Moduláramkörök tervezése
A tantárgyleírás hatályossága
| Tantárgy neve (magyarul, angolul) |
Moduláramkörök tervezése
Design of Circuit Modules
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tantárgykód | BMEVIET4091 | ||||||||||||
| Tantárgyjelleg | — | ||||||||||||
| Képzési szint | — | ||||||||||||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) |
|
||||||||||||
| Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa | vizsga | ||||||||||||
| Tantárgy kreditértéke | 5 | ||||||||||||
| Tantárgyfelelős |
Dr. Illyefalvi-Vitéz Zsolt
elérhetőség:
illye@ett.bme.hu
|
||||||||||||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység |
—
|
||||||||||||
| Kar | |||||||||||||
| Tantárgy weboldala | — | ||||||||||||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | — | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel | nincs |
Célkitűzés
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.
Tanulmányi eredmények
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Képességek
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Attitűd
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Autonómia és felelősség
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Oktatási módszertan
Tanulástámogató anyagok
Online források
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
Általános szabályok
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya
Nincs megadva részarány.
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Vizsgarészek részaránya
Nincs megadva részarány.
Érdemjegy megállapítása
Nincs megadva érdemjegy határ.
Jelenléti és részvételi követelmények
Nincs megadva jelenléti követelmény.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
Nincs megadva.
Rövid leírás
Nincs megadva.
Részletes leírás
Nincs megadva.
Ajánlott tantárgyak
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
Nincs megadva munkaidő bontás.
Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantervi elhelyezés
Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.