Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине "САПР устройств промышленной электроники". Хлуденёв А.В. - 14 стр.

UptoLike

Составители: 

5.3. Схемотехническое проектирование
Исходными данными для этапа схемотехнического проектирования явля-
ются требования ТЗ к реализуемым функциям и основным параметрам проек-
труемого устройства, а также результаты функционального проектирования,
преставленные в виде структурной или функциональной схемы и требований к
функцям и параметрам их элементов (звеньев и узлов). Однако последние из
них являются неполными и требуют доопределения. Поэтому схемо-
техническое проектирование аналоговых устройств начинают с уточнения ис-
ходных данных, а затем выполняют проектную процедуру синтеза варианта
структуры (схемного решения). На современном этапе развития автоматизации
проектирования формализация этой задачи в большинстве случаев сталкивается
со значительными трудностями, поэтому ее решение в значительной степени
возлагается на человека.
В учебной САПР реализуется комплексная модель процесса диалогового
поиска схемного решения /4/. В соответствии с этой моделью инженер - схемо-
техник, опираясь на свои знания и интуицию, проводит синтез схемы в режиме
диалога с ЭВМ путем перебора исходных данных для типовых схем, которые
хранятся в банке схемных решений (БСР). В состав БСР учебной САПР входят
схемные решения для функциональных подсхем, соответствующих типовым
аналоговым звеньям и узлам - элементам структурной схемы. Поэтому можно
выполнить композицию функциональной электрической схемы аналогового
устройства из найденных в БСР функциональных подсхем, соединяя их входы и
выходы в соответствии со структурной схемой.
При этом необходимо следить за выполнением условий согласования кас-
кадов по допустимой нагрузке, уровням сигналов, входным и выходным сопро-
тивлениям и т.д. В некоторых случаях выполнение этих требований удается
обеспечить путем соответствующего расчета параметров элементов подсхем, в
других случаях приходится вводить в схему дополнительные элементы или
звенья, например, буферные каскады.
Как правило, численные значения параметров элементов схем, найденных
в БСР, не обеспечивают необходимые характеристики проектируемого устрой-
ства. Поэтому требуется решать задачи параметрического синтеза. Проектная
процедура параметрического синтеза в общем случае предусматривает решение
задач определения значений параметров, их допусков и типов элементов схем.
Первая из этих задач может быть решена, используя аналитический или чис-
ленный подход. В первом случае используются инженерные методики, осно-
ванные на простых аналитических моделях, во втором случае используются ме-
тоды параметрической оптимизации. Рекомендуется сначала использовать ин-
женерные методики, а затем, при необходимости, методы параметрической оп-
тимизации, используя в качестве начального приближения результаты инже-
нерного расчета.
14
5.3. Схемотехническое проектирование

    Исходными данными для этапа схемотехнического проектирования явля-
ются требования ТЗ к реализуемым функциям и основным параметрам проек-
труемого устройства, а также результаты функционального проектирования,
преставленные в виде структурной или функциональной схемы и требований к
функцям и параметрам их элементов (звеньев и узлов). Однако последние из
них являются неполными и требуют доопределения. Поэтому схемо-
техническое проектирование аналоговых устройств начинают с уточнения ис-
ходных данных, а затем выполняют проектную процедуру синтеза варианта
структуры (схемного решения). На современном этапе развития автоматизации
проектирования формализация этой задачи в большинстве случаев сталкивается
со значительными трудностями, поэтому ее решение в значительной степени
возлагается на человека.
    В учебной САПР реализуется комплексная модель процесса диалогового
поиска схемного решения /4/. В соответствии с этой моделью инженер - схемо-
техник, опираясь на свои знания и интуицию, проводит синтез схемы в режиме
диалога с ЭВМ путем перебора исходных данных для типовых схем, которые
хранятся в банке схемных решений (БСР). В состав БСР учебной САПР входят
схемные решения для функциональных подсхем, соответствующих типовым
аналоговым звеньям и узлам - элементам структурной схемы. Поэтому можно
выполнить композицию функциональной электрической схемы аналогового
устройства из найденных в БСР функциональных подсхем, соединяя их входы и
выходы в соответствии со структурной схемой.
     При этом необходимо следить за выполнением условий согласования кас-
кадов по допустимой нагрузке, уровням сигналов, входным и выходным сопро-
тивлениям и т.д. В некоторых случаях выполнение этих требований удается
обеспечить путем соответствующего расчета параметров элементов подсхем, в
других случаях приходится вводить в схему дополнительные элементы или
звенья, например, буферные каскады.
     Как правило, численные значения параметров элементов схем, найденных
в БСР, не обеспечивают необходимые характеристики проектируемого устрой-
ства. Поэтому требуется решать задачи параметрического синтеза. Проектная
процедура параметрического синтеза в общем случае предусматривает решение
задач определения значений параметров, их допусков и типов элементов схем.
Первая из этих задач может быть решена, используя аналитический или чис-
ленный подход. В первом случае используются инженерные методики, осно-
ванные на простых аналитических моделях, во втором случае используются ме-
тоды параметрической оптимизации. Рекомендуется сначала использовать ин-
женерные методики, а затем, при необходимости, методы параметрической оп-
тимизации, используя в качестве начального приближения результаты инже-
нерного расчета.

14