А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Проектування - електронна схема

Проектування електронних схем включає схемотехнические, конструкторські та технологічні аспекти. Схемотехнічне проектування пов'язано з розробкою принципових електричних схем виробів електронної техніки. Конструкторське проектування, часто нгзиваемое технічним, відноситься до розробки конструкцій модулів, типових елементів заміни, включає питання розміщення компонентів або модулів на підкладці або друкованій платі, питання трасування межсоединений, виготовлення технічної документації.

Завдання проектування електронних схем, будучи приватним випадком завдань технічного проектування, мають специфічні особливості. На етапі пошуку оптимальних значень параметрів специфічні особливості проектування електронних схем відступають на другий план. При цьому в постановці і вирішенні екстремальних завдань в електроніці та інших областях техніки виявляється більше спільних рис, ніж відмінностей.
 Залежність коефіцієнта стиснення від максимальної помилки для сигналів плазмової установки. При проектуванні електронних схем велике значення має графічна інтерпретація вихідних і кінцевих даних.

При проектуванні електронних схем бажано отримати такі значення параметрів компонентів, при яких відображає точка знаходиться в області працездатності на максимальній відстані від її кордонів або, іншими словами, знаходиться в області працездатності з максимальними запасами. З точки зору максимізації відсотка виходу придатних схем ці запаси в просторі УП повинні оцінюватися в одиницях певної характеристики розсіювання вихідних параметрів.

При проектуванні мінімально чутливих електронних схем велике значення має вибір критерію мінімізації. Критерій чутливості Ф за багатьма параметрами повинен бути досить загальним (для оцінки та порівняння широкого класу схем) і досить виборчим, щоб легко відрізнити найкращу ( оптимальну) схему. Він повинен бути надійним в тому відношенні, що можна бути впевненими в одержуваних результатах незалежно від аналізованої схеми.

Деякі питання автоматизації проектування електронних схем, Теоретична електротехніка, Львів, 1968 вип.

У книзі розглядається процес проектування електронних схем в дискретно і інтегральному виконанні, дається характеристика окремих етапів проектування і виникають при цьому завдань, містяться необхідні відомості про методи, алгоритми і програмах різних видів аналізу. Виділяються екстремальні завдання, розглядаються можливі критерії оптимізації, наводиться математична формулювання екстремальних задач. Головна увага приділяється найважливішій задачі схемотехнічного проектування - розрахунку параметрів компонентів. На закінчення наводяться алгоритм та блок-схема програми розрахунку параметрів компонентів (РПК) і приклади розв'язання конкретних завдань.

Ці програми використовують алгоритми проектування електронних схем і мінімізації графів для побудови оптимальних наборів тестів.

Призначається інженерно-технічним працівникам, які займаються проектуванням електронних схем, фахівцям в області розробки і застосування машинних методів в інженерному проектуванні, студентам і аспірантам, що спеціалізуються в області електроніки.

У цьому розділі розглядається процес проектування електронних схем, основна увага приділяється етапам схемотехнического проектування. Підкреслюються особливості проектування інтегральних схем. Виконаний в розділі аналіз завдань, що виникають на різних етапах проектування, дозволяє зробити їх класифікацію, оцінити можливості їх вирішення різними методами, виділити ті завдання, для яких доцільно використовувати машинні методи вирішення. Такий аналіз необхідний для розуміння подальшої математичної формулювання цих завдань та встановлення вимог до методів і алгоритмів їх машинного рішення. 
Аналогічно може бути вирішене питання проектування електронних схем. Конструктор викреслює схему на екрані планшета, потім може промоделювати дійсне поведінку схеми і вирішити питання про її придатності.

У більшості випадків в ТЗ на проектування нелінійних електронних схем вказується не граничний вид будь-якої характеристики, а технічні вимоги на окремі вихідні параметри. Однак сама ідея максимізації мінімальної з оцінок Sj є безумовно плідної, що буде підтверджено нижче.

Зокрема, вони типові при проектуванні електронних схем[l ], При зе і синтезі автоматичних систем регулювання 2 - і вирішенні ряду інших прикладних задач.

Перш ніж перейти до безпосереднього розгляду процесу проектування електронних схем, необхідно дати визначення ряду понять, які використовуються в подальшому.

