Методические указания к расчетно-графическому заданию по курсу «Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭУ»

Министерство образования и науки Российской Федерации

621.39                                                                                         № 4164

О-753

ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

Методические указания к расчетно-графическому заданию для студентов III–V курсов факультета РЭФ специальностей «Радиотехника» и «Радиосвязь, радиовещание и телевидение» дневного отделения

НОВОСИБИРСК

2012

УДК 621.396.6.001.63:004(07)

О-753

Составили:  канд. техн. наук, доцент М.Я. Котляр,

канд. техн. наук, доцент О.Н. Шлыкова

Рецензент    д-р техн. наук, профессор И.С. Грузман

Работа подготовлена кафедрой радиоприемных и радиопередающих устройств

© Новосибирский государственный

 технический университет, 2011

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие методические указания включают в себя необходимые сведения для выполнения расчетно-графического задания по курсу «Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭУ». Знакомство с ними позволит студентам успешно выполнить задание и приобрести знания, умения и навыки, характерные для работы в среде систем автоматизированного проектирования (САПР).

Известно, что в САПР происходит четкое разделение функций человека и ЭВМ. ЭВМ выполняет рутинные операции, производя сложные (иногда очень сложные) расчеты по стандартным программам, в то время как человек, освобожденный от громоздких вычислений, должен заниматься творческой интеллектуальной работой, которая заключается в анализе результатов, выданных ЭВМ, и принятии решений на этой основе. Именно на такой характер деятельности студента ориентировано расчетно-графическое задание.

1. ЗАДАНИЕ НА РАБОТУ

Студенту задается вариант пассивной линейной электрической схемы. При этом оговариваются рабочий диапазон частот, тип и значения номиналов компонентов, а также предельные отклонения номиналов в положительную и отрицательную стороны, выраженные в процентах.

На основе исходной информации студент, используя набор стандартных программ, должен выполнить следующую работу.

1.1. Получить амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) коэффициента передачи по напряжению заданной схемы при номинальных значениях параметров компонентов (функция SLEHTATH).

1.2. Провести анализ с учетом наихудшего отклонения параметров компонентов от номиналов (функция SLEHTATH).

1.3. Рассчитать коэффициенты влияния (режим главного меню «Коэффициенты влияния», функция KVL).

1.4. Принять решение о способе подстройки схемы с компонентами, имеющими отклонения от номиналов. С целью максимального восстановления исходной характеристики (АЧХ) необходимо апробировать, по крайней мере, два варианта. Под способом подстройки здесь понимается выбор двух компонентов (кроме сопротивлений генератора и нагрузки), перестройка которых, по вашему мнению, обеспечит наилучшее восстановление исходной характеристики.

1.5. Смоделировать на ЭВМ процедуру подстройки схемы с целью достижения наилучшего результата (режим главного меню «Регулирование компонентов», функция REG).

1.6. Смоделировать настройку с использованием программы оптимизации (режим главного меню «Оптимизация симплекс-методом», функция SIMPLEX),

1.7. Самая важная и ответственная часть работы: сравнить результаты настройки схемы различными парами компонентов; сопоставить результаты настройки схемы исходя из значений коэффициентов влияния (интегральных и относительных) компонентов и на основе использования программы оптимизации; привести аргументы в пользу выбранного вами способа подстройки схемы.

1.8. Оформить пояснительную записку, описывающую процедуру выполнения задания, с выделением этапов принятия решений и их мотивировкой.

2. ОПИСАНИЕ КОМПЛЕКСА ПРОГРАММ

Программный комплекс состоит из пяти основных функций:

•  SLEHTATH – функция вычисления худшего случая отклонений параметров компонентов от номинала и расчета наихудшей и идеальной АЧХ;

•  KVL – функция вычисления коэффициентов чувствительности при малых изменениях параметров компонентов схемы;

•  RЕG – функция регулирования компонентов: моделирует схему при изменении одного из компонентов;

•  SIMPLEX – функция оптимизации значений двух подстраиваемых компонентов для максимального восстановления исходной АЧХ в случае наихудшего отклонения параметров компонентов от номинала;

•  EDIT – функция редактирования файла RLC.DAT для оперативного изменения этого файла без выхода из программы.

Функция EDIT может быть вызвана также из функций SIMPLEX и REG.

Программа имеет удобные меню, позволяющие выбирать дальнейший режим работы с помощью клавиш управления курсором и нажатия клавиши <ENTER>.

Запуск программы производится посредством установки указателя курсора на файл NASTR.ЕХЕ и нажатия клавиши <Еnter>.