Министерство образования и науки Украины

Одесский национальный политехнический университет

Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Основы автоматизированного проектирования радиоэлектронной аппаратуры»

для студентов специальности «Радиотехника»

Утверждено

на заседании кафедры

радиотехнических систем.

Протокол № от

Одесса ОНПУ 2003

Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Основы автоматизированного проектирования радиоэлектронной аппаратуры»

для студентов специальности / Сост. А.С.Муранов - Одесса, ОНПУ, 2003. - 24 с.

Составитель: А.С.Муранов, к.т.н., ст. преп.

1. Что должен знать и уметь студент в результате выполнения курсовой работы

В результате выполнения курсовой работы студент должен знать:

- типовую последовательность проектных процедур и их сущность;

- содержание технического задания на проектирование активного RC -фильтра нижних час тот и порядок значений основных выход­ных параметров ФНЧ;

- постановку задачи и способы аппроксимации амплитудно-частотной характеристики идеального ФНЧ;

- основные соотношения, которые лежат в основе синтеза передаточ­ных функций фильтров Баттерворса и Чебышева;

- методику синтеза принципиальных схем активных RC-фильтров второго порядка;

- методику синтеза принципиальных схем активных RC-фильтров n-го порядка на основе звеньев второго порядка;

- правила составления задания на входном языке САПР для автоматизированного выполнения процедур параметрической оптимизации и анализа;

уметь:

- синтезировать передаточную функцию фильтра Баттерворса или Чебышева n-го порядка;

- синтезировать принципиальные схемы активных RC-фильтров 2-го порядка и на их основе схемы ФНЧ n-го порядка;

- провести анализ соответствия спроектированного устройства требованиям технического задания.

2. Задание по курсовой работе и график её выполнения

В этом разделе приведено примерное содержание задания по курсовой работе и примерный график её выполнения. Задание и график выполнения курсовой работы ежегодно пересматриваются на кафедре и могут корректироваться. Все эти изменения доводятся до студен­тов на первой неделе занятий.

Задание по курсовой работе является упрощенным аналогом техни­ческого задания при реальном проектировании.

В общем случае в задании указывается назначение устройства, технические требования к его выходным параметрам, ограничения на внутренние параметры и диапазоны изменения внешних параметров. При учебном проектировании задание содержит только назначение устройства и технические требования к его основным выходным пара­метрам.

Образец задания по курсовой работе для всех вариантов имеет следующий вид.

Спроектировать активный RC-фильтр нижних частот на основе операционных усилителей, имеющий такие выходные параметры:

- коэффициент усиления (значение передаточной функции на нулевой частоте) должен быть равен A₀;

- частота среза фильтра должна быть равна f=c/2 ;

- неравномерность коэффициента передачи фильтра в полосе пропуска­ния должна быть на более β, дБ;

• уровень подавления сигнала вне полосы пропускания для частот должен быть не менее γ, дБ

- отклонение амплитудно-частотной характеристики ФНЧ от номиналь­ной за счет разброса параметров элементов схемы не должно превы­шать Δ , дБ.

Варианты значений параметров A₀, Δ , β , γ , κ , fc выбираются из таблиц, приведенных в прил.1 в соответст­вие с номером паспорта студента. По первой слева цифре номера из табл.П1 выбирается A₀, по второй слева цифре из табл. П2 вы­бирается Δ , по третьей цифре из табл. П3 - β и т.д.

Курсовая работа выполняется в 3 этапа.

Содержание работы

1-й этап.

1.1. Синтезировать передаточные функции фильтра нижних частот, используя аппроксимации Баттерворса и Чебышева. Рассчитать вручную амплитудно-частотные характеристики для обоих спо­собов аппроксимации и построить их графики в логарифмическом масштабе по оси ординат. Эти АЧХ далее принимаются в качестве желаемых. Провести сравнительный анализ полученных результатов.

1.2. Синтезировать принципиальны схемы ФНЧ на основе полученных в п.1.1 передаточных функций (тип операционного усилителя выбрать самостоятельно из списка базы данных САПР), используя звенья 2-го порядка. Рассчитать с помощью САПР амплитудно-частотные характе­ристики для синтезированных принципиальных схем ФНЧ и построить графики АЧХ. Провести сравнительный анализ полученных и желаемых АЧХ.

2-й этап.

2.1. Определить с помощью САПР требования к величинам допусков (в процентах) параметров элементов ФНЧ, при которых от­клонения АЧХ от номинальной (полученной после оптимизации) не пре­вышает заданной величины в полосе частот 0≤f≤3fc . Выявить элементы схем ФНЧ, к изменениям параметров которых АЧХ наиболее чувствительными дать физическое объяснение этого явления. Постро­ить графики зависимостей относительных коэффициентов чувствитель­ности АЧХ по параметрам этих элементов в зависимости от частоты.

2.2. Провести сравнительный анализ двух рассматриваемых схем ФНЧ с точки зрения чувствительности к разбросу параметров элементов.

3-й этап.

3.1. Рассчитать с помощью САПР переходные характеристики для двух рассматриваемых вариантов ФНЧ.

3.2. Построить графики переходных характеристик и проверти их сравнительный анализ.

Сроки выполнения этапов определяются графиком выполнения курсовой работы.

Защита каждого этапа проводится в сроки, указанные в графике, во время консультаций, которые назначается руководителем курсовой работы. Для зашиты студент должен представить руководителю материалы этапа, оформленные а соответствии, с требованиями, изложенными в разделе 7.