Основи моделювання для електронної техніки
Спеціальність: Електроніка
Код дисципліни: 6.171.01.E.045
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Електронна інженерія
Лектор: Доктор філософії, асистент Качурак Юрій Михайлович
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Спеціальні (фахові, предметні) компетентності:
СК5. Здатність застосовувати відповідні математичні, наукові й технічні методи, інформаційні технології і комп’ютерне забезпечення, навички роботи з комп’ютерними мережами, базами даних та Інтернет-ресурсами для вирішення інженерних задач в галузі електроніки.
Результати навчання: Програмні результати навчання:
Р2. Застосовувати знання і розуміння диференційного та інтегрального числення, алгебри, функціонального аналізу дійсних і комплексних змінних, векторів та матриць, векторного числення, диференційних рівнянь в звичайних та часткових похідних, ряду Фур’є, статистичного аналізу, теорії інформації, чисельних методів для вирішення теоретичних і прикладних задач електроніки.
Р5. Використовувати інформаційні та комунікаційні технології, прикладні та спеціалізовані програмні продукти для вирішення задач проектування та налагодження електронних систем, демонструвати навички програмування, аналізу та відображення результатів вимірювання та контролю.
Р7. Аналізувати складні цифрові та аналогові інформаційно-вимірювальні системи з розширеною архітектурою комп’ютерних та телекомунікаційних мереж з урахуванням специфікації вибраних технічних засобів електроніки та відповідної технічної документації.
Р8. Визначати та ідентифікувати математичні моделі технологічних об’єктів при розробці у комп’ютерному середовищі нових складних електронних систем та виборі оптимального рішення.
Р12. Використовувати документацію, пов’язану з професійною діяльністю, із застосуванням сучасних технологій та засобів офісного устаткування; використовувати англійську мову, включаючи спеціальну термінологію, для спілкування з фахівцями, проведення літературного пошуку та читання текстів з технічної та фахової тематики.
Р16. Застосовувати розуміння теорії стохастичних процесів, методи статистичної обробки та аналізу даних при розв’язанні професійних завдань.
К3. Використання засобів масової комунікації, інформаційно-комунікативних технологій для отримання, перероблення та створення актуальної інформації у вигляді документів, рефератів, доповідей, статей, інтерв’ю.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити:
Вища математика. Фізика. Інформатика інфокомунікаційних систем.
Прикладні програмні засоби для проектування електронних пристроїв.
Кореквізити: Квантова електроніка та лазерна техніка. Функціональна електроніка.
Короткий зміст навчальної програми: Програма навчальної дисципліни «Основи моделювання для електронної техніки» укладена для здобувачів освіти інституту телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки, які навчаються за спеціальністю Електроніка.
Дисципліна «Основи моделювання для електронної техніки» присвячена вивченню основних принципів побудови і розрахунку математичних моделей електронних компонентів, систем та процесів, що відбуваються в структурах електронної техніки. Під час вивчення дисципліни студенти познайомляться з математичним апаратом, що застосовується для опису електронних компонентів під час моделювання, теоретичними основами моделювання електронних приладів, та спеціалізованим програмним забезпеченням для автоматизованого моделювання та проектування електронних систем.
Опис: Поняття моделювання. Математичне та фізичне моделювання. Класифікація параметрів при моделюванні. Види аналізу та розрахунку електронних схем. Класифікація моделей.
Чисельні методи розв’язку алгебраїчних рівнянь в математичному моделюванні.
Чисельні методи розв’язку диференціальних рівнянь.
Моделі компонентів електроніки.
Моделі напівпровідникових приладів.
Програмне забезпечення для автоматизованого моделювання електронних систем.
Моделювання за допомогою LTSpice.
Моделювання за допомогою PSPICE ORCAD.
Математичні моделі типових електронних та фотонних пристроїв.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль: контрольні та лабораторні роботи, виконання індивідуальних домашніх завдань.
Підсумковий контроль: залік.
Критерії оцінювання результатів навчання: Для оцінювання результатів навчання здобувачів освіти за дисципліною «Основи моделювання для електронної техніки» використовується 100-бальна шкала. З якої 30 балів виноситься для оцінки виконання здобувачем лабораторних робіт. 10 балів виділяється для вирішення тестових завдань у віртуальному навчальному середовищі. Та 60 балів припадає на залікову контрольну роботу з дисципліни.
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: • Електронний навчально-методичний комплекс «Основи моделювання для електронної техніки».
• Основи моделювання вольт-амперних характеристик органічних світловипромінювальних структур : метод. вказівки до виконання лабораторної роботи з курсу «Основи моделювання для електронної техніки» для студентів спеціальності 171 «Електроніка» першого (бакалаврського) рівня вищої освіти / уклад.: З.Ю. Готра, І. П. Кремер, М. С. Івах. – Львів : Вид-во Львівської політехніки, 2019. – 16 с.
• Beaty, H. W. Standard Handbook for Electrical Engineers by Donald G. Fink and. 2017.
• DE CASTRO, Alfredo Bermudez; GOMEZ, Dolores; SALGADO, Pilar. Mathematical models and numerical simulation in electromagnetism. Springer, 2014.
• Бондаренко, І. М., Свідерська, Л. І., & Грицунов, О. В. (2020). Моделювання в електроніці.
• Spong, Mark W. Introduction to modeling and simulation: A systems approach. John Wiley & Sons, 2023.
• Огородник, К. В., Книш, Б. П., & Лазарєв, О. О. (2017). Моделювання в електроніці.
• Жученко, А. І., Ладієва, Л. Р., Піргач, М. С., & Жураковський, Я. Ю. (2021). Математичне моделювання процесів і систем.
• Богданова, Наталія Володимирівна, and Олексій Вікторович Богданов. "Математичне моделювання систем і процесів. Конспект лекцій." (2022).
• Adhir Baran Chattopadhyay, Shazia Hasan, Snehaunshu Chowdhury. “Mathematical modeling of Physical systems. Application of Fields, Circuits and Signal Processing”, Springer handbook, 2023.
• Іваннік, Г. В., & Бондаренко, В. М. (2023). Основи теорії кіл: Моделювання в LTSpice.
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).