Конструювання програмно-апаратних засобів
Спеціальність: Програмно-апаратні пристрої інфокомунікаційних систем
Код дисципліни: 6.172.10.O.030
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Електронні засоби інформаційно-комп'ютерних технологій
Лектор: Фаст В.М.
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: загальні компетентності:
- ЗК 1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
- ЗК 2. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
- ЗК 4. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності.
- ЗК 6. Здатність працювати в команді.
- ЗК 7. Здатність вчитися i оволодівати сучасними знаннями.
- ЗК 8. Вміння виявляти, ставили та вирішувати проблеми.
- ЗК 13. Здатність до системного мислення.
- ЗК14. Здатність здійснювати пошук та аналізувати інформацію з різних джерел.
фахові компетентності:
- ФК 1. Здатність вирішувати стандартні завдання професійної діяльності на основі інформаційної та бібліографічної культури із застосуванням інформаційно-комунікаційних технологій i з урахуванням основних вимог інформаційної безпеки.
- ФК 4. Здатність здійснювати комп'ютерне моделювання пристроїв, систем i процесів з використанням універсальних пакетів прикладних програм.
- ФК 8. Готовність сприяти впровадженню перспективних технологій i стандартів.
- ФК 14. Готовність до вивчення науково- технічної інформації, вітчизняного i закордонного досвіду з тематики інвестиційного (a6o іншого) проекту засобів телекомунікацій та радіотехніки.
- ФК 15 Здатність проводити розрахунки у процесі проектування споруд i засобів інформаційно-телекомунікаційних мереж, телекомунікаційних та радіотехнічних систем, відповідно до технічного завдання з використанням як стандартних, так i самостійно створених методів, прийомів i програмних засобів автоматизації проектування.
Результати навчання: - розуміння та дотримання вітчизняних i міжнародних нормативних документів з питань розроблення, впровадження та технічної експлуатації інформаційно-телекомунікаційних мереж, телекомунікаційних i радіотехнічних систем.
- пояснювати принципи побудови й функціонування апаратно-програмних комплексів систем керування та технічного обслуговування для розробки, аналізу i експлуатації інформаційно-телекомунікаційних мереж, телекомунікаційних та радіотехнічних систем
- здатність продемонструвати поглиблені знання принаймні в одній з областей радіоелектронних i телекомунікаційних систем i мереж: радіоелектронні системи, телекомунікаційні системи i мережі, інформаційні мереж i зв’язку, технології конструювання та виробництва засобів телекомунікацій.
- здатність продемонструвати знання та розуміння методології проектування, відповідних нормативних документів, чинних стандартів i технічних умов
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: СК1.14 Основи теорії кіл
СК1.15 Сигнали в інформаційних системах.
СК 1.10 Основи інформаційних технологій та електронної інженерії
СК 2.9 Програмно-апаратні засоби в телекомунікаціях та радіотехніці
Короткий зміст навчальної програми: У курсі викладаються загальні принципи конструювання РЕЗ першого ієрархічного рівня та їх конструкційні особливості із врахуванням вимог технічного завдання, умов експлуатації, використовуючи засоби автоматизованого проєктування.
Опис: Тема 1. Загальна характеристика елементної бази РЕЗ. Пасивні компоненти: резистори. Класифікація електронних компонентів. Резистори. Основні параметри резисторів. Класифікація резисторів Характеристики резисторів. Позначення резисторів на принципових електричних схемах. Маркування резисторів.
