Утверждаю
Проректор-директор ИНК ТПУ
__________________
«_____» __________________2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Проектирование и технология электронной компонентной базы
НАПРАВЛЕНИЕ ООП
210100ЭЛЕКТРОНИКИ И НАНОЭЛЕКТРОНИКА
ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ
МАГИСТЕРСКАЯ ПРОГРАММА 210100 «Электроники и наноэлектроника»
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) магистр техники и технологии
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ План ПРИЕМА 2011 г.
КУРС 1 СЕМЕСТР 2
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 4
ПРЕРЕКВИЗИТЫ Актуальные проблемы электроники и наноэлектроники; Компьютерные технологии в научных исследования
КОРЕКВИЗИТЫ Системы обработки и отображения информации
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС
ЛЕКЦИИ 9 часов
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 36 часов
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ 9 часов
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 54 часа
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 54 часа
ИТОГО 108 часов
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ 2 семестр – дифференцированный зачет
ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ кафедра ТПС
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ ТПС ИНК доцент, к. н.т. _______________
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП доцент каф. ПМЭ ИНК
«Электроника и наноэлектроника» ______________ к. т.н.
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП Член – корр. РАН,
профессор, д. ф-м. н.
_______________
«Физическая электроника» д. т.н.
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ доцент каф. ТПС ИНК
_______________ к. т.н.
2011 г.
1. Цели освоения дисциплины
Дисциплина нацелена на подготовку выпускника к решению следующих профессиональных задач:
- анализ состояния научно-технической проблемы путём подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников;
- определение цели, постановка задач проектирования электронных приборов, схем и устройств различного функционального назначения, подготовка технических заданий на выполнение проектных работ;
- проектирование устройств, приборов и систем электронной техники с учетом заданных требований;
- разработка проектно-конструкторской документации в соответствии с методическими и нормативными требованиями.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла подготовки магистра. Освоение дисциплины служит основой для последующего изучения таких дисциплин базовой части, как «Системы обработки и отображения информации», а также выполнения выпускной квалификационной работы (диссертации).
Для успешного освоения данной дисциплины необходимы знания и умения по дисциплинам (пререквизиты) «Актуальные проблемы электроники и наноэлектроники», «Компьютерные технологии в научных исследованиях». Кореквизиты дисциплины – «Системы обработки и отображения информации».
3. Результаты освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины студент должен
знать и уметь использовать:
- порядок проектирования электронной компонентной базы;
- порядок разработки и постановки на производство изделий электронной техники;
- структуру, состав, порядок согласования и утверждения технического задания на опытно-конструкторскую работу по созданию новых изделий электронной техники;
- теоретические основы и способы обеспечения электромагнитной совместимости аналоговых и цифровых электронных устройств;
- технологию печатного монтажа и конструкции электронных плат печатного монтажа;
- принципы использования средств автоматизированного проектирования при расчете и конструировании электронной компонентной базы;
- системы автоматизированного проектирования печатных плат.
иметь опыт:
- расчета параметров электрических линий связи и уровня возникающих в них помех;
- разработки печатных плат с использованием системы автоматизированного проектирования печатных плат P-CAD.
В процессе освоения дисциплины у студента развиваются и закрепляются следующие компетенции:
Универсальные (общекультурные) –
способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);
способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);
способность использовать на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управление коллективом (ОК-4).
Профессиональные –
способность использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин ООП магистратуры (ПК-1);
способность понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);
способность самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний (ПК-4);
способность к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствие с целями ООП магистратуры) (ПК-5);
готовность оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-6);
готовность определять цели, осуществлять постановку задач проектирования электронных приборов, схем и устройства различного функционального назначения, подготавливать технические задания на выполнение проектных работ (ПК-8);
способность проектировать устройства, приборы и системы электронной техники с учетом заданных требований (ПК-9);
способность разрабатывать проектно - конструкторскую документацию в соответствии с методическими и нормативными требованиями (ПК-10);
готовность осуществлять авторское сопровождение разрабатываемых устройств, приборов и систем электронной техники на этапах проектирования и производства (ПК-15).
4. Структура и содержание дисциплины
4.1 Наименование разделов дисциплины и их содержание
4.1.1. Введение. Общие сведения о дисциплине. Место дисциплины в системе подготовки магистров по программам «Электроника и наноэлектроника» и «Физическая электроника».