Аналіз чутливості грає важливу роль в процесі проектування електронних схем. Результати такого аналізу використовуються для оцінки стабільності вихідних параметрів при впливі дестабілізуючих факторів, в тому числі для оцінки дрейфу нуля в аналогових схемах з безпосередніми зв'язками. Аналіз чутливості потрібно при виборі важких режимів для статистичного аналізу. Знання коефіцієнтів впливу необхідно при виборі допусків на параметри пасивних дискретних компонентів.

У даній книзі головна увага приділяється питанням проектування нелінійних електронних схем.

Не менш суворо слід підходити і до проектування електронної схеми вимірювального пристрою, так як вона може стати джерелом похибок вимірювання, знецінюються результати вимірювань навіть при використанні правильно сконструйованого датчика і правильного проведення експерименту в цілому.

Однією з важливих задач, що виникає при автоматизації проектування електронних схем, є задача математичного опису проектованого пристрою. Від точності складеної моделі багато в чому залежить можливість подальшого використання цифрових обчислювальних машин для вирішення завдань аналізу, синтезу та оптимізації електронних схем.

З огляду на, що певні побудови виконуються досить часто (наприклад, при проектуванні електронних схем зображення резисторів, конденсаторів, транзисторів) набір спеціальних підпрограм або їх апаратурно-програмна або апаратурна реалізація включається в Як генератори в пристрій управління виводу на ЕПТ. При наявності генераторів основні підпрограми побудови знаків, векторів, дуг, кіл не потрібні.

Основні труднощі при практичній реалізації машинних методів полягають у великих значеннях Гм, особливо при вирішенні завдань проектування нелінійних електронних схем. Дійсно, відомо велика кількість методів вирішення систем рівнянь (1.8 а) і методів пошуку екстремуму, реалізованих в підпрограма загального математичного забезпечення ЦВМ. Багато з цих методів принципово можуть дати рішення задачі аналізу або оптимізації електронної схеми, але, як правило, з неприйнятно великими витратами машинного часу. Оцінки Тм, виконані для випадку використання деяких популярних в обчислювальній практиці методів рішення диференціальних рівнянь і методів оптимізації, дають значення в кілька сотень, тисяч і мільйонів годин машинного часу для вирішення задачі розрахунку оптимальних значень параметрів пасивних компонентів. Звідси ясно, що основною вимогою до методів і алгоритмів машинного проектування електронних схем є вимога мінімізації витрат машинного часу при прийнятною ступеня універсальності і точності рішення. В даний час розроблені методи і алгоритми, орієнтовані на машинне рішення схемотехнических завдань, що призводять до менших витрат часу на проектування більшості схем, ніж при використанні експериментальних методів.
 Як і завжди, подібне зведення до частково целочисленной задачі призводить до істотного збільшення числа змінних і обмежень, однак, так як чисельні методи вирішення завдань цілочисельного програмування вже досить добре розроблені, такий спосіб відкриває один з реальних шляхів фактичного рішення багатоекстремального завдань, які часто виникають при проектуванні електронних схем.

Найбільш гостро в даний час стоїть питання про можливість оперативного зв'язку людини з машиною в реальному масштабі часу. Дійсно, процедури проектування електронних схем носять яскраво виражений ітеративний характер.

У книзі викладені результати досліджень авторів в області постановки і рішення задач оптимізації при схемотехническом проектуванні електронних схем. Висвітлено сутність і основні особливості проектування електронних схем як в дискретно, так і інтегральному виконанні. Проаналізовано можливості вирішення різних завдань, що виникають на етапі схемотехнічного проектування електронних схем, за допомогою ЦВМ. Описано різні критерії оптимальності та способи постановок задач оптимізації в електроніці. Викладено машинно-орієнтовані моделі компонентів і найбільш перспективні методи моделювання схем. Дано перспективні методи аналізу електронних схем і визначені області їх переважного застосування. Проаналізовано ряд методів оптимізації для цільових функцій, що володіють гребньовим характером. Значне місце приділяється однією з найбільш важливих завдань схемотехнічного проектування - завдання розрахунку параметрів компонентів, сформульованої у вигляді завдання знаходження максимуму функції мінімуму. Розглянуто алгоритми вирішення задачі розрахунку параметрів компонентів, засновані на властивості дифференцируемости функції мінімуму за напрямком. Наводиться проекційний алгоритм вирішення цієї задачі, в якому рівняння гребеня у вигляді обмежень типу рівностей формуються в процесі пошуку. результати теоретичних досліджень ілюструються великою кількістю прикладів і малюнків.

