно розраховувати експлуатаційні допуски на них, передбачати в схемі засоби, що підвищують надійність пристрою (забезпечують стійку роботу схеми при зовнішніх впливах), а також дозволяють контролювати його справність.

Елементною базою для створення електронних пристроїв служать дискретні електро- і радіоелементи (резистори, конденсатори, діоди, транзистори і т. д.) і інтегральні схеми (ІС). Якщо електронна схема реалізується у вигляді ІС або декількох ІС, то говорять про “мікросхемотехніку”, під якою розуміють область мікроелектроніки, пов'язану з проектуванням ІС. Крім синтезу і розрахунку електронних схем, мікросхемотехніка вирішує задачу розробки на основі електронних схем структури (топології) ІС.

1. Загальний огляд САПР в електроніці

1.1 Система автоматизованого проектування і розрахунку: функції, технології та компоненти

Проектування у техніці -- розробка проектної, конструкторської та іншої технічної документації, призначеної для забезпечення будівництва, створення нових видів та зразків.

В процесі проектування виконуються технічні та економічні розрахунки, схеми, графіки, пояснювальні записки, кошториси, калькуляції та описи.

Стадії проектування:

- Технічне завдання

Технічне завдання встановлює призначення обладнання, галузь його застосування, характеристику (короткий опис), технічні вимоги, етапи розробки і терміни їх виконання, обґрунтування ефективності застосування, перелік документів, що підлягають розгляду замовником, особливості приймальних випробувань;

- Ескізний проект

Ескізний проект -- це сукупність документації, яка містить принципові компонувальні і структурні рішення, що дають уявлення про устрій і принцип роботи обладнання, а також дані, що визначають основні параметри об'єкта, який розробляється;

- Технічний проект

Технічний проект -- сукупність документації, яка містить технічні рішення, що дають повне уявлення про обладнання, що проектується, а також всі початкові дані, необхідні для розробки робочої документації на стадії конструювання.

Системма автоматизомваного проектувамння (САП або САПР) або автоматизомвана системма проектувамння (АСП) -- автоматизована система, призначена для автоматизації технологічного процесу проектування виробу, кінцевим результатом якого є комплект проектно-конструкторської документації, достатньої для виготовлення та подальшої експлуатації об'єкта проектування. Реалізується на базі спеціального програмного забезпечення, автоматизованих банків даних, широкого набору периферійних пристроїв.

САПР виконує такі функції:

- конструкторська частина -- розробка повного комплекту конструкторської документації;

- технологічна частина -- розрахунок і проектування технологічних схем, технологічного оснащення, транспорту;

- архітектурно-будівельна частина -- розрахунок і проектування металевих і залізобетонних конструкцій;

- санітарно-технічні системи -- проектування теплопостачання, опалення і вентиляції виробничих і адміністративних корпусів, а також водопостачання і каналізації;

- електротехнічні системи -- розрахунок і проектування електропостачання, електросилового устаткування, світлотехнічної частини проектів, телемеханізації електропостачання;

- гідротехнічні спорудження -- розрахунок і проектування напірного і безнапірного гідротранспорту відвальних хвостів, стійкості укосів хвостосховищ;

- системи автоматизації -- розробка схем зовнішніх з'єднань, електричних і трубних проводок щитів автоматики;

- кошторисна частина -- складання локальних і зведених кошторисів, відомостей матеріалів, специфікацій, комплектація обладнання.

Система автоматизованого проектування і розрахунку -- комп'ютерна система обробки інформації, що призначена для автоматизованого проектування (CAD), розроблення(CAE) і виготовлення (CAM) кінцевого продукту, а також оформлення конструкторської і/або технологічної документації.

Дані з CAD-систем передаються в CAM (англ. Computer - aided manufacturing -- система автоматизованої розробки програм обробки деталей для верстатів з ЧПУ або ГАВС (Гнучких автоматизованих виробничих систем)).

Робота з САПР полягає у створенні геометричної моделі виробу (двовимірної чи тривимірної, твердотільної), генерацію на основі цієї моделі конструкторської документації (креслень виробу, специфікацій тощо) і його наступний супровід.

Слід зазначити, що термін «САПР» по відношенню до промислових систем має ширше тлумачення, ніж CAD -- він включає CAD, CAM і CAE.

Компоненти САПР:

- Математичне забезпечення -- математичні моделі, методики та методи їх отримання;

- Лінгвістичне забезпечення- мовне забезпечення

- Технічне забезпечення -- пристрої введення, обробки і виведення даних, засоби підтримки архіву проектних рішень, пристрої передачі даних;

- Інформаційне забезпечення;

- Програмне забезпечення -- інформаційна база САПР, автоматизовані банки даних, системи керування базами даних (СКБД)

- Методичне забезпечення;

- Організаційне забезпечення.

