Пособие 2017 Сх новое 12.10.16. Применение современных сапр в схемотехнике электронных устройств
 Скачать 3.74 Mb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ –––––––—————––––––––––––—————––––––––––––– Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) ––––––———––––––––––––—————––––––––– ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ САПР В СХЕМОТЕХНИКЕ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ Учебно-методическое пособие Санкт-Петербург Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 2017 УДК 621.38 (07) ББК З 85я7 П76 Андреев В. С., Бутусов Д. Н., Михалков В. А., Соколов Ю. М. П76 Применение современных САПР в схемотехнике электронных устройств: учеб.-метод. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2017. 64 с. ISBN 000-0-0000-0000-0 Содержит учебно-методический материал по использованию современных схемотехнических САПР Multisim и NI ELVIS в практике проектирования аналоговых и цифровых электронных устройств. Предназначено для студентов направления 09.04.01 «Информатика и вычислительная техника», обучающихся по дисциплине «Схемотехника». УДК 621.38 ББК 00000000 Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия ISBN 000-0-0000-0000-0 © СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2017 Введение Автоматизированное схемотехническое проектирование целого ряда электронных устройств связано с определенными трудностями, обусловленными высокой степенью неоднородности параметров их элементов. Действительно, во многих случаях аналоговая схема, содержащая сотни компонентов, может не иметь двух одинаковых по параметрам. В настоящее время не удается осуществить полную автоматизацию проектирования аналоговых микроэлектронных устройств, т. е. их проектирование без участия человека, особенно при решении задач структурного синтеза. Однако при максимальном использовании квалификации разработчика и осуществлении тесного диалогового взаимодействия между ним и компьютером задачи структурного и параметрического синтеза могут быть успешно решены. Этому во многом способствует широкий комплекс аналитических программ, имеющихся в современных САПР радиоэлектронной аппаратуры. В учебном процессе по дисциплине «Схемотехника» для моделирования (эмуляции) электронных устройств удобно использовать систему Multisim, а для экспериментальных исследований – систему NI ELVIS. Обе системы разработаны компанией National Instruments; их основные достоинства – удобство и комфорт процесса проектирования [1; 3; 4; 5]. В обеих системах Multisim и NI ELVIS используются измерительные виртуальные приборы (ИВП), но это совершенно разные приборы. В системе Multisim используются ИВП для компьютерного моделирования. Эти приборы не измеряют реальные физические процессы, а только отражают результаты эмуляции в удобном для пользователя виде; при этом предполагается, что пользователь имел значительный опыт работы с традиционными измерительными приборами и привык к ним. В системе NI ELVIS используются ИВП для экспериментальных исследований. Эти приборы измеряют реальные токи и напряжения в электронном устройстве. Их виртуальность состоит в том, что они внешне визуализированы на компьютере под традиционные измерительные приборы, что вызывает у разработчика положительный эффект узнавания. Применение системы NI ELVIS для экспериментального исследования электронных устройств Общая часть Учебная лабораторная станция виртуальных приборов NI ELVIS – это набор ИВП для образовательных лабораторий от компании National Instruments. Для обеспечения функциональных возможностей набора обычных измерительных приборов в NI ELVIS используются программы – приборы, написанные на LabVIEW, многофункциональный прибор сбора данных DAQ, настольная рабочая станция и макетная плата. В экспериментальных исследованиях электронных устройств широко используются следующие ИВП системы NI ELVIS: 1.Digital Multimeter – Цифровой мультиметр (ЦМ). С помощью этого ИВП можно измерять следующие величины: постоянное напряжение; переменное напряжение; постоянный и переменный ток; активное сопротивление; емкость; индуктивность; работоспособность диода; неразрывность цепи (рис. 1.1).  Рис. 1.1. ИВП Цифровой мультиметр 2.Two Wire Current-Voltage Analyzer – Двухпроводной вольтамперный анализатор. Этот ИВП позволяет проводить параметрические измерения для диодов и стабилитронов, а также наблюдать их вольтамперные характеристики. Для более аккуратных измерений на экране ИВП можно использовать курсоры (рис. 1.2).  |