Завдання проектування електронних схем, будучи приватним випадком завдань технічного проектування, мають специфічні особливості. На етапі пошуку оптимальних значень параметрів специфічні особливості проектування електронних схем відступають на другий план. При цьому в постановці і вирішенні екстремальних завдань в електроніці та інших областях техніки виявляється більше спільних рис, ніж відмінностей.

Необхідно відзначити ще одну групу спеціальних терміналів, до складу якої можуть входити пристрої різного функціонального призначення. Перш за все слід зупинитися на пристроях для зчитування графічної інформації, які знаходять широке застосування при проектуванні електронних схем в машинобудуванні та інших галузях. Ці пристрої називаються графоповторітелямі.

Системи управління Виробництвом, системи розподілу і продажу квитків на авіаційному, залізничному я морському транспорті, різноманітні інформаційно-довідкові служби, наукові дослідження, автоматизовані системи зв'язку, фінансові системи, системи проектування електронних схем і компонентів і багато інших - це лише незначний перелік, який міг б бути істотно розширено.

При читанні книги неминуче виникають питання про практичне застосування наведених в ній схемних рішень і, отже, про заміну використовуваних в них комплектуючих виробів на вітчизняні. Рекомендуємо читачеві звернутися до відповідної довідкової літератури[1-4](Див. Доданий нижче перелік видань російською мовою), причому рішення зазначеного завдання саме по собі може з'явитися дуже корисним вправою з проектування електронних схем.

Безсумнівним достоїнством формули (1 - 27) є визначення явної залежності функції ланцюга W (s) від параметрів елементів схеми. Такий вираз прийнято називати символьним. При проектуванні електронних схем, особливо на початкових етапах (синтез структури і параметрів), символьний спосіб представлення результату аналізу дозволяє оцінити вплив тих чи інших параметрів елементів на характеристики проектованої схеми.

Завдання синтезу електронних схем повністю ще не вирішена, але наявність малого числа найменувань коні груктівних парамегров електронних схем істотно полегшує їх компонування на основі чисто евристичних методів проектування. Кромз того, існування функціонально і конструктивно закінчених елементарних схем (наприклад таких, як резонансний підсилювач, тригер, квадратичний детектор і ін.) Дозволяє проектантові за допомогою соответс твующей бази даних вирішувати цю задачу вручну. Тому найважливішим з щачей при проектуванні електронних схем є аналіз їх роботи в статичному режимі і при перехідних процесах.

Описано моделі компонентів схем, моделі самих схем. Викладено методи їх автоматичного формування, методи вирішення рівнянь схем, методи параметричної оптимізації схем і оцінки відхилень їх характеристик. Дано основи системного підходу до автоматизації проектування електронних схем на ЕОМ. Наведені приклади і завдання. Розрахована на інженерів і наукових працівників, що займаються машинним проектуванням; може служити посібником для студентів вузів.

Завдання синтезу таких автоматів можна сформулювати наступним чином: при заданих обмеженнях за швидкодією і точності, при відомих вхідних змінних і вихідний функції - необхідно спроектувати логічний пристрій, що дозволяє реалізувати задану вихідну функцію. Кожна логічна операція реалізується фізичним елементом. Таким чином вдається поєднати задачку синтезу логічної схеми з інженерним завданням проектування електронної схеми.

Для розробки і проектування ІМС використовуються математичні моделі: функціональні і фізичні. Математичні моделі, що представляють собою систему рівнянь, дозволяють враховувати всі особливості описуваних елементів. Ними зазвичай користуються при машинних методах проектування ІМС. Функціональні моделі характеризують поведінку елемента без розгляду внутрішніх процесів, представляючи елемент як чорний ящик, параметри якого визначаються шляхом зовнішніх вимірювань. При розробці і проектуванні Електронних схем найбільш часто застосовують функціональні моделі. На етапі розробки транзисторних структур і при дослідженні впливу різних чинників на їх характеристики доцільно використовувати фізичні моделі, що дозволяють встановити зв'язок між зовнішніми характеристиками елементів і внутрішніми фізичними процесами. Їх параметри визначаються фізичними властивостями елемента. Число параметрів зазвичай обмежується необхідною точністю і можливістю вимірювання електрофізичних характеристик структури.