CC BY
8УДК531.3:681.5.01
Т. В. Гордяскина, к. ф.-м. м., доцент.
С. В. Лебедева, к. т. и., доцент, ВГАВТ 603600, Нижний Новгород, ул. Нестерова. 5.
О ПРИМЕНЕНИИ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ СКВОЗНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ
Рассматриваются особенности проектирования радиоэлектронных устройств с использованием компьютерных технологий.
Применение современных компьютерных технологий при подготовке высококвалифицированных технических специалистов в области радиолокационных, радионавигационных и радиосвязных систем; систем и средств контроля и диагностики технического состояния эксплуатируемого оборудования; систем предупреждения столкновений и др. по специальности “Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования" позволяет полноценно проводить обучение, не снижая долю практических исследований.
На кафедре радиоэлектроники Волжской государственной академии водного транспорта реализован подход, сочетающий инструментальные методы исследования и методы компьютерного моделирования с использованием современных программных пакетов, в частности, по дисциплинам «Радиотехнические цепи и сигналы», «Радиоизмерения», «Схемотехника», «Конструкция и технология проектирования радиоэлектронных систем» и др.
В лабораториях студенты осваивают пакет Electronics Workbench версия 5 (EWB), который обладает широкими возможностями, позволяющими создавать и редактировать принципиальные электрические схемы устройств; рассчитывать частотные характеристики; проводить анализ спектра и т.п. Отличительной особенностью пакета является наличие виртуальной лаборатории - контрольно-измерительных приборов, передние панели и органы управления которых похожи на промышленные аналоги, что позволяет студентам приобретать навыки практической работы с приборами (осциллографом, генератором, мультиметром, измерителем амплитудно-частотных характеристик и др.) [1], Примеры приборов приведены на рис. 1.
Expand
Ground *
Рис. I. Лицевые панели виртуальных измерительных приборов в EWB
На рис. 2 приведен пример исследования схемы умножителя частоты сигнала. Используя виртуальный осциллограф и анализируя спектр сигнала на входе умножи-
теля и в цепи эмиттера транзистора, исследуются нелинейные преобразования сигнала. Подбирая параметры резонансного контура, студенты настраивают его на различные гармоники, выделяя последовательно вторую, третью гармоники спектра.
о
0.3-, V
юн гак
нёлин. копеб.
Hz
зон зон
Рис. 2. Исследование схемы умножителя частоты сигнала в EWB
После исследования правильности функционирования и получения технических характеристик радиоэлектронного устройства в EWB студенты переходят к следующему этапу - проектированию печатной платы устройства в программном пакете PCAD-2001.
В пакете PCAD Schematic выполняется схема электрическая принципиальная устройства и спецификация элементов схемы. В пакете PCAD РСВ проводится упаковка схемы на печатную плату (ПП), проверка правильности электрических соединений в схеме и трассировка печатной платы.
На рис. 3 приведена схема электрическая принципиальная исследуемого умножителя частоты в PCAD Schematic.
Рис. 3. Схема электрическая принципиальная умножителя частоты сигнала
На рис. 4 приведен пример видов ПП и размещения элементов на ПП исследуемого умножителя частоты сигнала.
■ • t ll
N ii I IB ?>
K' '
1 ••
*Х_Л_у*е
Рис. 4. Виды ПП со стороны элементов, со стороны пайки и сборочный чертеж
Лабораторные занятия проводятся в подгруппах, каждый студент имеет индивидуальное рабочее место, оснащенное компьютером, методическими указаниями по выполнению лабораторных работ. Темы, изучаемые во время лабораторных занятий, тесно связаны с материалом, рассмотренным на предыдущей лекции.
Таким образом, данный подход к изучению радиоэлектронных устройств позволил:
- обеспечить более глубокий уровень усвоения материала - закрепить теоретические знания, приобрести навыки теоретического и компьютерного моделирования параметров радиотехнических цепей и сигналов и практических навыков разработки радиоэлектронных устройств, начиная с разработки схемотехнических решений, заканчивая изготовлением полной конструкторской документации на радиоэлектронное устройство;
- обеспечить индивидуальным рабочим местом для проведения лабораторных работ каждого студента;
- реализовать фронтальный метод изучения материала;
- обеспечить непрерывный контроль выполнения работ и повысить объективность оценки знаний студентов.
Список литературы
[1] Кубышкина Т.В., Плющаев В.И. // Вестник ВГАВТ.: Выпуск 9. Межвузовская серия «Моделирование и оптимизация сложных систем. Информационные технологии и развитие образования». - Н. Новгород: Изд-во ВГАВТ, 2004. - С. 159.
ABOUT APPLICATION OF COMPUTER TECHNOLOGIES AT THE THROUGH PLANNING OF DEVICES RADIO ELECTRONIC
T. V Gordyaskina, S. V. Lebedeva
The features ofplanning of devices radio electronic with the use of computer technologies are examined.
