Основы компьютерного проектирования и моделирования радиотехнических систем

Задание 3
Введение 5
1. Анализ современных систем автоматизированного проектирования радиоэлектронных средств
8
2. Схемотехническое моделирование 16
2.1. Описание директив управления моделированием пакета программ PSpice 16

2.2. Задание на моделирование на входном языке пакета программ PSpice
19
3. Проектирование печатной платы 24
3.1. Расчет размеров и размещение радиоэлектронных компонентов на печатной плате
24
3.2. Описание конструкции 34
3.3. Трассировка печатной платы с использованием волнового алгоритма в САПР Multisim&Ultiboard 34

Заключение 36
Список использованных источников 37
Приложение А. Чертеж схемы электрической принципиальной 38
Приложение Б. Проводящий рисунок платы 39
Приложение В. Сборочный чертеж печатного узла 40
Приложение Г. Плата усилителя вид сверху 41
Приложение Д. Плата усилителя вид снизу 42

В настоящее время такие отрасли производства как машиностроение и приборостроение неотделимы от электроники. Проектирование электронных устройств, уже невозможно без систем автоматизированного проектирования (САПР).
Системы автоматизированного проектирования (САПР) как правило, специализированы в определенных областях производства: например существуют системы САПР механики, электромеханики, электроснабжения, электроники а также другие. В курсовой работе рассматриваются системы САПР конструирования электронных средств, которые представляют собой программное обеспечение для персональных ЭВМ используемое отдельными разработчиками или корпоративными сетями. В дальнейшем под системами САПР мы будем понимать только специализированные на конструировании электронных средств.
С помощью систем САПР разрабатывается техническая документация электронных устройств, которая включает в себя всю необходимую конструкторскую и технологическую информацию для их производства на предприятиях. Техническая документация, получаемая, с помощью современных систем САПР может быть конвертирована в форматы DWG/DXF, и затем обработана в этих форматах для получения конструкторской документации по ЕСКД, например в Autocad, Компас.
Системы САПР имеют встроенные средства, служащие для поддержания процесса разработки электронного устройства, на всех его этапах начиная от создания электрической принципиальной схемы и до выпуска конструкторской документации. Такими средствами являются специализированные утилиты, интегрированные в общий программный комплекс САПР; каждая из утилит используется для выполнения определенного этапа разработки электронного устройства. Приводя пример можно сказать, что такими утилитами в общем, для всех электронных САПР служат – редактор электрической принципиальной схемы, симулятор или средство моделирование электрической работы/поведения схемы, средство моделирования тепловых процессов на плате (для некоторых САПР), редактор печатных плат, трассировщик/ автотрассировщик. Приведенный перечень утилит САПР является неполным, а содержит только общие для всех средства, при этом различные САПР, имеют множество дополнительных вспомогательных программ, многие из которых также играют немаловажную роль в процессе разработки электронных устройств.
Современные САПР электроники непрерывно развиваются, совершенствуются и усложняются, давая проектировщикам все более широкие возможности для ускорения и оптимизации разработок. Развитие систем САПР оказывает также существенный экономический эффект: снижаются трудозатраты, материальные затраты на разработку, появляется возможность реализовывать все более сложные проекты.
Следует отметить, что к числу наиболее важных прогрессивных достижений систем САПР в рамках общей тенденции развития средств ПО можно отнести успешную реализацию принципа “что вижу то и получаю”. В основе этого принципа лежит концепция визуализации процесса разработки и всех его этапов. Например, в первых версиях электронных САПР результаты моделирования электрического поведения схем, полученные, на основе SPICE технологии представлялись в виде таблиц цифр, в которых отображались численные значения интервалов времени, токов и напряжений в узлах. В настоящий момент создан широкий класс виртуальных приборов позволяющих визуально, следить, за графиками изменения электрических параметров схемы в реальном времени.
Основной целью выполнения курсового проекта является освоение методики автоматизированного проектирования и схемотехнического моделирования узлов и блоков радиоэлектронных средств РТС (РЭС) с использованием САПР.
Основной задачей курсового проекта является – разработка усилителя тока, с использованием средств систем автоматизированного проектирования.

Курсовой проект выполнен в полном объеме в соответствии с техническим заданием.
- Проведен анализ существующих на сегоднящний день профессиональных систем автоматизированного проектирования электронных устройств, дана их сравнительная характеристика;
- Описаны управляющие директивы моделирования электронных схем на языке PSpice;
- Составлено задание на моделирование проектируемого усилителя тока на языке PSpice;
- Выполнено моделирование усилителя тока в соответствии с заданием на моделирование; описана конструкция; выполнены чертежи, схемы электрической принципиальной, проводящего рисунка печатной платы, сборочного чертежа печатного узла.
Спроектированное устройство имеет малые габариты, вес, надежно и безопасно в работе, имеет допустимый коэффициент нелинейных искажений менее 3%, и может применяться для усиления малосигнальных токов в диапазоне частот от 100 Гц до 40 МГц.