Design of Circuit Modules
A tantárgyleírás hatályossága
| Subject name (Hungarian, English) |
Moduláramkörök tervezése
Design of Circuit Modules
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Subject code | BMEVIET4091 | ||||||||||||
| Subject type | — | ||||||||||||
| Training Level | — | ||||||||||||
| Course types and hours (weekly/semester) |
|
||||||||||||
| Assessment type | vizsga | ||||||||||||
| Credits | 5 | ||||||||||||
| Subject coordinator |
Dr. Illyefalvi-Vitéz Zsolt
contact:
illye@ett.bme.hu
|
||||||||||||
| Responsible department |
—
|
||||||||||||
| Faculty | |||||||||||||
| Subject website | — | ||||||||||||
| Primary curriculum type | — | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Strong prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Weak prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Parallel prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Milestone prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Exclusion | none |
Objectives
Az általános elektronikai szabályozórendszer felépítése (blokkvázlat). A valóságos alkatrészek jellemzése (paramétereik összefoglalása). A földelt emitteres erősítő feszültségerősítése, bemenő-, és kimenő-ellenállása kiszámításának különböző pontosságú módszerei. A "véletlenszerűen" összerakott földelt emitteres erősítők számításának módszere.
A műveleti erősítő működését leíró paraméterek. A műveleti erősítő belső felépítése (blokkvázlat). A differenciálerősítő kis-, és nagyjelű működése, hibáit, előnyei.
A tranzisztor különböző helyettesítő képei. Összefüggések az egyes paraméterek között. A kimeneti ellenállás oka és leírása (Early effektus). A fázisösszegző (az aktív munkaellenállással terhelt differenciálerősítő) működése, az üresjárási feszültségerősítés számítása.
A 2 és 3 tranzisztoros áramvezérelt áramgenerátorok működése, az áramáttételi tényezők és a kimenő-ellenállás számítása. A különleges (kisáramú, logaritmikus) áramvezérelt áramgenerátorok működése, az áramáttételi tényező számítása.
A műveleti meredekség erősítő (OTA) felépítése, jellemzői, alkalmazásai. A műveleti meredekség erősítővel (OTA) felépített offset-kompenzált (kapcsolóüzemű) erősítő felépítése, működése.
A műveleti erősítő belső áramköri felépítése. A munkapont-beállító áramkörök megvalósítása. A bemeneti (1.erősítő) fokozat jellemző kialakításai. A kimeneti fokozat felépítése, a rövidzárvédelem megvalósításának módszerei. Az üresjárási feszültségerősítés kiszámítása. A műveleti erősítők frekvenciafüggése.
A műveleti erősítők bemeneti- és kimeneti működési feszültség-tartományai. Különleges (1 tápfeszültséges, kis tápfeszültségű) műveleti erősítők felépítése, jellemzői. A különlegesen kis offset-feszültségű (kapcsolóüzemű) műveleti erősítők belső felépítése, jellemzői.
Az analóg feszültség-jelátvitel jellemző áramkörei. A nagy bemeneti közösmódusú-elnyomású - differencia- erősítők felépítése, működése. Az analóg áram-jelátvitel jellemző áramkörei, a 4-20mA-es áramtávadó felépítése és működése.
Az analóg/digitális átalakítók paraméterei, belső felépítésük. A feszültség/frekvencia konverter felépítése, az egyes alkatrészekkel szemben támasztott követelmények, az általuk okozott hibák.
A digitális feszültség-, és áram-jelátvitel jellemzői. Reflexiók. A szabványos (digitális) jelátviteli módszerek. Az optikai szállal történő jelátvitel alapjai. Galvanikus leválasztás.
A szimuláció alkalmazásának lehetőségei, korlátai. A virtuális műszerek (HPVEE rendszer) "filozófiai" háttere, alkalmazása.
A PIC mikrokontroller-családjának jellemzői (funkcionális egységei, tokozás, teljesítmény, sebesség, belső felépítés, blokkvázlat, programkészlet).
A számítógépes tervezőrendszer felépítése (blokkvázlat). A kapcsolási rajz szerkesztő program felépítése (programrészek, menürendszer, fontosabb funkciók). A nyomtatott huzalozás tervező program felépítése (menürendszer, fontosabb funkciók)!
A számítógépes áramkör szimuláció kezdete, fejlődése. SPICE történelem. Mérnöki fejlesztés a szimulátor segítségével. A MicroSim PSpice alapú szimulációs és fejlesztői rendszer elemei, a rendszerelemek kapcsolódása. A kapcslódó felületeken átjutó adatok, adatformátumok.
A rendszerben tárolt adatok, azok szervezése, adatbázisok. A SPICE aramkörleíró nyelv, szintaktikai alapok, tulajdonságok. Alapvető szimulációs módok. Az eredmények grafikai megjelenítése, kiértékelés.
Kapcsolási rajz szintű áramkör bevitel, részegységek kapcsolódása, hierarchikus rajzok. Grafikus elemkönyvtár szerkesztés és használat. Hardver leíró nyelv használata, keverése a kapcsolási rajzzal. Nyomtatott áramköri kimenet.
Programozható logikai áramkörök tervezése és szimulációja. Nagysebességű áramkörök, jeltisztasági problémák, jeltisztasági és post-layout szimuláció.
A HyCAD vastagréteg-IC tervező rendszer felépítése, (tervezési szabályok, algoritmusok).
Mesterséges intelligencia módszerek alkalmazása a HyCAD tervezőrendszerben.
Az elvi kapcsolási rajz tervezés módszerei, lehetőségei, funkciói. Az elvi kapcsolási rajz szimbólumok könyvtárának használata, szerkesztése.
Az elvi kapcsolási rajz ellenőrzésének módszerei. Dokumentáció-készítés a többi modulok számára.
Az elrendezés tervezés kézi és interaktív módszerei.
Az elrendezés tervezés gépi lehetőségei, stratégia-fájlok és használatuk. Kézi Layout (huzalozás) tervezés.
Interaktív huzalozás-tervezés.
Az Autorouter (stratégia-fájlok és használatuk).
Ellenőrzés (DRC), dokumentáció készítés.
Az induktivitást nem tartalmazó kapcsolóüzemű tápegységek működése. Az induktivitással terhelt kapcsolófokozat. A záró-, és nyitóüzemű DC/DC konverterek működési elve.
A nagyteljesítményű kapcsolóüzemű tápegységek felépítése, kapcsolástechnikája.
Áramköri realizációk
Suissie digitális szimulátor program.
A XILINX digitális programozható logikai áramkörcsalád.
Learning outcomes
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Knowledge
No learning outcomes recorded.
Skills
No learning outcomes recorded.
Attitudes
No learning outcomes recorded.
Autonomy and responsibility
No learning outcomes recorded.
Oktatási módszertan
Tanulástámogató anyagok
Not provided.
Recommended preliminary knowledge for completing the subject
General rules
Assessment methods
In-term assessments
No detailed assessments provided.
Weight of in-term assessments
No weights provided.
Exam-period assessments
No detailed assessments provided.
Weight of exam elements
No weights provided.
Grade calculation
No grade thresholds provided.
Attendance requirements
No attendance requirements provided.
Rules for retake and resubmission
Not provided.
Short description
Not provided.
Detailed description
Not provided.
Recommended courses
Workload to complete the subject
No workload breakdown provided.
Validity of subject requirements
Curriculum placement
No curriculum placements recorded for this subject version.