Основные цели и задачи изучения дисциплины. Литературные источники по дисциплине и их краткая аннотация.
4.1.2. Основы проектирования электронных устройств. Стадии разработки и постановки изделий на производство.
Номенклатура конструкторских документов, разрабатываемых на различных этапах проектирования электронных устройств.
4.1.3. Обеспечение электромагнитной совместимости цифровых и аналоговых устройств. Конструкции электрических соединений. Влияние электрических соединений на параметры конструкций электронных устройств. Конструкции электрических соединений на основе печатного монтажа. Конструктивные разновидности электрических линий связи. Параметры электрических линий связи. Понятие об электрически длинных и электрически коротких линиях связи. Особенности передачи сигналов по электрически длинным линиям связи.
4.1.4. Паразитные связи и помехи в электрически коротких линиях связи. Электромагнитная совместимость (ЭМС). Емкостные, индуктивные и кондуктивные паразитные связи и помехи в электрически коротких линиях связи. ЭМС цифровых узлов. Особенности обеспечения ЭМС аналоговых устройств.
4.1.5. Борьба с помехами путём экранирования. Принцип действия электростатического, магнитостатического и электромагнитного экранов. Требования к материалам для изготовления экранов. Эффективность экрана. Глубина проникновения магнитного поля в тело экрана.
4.1.6. Использование ЭВМ при проектировании и производстве изделий электронной техники. Системы автоматизированного проектирования (САПР) электронных устройств. Структура комплексного автоматизированного предприятия по разработке электронных устройств. Понятие гибкой производственной системы (ГПС) и её влияние на конструкцию электронных устройств.
4.1.7. САПР печатных плат. P-CAD 2001. Структура системы. Использование P-CAD для создания схемы электрической принципиальной. Создание контура печатной платы. Трассировка печатной платы с использованием P-CAD 2001.
4.2. Перечень лабораторных работ
№
п/п
Наименование лабораторных работ
Коли-
чество
часов
Учебная, производствен-ная база
1
Общие требования к выполнению лабораторных работ и вопросы техники безопасности
2
ТПУ,
учебная
2
Конструкции электронных плат печатного монтажа
2
ТПУ,
учебная
3
Паразитные связи и помехи в электрически коротких линиях связи
4
ТПУ,
учебная
4
Магнитное экранирование
2
ТПУ,
учебная
5
Создание схемы электрической принципиальной с возможностью дополнения библиотеки элементов (P-CAD 2001)
10
ТПУ,
учебная
6
Создание контура печатной платы (P-CAD 2001)
6
ТПУ,
учебная
7
Трассировка (P-CAD 2001)
8
ТПУ,
учебная
8
Заключительное занятие
8
ТПУ,
учебная
Лабораторные работы проводятся в лаборатории конструирования и технологии приборов (ауд.210 уч. корпуса №4, ТПУ) – первичные работы, а также в компьютерном классе – остальные работы (ауд.105 уч. корпуса №4, ТПУ). Компьютерный класс оснащён персональными компьютерами Pentium IV, ОЗУ 256 Мб, HDD 40 Гб (9 рабочих мест).
Учебный процесс осуществляется с использованием лицензионных программных продуктов.
4.3. Темы практических занятий
4.3.1. Номенклатура конструкторских документов, разрабатываемых на различных этапах проектирования электронных устройств – 2 часа.
4.3.2. Классификация печатных плат – 2 часа.
4.3.3. Расчет электрических параметров линий связи по их конструктивным данным – 2 часа.
4.3.4. Структура комплексного автоматизированного предприятия по разработке электронных устройств – 2 часа.
4.3.5. Структура P-CAD 2001.
4.4. Индивидуальные домашние задания – не предусматриваются.
4.5. Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения представлена таблицей 1.
Таблица 1
Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения
Название раздела/темы
Аудиторная работа (час)
СРС (час)
Колл, контр.
работы
Итого
Лекции
Практич. занятия
Лаб.
