689_Perov_G.V._Skhemotekhnicheskoe_proektirovanie_

5.2.2.6. Классификация САПР, методология построения САПР, архитектура САПР (ГОСТ 23501.101-87 Системы автоматизированного проектирования). 5.2.2.7. Пакеты прикладных программ автоматизированного проектирования и моделирования РЭУ стр. 15-25 (Р.В. Антипенский, А.Г. Фадин. Схемотехническое проектирование и моделирование радиоэлектронных устройств. Учебное пособие. М. Техносфера, 2007 г., стр.15-25).

5.2.2.8. Оценить количественно риски сбоя спроектированных синусоидального, импульсного и экспоненциального источников сигнала по результатам моделирования. Какая из электрических схем имеет минимальный риск сбоя и почему.

5.3. Теоретические сведения.

Асинхронный метод моделирования применяется для анализа переходных процессов в логических схемах. В этом методе учитывается время распространения сигналов в элементах и соединительных цепях схемы. Изменение значений выходных сигналов логического элемента происходит с некоторым запаздыванием по отношению к входным сигналам, которое учитывается задержкой в моделях элементов. Каждый элемент характеризуется некоторой средней задержкой, значение которой может меняться в зависимости от режима работы элемента, комбинации входных сигналов, температуры, отклонения в технологии изготовления элемента и т.д. В зависимости от требуемой степени адекватности моделирования учет задержек производится с той или иной степенью детализации. Задержки в линиях связи весьма малы и обычно не учитываются, однако при моделировании устройств с очень высоким быстродействием учитываются и они.

Временное рассогласование входных сигналов элемента может привести к появлению ложного сигнала на выходе логического элемента. Такая возможность появления ложных сигналов носит название риска сбоя. Если сигналы на выходе схемы для двух смежных наборов входных воздействий остаются одинаковыми, а во время переходного процесса возможно появление ложного сигнала противоположного значения, то такая ситуация называется статическим риском сбоя. Такое временное рассогласование сигналов приводит к появлению на выходе ложного сигнала.

- 41 -

5.4. Порядок выполнения работы

5.4.1. Исследование динамических характеристик цифровых элементов различных серий на примере элементов «НЕ»

5.4.1.1. Создать проект моделирования устройств; 5.4.1.2. Поместить на рабочую поверхность три элемента «НЕ», принадле-

жащих различным сериям.(Использовать библиотеки 7400.slb, 74ac.slb, 74hc.slb);

5.4.1.3. Подключить к трем элементам один аналоговый источник питания;

Синусоидальный

Импульсный

Экспоненциальный

5.4.1.4. Выполнить моделирование устройства; 5.4.1.5. Проанализировать результаты моделирования. Определить различия

динамических характеристик элементов приведенных серий Пример выполнения работы

5.4.2. Подключение синусоидального источника сигнала (рис. 5.1. – 5.2.)

Рис. 5.1. – Подключение синусоидального источника напряжения

Рис. 5.2. – Результаты моделирования

- 42 -

Рис. 5.6. – Результаты моделирования схемы

5.4.5. Моделирование статических рисков сбоя на примере элемента «И»

5.4.5.1. Создать проект моделирования устройств; 5.4.5.2. Поместить на рабочую поверхность элемент «И» из библиотеки

7400.olb;

5.4.5.3. Подключить к входам элемента аналоговые источники питания;

–Синусоидальный

˗Синхронная подача сигналов

˗Противофазная подача сигналов

˗Подача сигналов в режиме моделирования статического риска сбоя

–Импульсный

˗Синхронная подача сигналов

˗Противофазная подача сигналов

˗Подача сигналов в режиме моделирования статического риска сбоя

–Экспоненциальный

˗Синхронная подача сигналов

˗Противофазная подача сигналов

˗Подача сигналов в режиме моделирования статического риска сбоя 5.4.5.4. Выполнить моделирование устройства; 5.4.5.5. Проанализировать результаты моделирования.

5.4.6. Моделирование статических рисков сбоя на примере элемента «ИЛИ»

5.4.6.1. Создать проект моделирования устройств; 5.4.6.2. Поместить на рабочую поверхность элемент «ИЛИ» из библиотеки

7400.olb;

5.4.6.3. Подключить к входам элемента аналоговые источники питания;

˗Синусоидальный

-44 -

˗Синхронная подача сигналов

˗Противофазная подача сигналов

˗Подача сигналов в режиме моделирования статического риска сбоя

˗Импульсный

˗Синхронная подача сигналов

˗Противофазная подача сигналов

˗Подача сигналов в режиме моделирования статического риска сбоя

˗Экспоненциальный

˗Синхронная подача сигналов

˗Противофазная подача сигналов

˗Подача сигналов в режиме моделирования статического риска сбоя 5.4.6.4. Выполнить моделирование устройства; 5.4.6.5. Проанализировать результаты моделирования.