Технології САПР:

- CAD (англ. Computer-aided design) -- технологія автоматизованого проектування;

- CAM (англ. Computer-aided manufacturing) -- технологія автоматизованого виробництва;

- CAE (англ. Computer-aided engineering) -- технологія автоматизованої розробки;

- CALS (англ. Continuous Acquisition and Life cycle Support) -- постійна інформаційна підтримка поставок і життєвого циклу.

Робота з САПР полягає у створенні геометричної моделі виробу (двовимірної чи тривимірної, твердотільної), генерацію на основі цієї моделі конструкторської документації (креслень виробів, спеціфікацій тощо) та його наступний супровід.

1.2 Друкована плата

Друкомвана пламта (англ. Printed circuit board; нім. Leiterplatte) -- пластина, виконана з діелектрика (текстоліт, гетинакс, ситал тощо), на якій або/і всередині якої сформований хоча б один провідний малюнок. На друковану плату монтуються електронні компоненти, які з'єднуються своїми виводами з елементами провідного малюнка паянням, або, значно рідше, зварюванням, у результаті чого складається електронний модуль (змонтована друкована плата).

Терміни та визначення основних понять в галузі друкованих плат встановлює ДСТУ 2646-94. Основні з них:

- друкований монтаж -- спосіб монтажу, згідно з яким сполучення елементів електричного пристрою виконано за допомогою друкованих провідників;

- рисунок (друкованої плати) -- конфігурація провідникового та (або) діелектричного матеріалів, отримана перенесенням відповідного зображення на друковану плату;

- провідний рисунок -- рисунок друкованої плати, утворений провідниковим матеріалом;

- основа (друкованої плати) -- частина друкованої плати, на поверхні або в об'ємі якої виконано провідний рисунок;

- однобічна друкована плата -- друкована плата з провідним рисунком лише на одному боці;

- товщина (друкованої плати) -- товщина матеріалу основи друкованої плати, включаючи провідний рисунок або рисунки;

- друкований провідник -- одна провідна смужка у провідному рисунку;

- ширина друкованого провідника -- поперечний розмір друкованого провідника в будь-якому місці, видимому в плані;

- контактна площинка -- частина провідного рисунка, яку використовують для сполучення електронних компонентів радіоелектронної апаратури;

- металізований отвір -- отвір у друкованій плати з нанесеним на стінках провідниковим матеріалом;

- координатна сітка -- сітка, яка визначає положення елементів рисунка друкованої плати у прямокутній або полярній системі координат;

- вузол координатної сітки -- точка перетину ліній координатної сітки;

- крок координатної сітки -- відстань між сусідніми лініями координатної сітки у лінійних або кутових одиницях.

Матеріали, які використовують для виготовлення друкованих плат, повинні мати високі електроізолюючі властивості і достатню механічну міцність. Для виготовлення друкованих плат використовують фольговані та нефольговані листові діелектричні матеріали. Найширше використовують фольговані діелектрики.

Виготовлення

Згідно з ДСТУ 2646-94 виготовлення друкованих плат здійснюють хімічним, електрохімічним або комбінованим методами, а останнім часом набуває також поширення адитивний метод.

Формування малюнка друкованих плат:

- сіткографічний;

- офсетний;

- фотохімічний: негативний і позитивний.

Зазвичай друкована плата проектується індивідуально залежно від електронної схеми і типів корпусів деталей. Для їх розробки існує спеціальне програмне забезпечення. Серед українських радіоаматорів одним з найпопулярніших програмних продуктів для проектування друкованих плат є Sprint-Layout.

Покриття

Плати покриваються лаком пензлем або зануренням. Альтернативи цьому покриттю до сьогоднішнього дня не було. Технологія, запропонована ГК «Бінар Ко», заснована на нанесенні на готову плату ППКП за допомогою спеціального обладнання. В результаті обробки утворюється суцільне і рівномірне по товщині покриття від 5 мкм, яке не містить мікропорожнин, має низьку волого-і газопроникність, володіє чудовими електроізоляційними властивостями. Представлена ??новинка може скласти значну конкуренцію традиційному матеріалу.

Висновки

Було створено друковану плату, використовуючи систему автоматизованого проектування та розведення друкованих плат Dip Trace; проведено ознайомлення з критеріями, яким друкована плата повинна відповідати.

Размещено на Allbest.ru