Тема 2. Пасивні компоненти: конденсатори, індуктивності, комутаційні елементи. Конденсaтори. Класифікація конденсаторів. Характеристики конденсаторів. Умовні графічні позначення. Кодування параметрів. Маркування конденсаторів. Індуктивні компоненти. Високочастотні котушки індуктивності. Дроселі. Трансформатори. Твердотілі аналоги LC кіл. Комутаційні пристрої (КП). Структура комутаційних пристроїв. Позначення КП на принципових схемах. 1
Тема 3. Активні компоненти РЕЗ: діоди і транзистори. Діоди. Вольт амперна характеристика напівпровідникового діода. Будова діода. Класифікація напівпровідникових діодів. За призначенням за матеріалом напівпровідникові діоди бувають: германієві, кремнієві, Схематичне позначення діода. Маркування діодів. Транзистори. Будова транзистора. Принцип роботи транзистора. Позначення транзисторів. Маркування транзисторів. Корпус типу КТ-26, КТ-27. Європейська система PRO-ELECTRON. Американська система JEDEC. Японська система JIS. SMD елементи. 1
Тема 4. Активні компоненти РЕЗ: інтегральні мікросхеми. Класифікація ІМС: за ступенем інтеграції, за технологією виготовлення, за видом оброблюваного сигналу. Корпуси мікросхем: Корпус DIP , SDIP, SIP, ZIP, SOР, SOJ, QFP, LCC, PGA, ВGA. Маркування ІМС. Умовні позначення ІМС. 1
Тема 5. Класифікація РЕЗ та суть процесу проєктування. Класифікація радіоелектронних засобів. Основні складові конструкції: деталь, складальна одиниця, комплекс, комплект. Рівні конструкторської ієрархії РЕЗ. Принципи ієрархічного проєктування: схемно-вузловий, каскадно-вузловий, функціонально-вузловий, модульний. 1
Тема 6. Друковані плати – основа конструкції РЕЗ. Односторонні, двосторонні, багатошарові. Їх характеристика, класифікація, конструкція, методи виготовлення. HDI структури –конструкція сучасних БДП.
Тема 7. Особливі конструкції ДП. Конструкторські розрахунки у процесі проєктування ДП. Гнучкі друковані плати та шлейфи. ДП на металевій основі. 3D MID технології виробництва об’ємних друкованих плат. Геометричні параметри друкованого монтажу, розрахунок.
Тема 8. ЄСКД – основні положення. Стадії процесу проєктування. Призначення ЄСКД. Загальні терміни. Основний комплект конструкторських документів. Конструкторські графічні документи: деталі, складальні креслення, креслення загального виду, габаритні креслення, креслення електричних схем (принципових, функціональних, з’єднань). Текстові конструкторські документи: специфікація, відомості, пояснювальна запаска, технічні умови.
Тема 9. Радіоелектронні вузли із застосуванням поверхнево монтованих компонентів. Загальна характеристика ДП з SMD компонентами. Елементна база для поверхневого монтажу, вимоги до матеріалів. Конструкція друкованих вузлів з поверхневим монтажем та основні способи їх виготовлення.
Тема 10. Типові конструкції сучасних РЕЗ. Компонувальні схеми електронних комірок (ЕК) на ДП. Типові компонувальні схеми ЕК у рамковому виконанні. Комірки роз’ємної та “книжкової” конструкції, їх особливості.
Тема 11. Забезпечення теплового режиму РЕЗ. Конструкційні методи захисту радіоелектронних апаратів та окремих компонентів від перегрівання. Спрощений розрахунок теплового режиму РЕЗ.
Тема 12. Захист РЕЗ від електромагнітних полів та вологи. Методи захисту радіоелектронних апаратів та окремих компонентів від дії електромагнітного поля: схемні та конструкційні. Розрахунок екранів. Вплив вологи на ефективність і якість конструкцій РЕЗ. Взаємодія вологи з матеріалами конструкцій та способи вологозахисту.
Методи та критерії оцінювання: Усні і письмові опитування в процесі виконання і захисту лабораторних робіт, тестування у ВНС.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль:
• виконання та захист лабораторних робіт – 45 балів;
• тестовий контроль – 55 балів;
Підсумковий контроль: залік
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Грачов А.О. Лега Ю.Г. Мельник А.А. Панов Л.І. Конструювання електронно-обчислювальної апаратури на основі поверхневого монтажу: Навч. Посібник. – К.: Кондор. 2005.- 384 с.
2. Конструювання електронних засобів. Механічні структури : довідник / А. А. Єфіменко, В. В. Сімонов. - О. : Політехперіодика, 2009. - 548 c.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).