5.4.7. Моделирование динамических рисков сбоя на примере комбинации элементов «И» и «ИЛИ»

Пример построения схемы приведен на рис. 5.7.

Рис. 5.7. – Структурная схема исследуемого устройства

Рис. 5.8. – Полученные временные диаграммы динамического

истатического сбоя

-45 -

5.5. Содержание отчёта.

5.5.1. Цель и задачи работы 5.5.2. Краткие теоретические сведения по пятизначному моделированию

5.5.3. Описание процесса самостоятельного выполнения работы с пояснениями 5.5.4. Результаты пятизначного моделирования цифрового устройства в виде графиков выходного сигнала 5.5.5. Обсуждение результатов моделирования.

Список литературы

Основная литература

1.М.В. Головицына. Проектирование РЭС на основе современных информационных технологий. Изд-во Интернет Университет Информационных Технологий: БИНОМ, Лаборатория знаний, г. Москва, 2011.

2.Е.И. Кротова. Основы конструирования и технологии производства РЭС. Яросл. гос. ун-т им. П.Г. Демидова, Ярославль, 2013 г.

3.Под ред. В.А. Шахнова. Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры. Изд-во МВТУ им. Н.А. Баумана, г. Москва, 2005.

4.Г.Г. Казённов. Основы проектирования интегральных схем и систем. Изд-во Бином, Лаборатория знаний, г. Москва, 2005.

5.И.П. Норенков. Основы автоматизированного проектирования. Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, г. Москва, 2002.

6.Г.Ф. Баканов. Основы конструирования и технологии РЭС. Изд-во: Академия, г. Москва, 2007.

7.И.Г. Мироненко. Автоматизированное проектирование узлов и блоков РЭС средствами современных САПР. Изд-во: Высшая школа, г. Москва, 2005.

8.М.М. Беляева. Сквозное автоматизированное конструкторскотехнологическое проектирование печатных узлов РЭС. Изд-во: РГАТА, г. Ры-

бинск, 2006.

9.В.Д. Разевиг. Система проектирования OrCAD 9.2. Изд-во: СОЛОН-Р, г. Москва, 2001.

10.Л.Н. Панков, В.Р. Асланянц, Г.Ф. Долгов и др. Основы проектирования электронных средств: Учеб. пособие. Владимир гос. ун-т. Владимир, 2007.

11.Е.И. Кротова. Основы конструирования и технологии производства РЭС. Яросл. гос. ун-т им. П.Г. Демидова, Ярославль, 2013 г.

-46 -

Дополнительная литература

1.М.М. Беляева. Сквозное автоматизированное конструкторско-

технологическое проектирование печатных узлов РЭС. Изд-во: РГАТА, г. Рыбинск, 2006.

2.Ю.Л. Муровцев, Л.П. Орлова, Д.Ю. Муромцев, В.М. Тютюнник. Информационные технологии проектирования РЭС. Часть 1. Изд: ТГТУ, Тамбов, 2004 г.

3.З.М. Селиванова. Технология радиоэлектронных средств. Изд-во Тамб. гос.

ун-та, 2010 г.

4.А.П. Пудовкин, Ю.Н. Панасюк, Т.И. Чернышова. Электромагнитная совместимость и помехозащищенность РЭС. Изд-во ТГТУ, г. Тамбов, 2013.

5.Электроника и схемотехника. Основы электроники: конспект лекций для высшего профессионального образования / В.Т. Еременко, А.А. Рабочий, И.И. Невров, А.П. Фисун, А.В. Тютякин, В.М. Донцов, О.А. Воронина, А.Е. Георгиевский. – Орел: ФГБОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК», 2012

6.В.П. Шелохвостов. Проектирование интегральных микросхем: учеб. пособие/ В.П. Шелохвостов, В.Н. Чернышов. – 2-е изд., стер. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008.

7.С.М. Бородин. Общие вопросы проектирования радиоэлектронных средств: Учебное пособие / С.М. Бородин.– Ульяновск, УлГТУ, 2007.

- 47 -

Перов Геннадий Васильевич

Шубин Владимир Владимирович

Глухов Александр Викторович

СХЕМОТЕХНИЧЕСКОЕ ПРЕКТИРОВАНИЕ

И МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ИМС В СИСТЕМЕ ORCAD

Практикум

Редактор: И.И. Иванов Корректор: Анисенева Е.А.

Подписано в печать 23.11.2016 формат бумаги 60х84/16, отпечатано на ризографе, шрифт №10,

изд. л. – 2,6, заказ № 211, тираж – 50. Редакционно-издательский отдел СибГУТИ

630102, Новосибирск, ул. Кирова, 86, офис 107, тел.:(383) 269-82-36

- 48 -