занятия
4.1.1. Введение
2
2
1
5
4.1.2. Основы проектирования электронных устройств. Стадии разработки постановки изделий на производство
2
2
3
7
4.1.3. Обеспечение электромагнитной совместимости цифровых и аналоговых устройств. Конструкции электрических соединений
2
2
2
6
1
13
4.1.4. Паразитные связи и помехи в электрически коротких линиях связи
2
4
6
12
4.1.5. Борьба с помехами путём экранирования
2
2
1
5
4.1.6. Использование ЭВМ при проектировании и производстве изделий электронной техники. Системы автоматизированного проектирования электронных устройств (САПР)
2
2
4
8
4.1.7. САПР печатных плат. P-CAD 2001
2
26
29
1
58
Итого
8
10
36
51
3
108
5. Образовательные технологии
Для успешного освоения дисциплины используются различные известные образовательные технологии, обеспечивающие достижение планируемых результатов обучения согласно основной образовательной программе.
Перечень методов обучения и форм организации обучения представлен в таблице 2.
Таблица 2
Методы и формы организации обучения (ФОО)
ФОО
Методы
Лекции
Лаб.
работы
Практ.
работы
СРС
IT-методы
+
Работа в команде
+
Case - study
+
Игра
Методы проблемного обучения
+
+
Опережающая самостоятельная работа
+
+
+
Исследовательский метод
+
6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (СРС)
6.1. Самостоятельная работа студентов по дисциплине включает в себя:
- самостоятельное изучение отдельных тем за счет времени, отведенного на внеаудиторную работу;
- проработку текущего лекционного материала, подготовка к теоретическим коллоквиумам, контрольным работам;
- подготовку к лабораторным занятиям и оформление отчетов по выполненным работам.
6.2. Общее число часов, отводимое на самостоятельную работу студентов по дисциплине – 54часа.
6.3. Перечень тем, изучение которых выноситься на самостоятельную работу:
- эволюция электронной аппаратуры – 2часа;
- электрические соединения из объёмного провода – 2часа;
- электрические соединители (разъёмы) – 2часа.
6.4. Контроль самостоятельной работы
Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателя.
Контроль самостоятельной работы студентов преподавателем осуществляется:
- путем включения тем, выносимых на самостоятельное изучение, в перечень вопросов к теоретическим коллоквиумам и контрольным работам;
- путем опроса студента на каждом лабораторном занятие при осуществлении его допуска к работе;
- путем оценки качества выполнения отчетов по лабораторным работам.
6.5. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Самостоятельная работа студентов ведется с использованием рекомендованной литературы и Internet – ресурсов согласно перечню раздела 9 «Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины»
9. Учебно – методическое и информационное
обеспечение дисциплины
а) основная литература
1. Ненашев радиоэлектронных средств: Учеб. для радиотехнич. спец. вузов. – М.: Высшая школа, 199с.
2. Пирогова и технология печатных плат: Учебник.- М.: ФОРУМ: ИНФРА - М, 200с.
3. Разевич проектирования печатных плат ACCEL EDA 15 (P-CAD 2000). -М.: «Солон-Р», 200с.
б) дополнительная литература
4. Белянин печатного узла и печатной платы. Расчет надежности: учебно-методическое пособие/. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008.- 80с.
5. Разработка и оформление конструкторской документации РЭА: Справочник/ и др.- М.: Радио и связь, 1989.-448с.
6. Разевич печатных плат в P-CAD 2001.- М.: «Солон-Р», 2001.-558с.
7. ACCEL EDA. Технология проектирования печатных плат. - М.: «Нолидж», 200с.
8. P-CAD 2000. ACCEL EDA. Конструирование печатных плат. Учебный курс. – СПб.: Питер, 2001. – 320с.
9. P-CAD для Windows. Система проектирования печатных плат. М.: «ЭКОМ», 2002.-320с.
10. Мактас уроков по P-CAD 2001.- М.: СОЛОН – Пресс, 2003. – 224с.
11. Заведеев библиотек компонентов для P-CAD 2//EDA Express – М.: Изд-во Софт, 2002. №5. С.21-23.
12. P-CAD 2002 и SPECCTRA. Разработка печатных плат.- М.: «Солон-Р», 200с.
13. Уваров разработки интегральных библиотек в программе P-CAD 2002.// EDA Express - М.: Изд-во Софт, 2003. №8. С24-26.
в) программное обеспечение и Internet-ресурсы
Автор , доцент, к. т.н.
Тел. 563-839 E-mail: *****@***ru
Рецензент
