Geum.ru

Рабочая программа учебной дисциплины ф эфф 1-21/01 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Вид материалаРабочая программа

Содержание


Распределение учебного времени
Всего аудиторных занятий
4. Рабочая программа СОГЛАСОВАНА с факультетом, выпускающими кафедрами специальности; СООТВЕТСТВУЕТ действующему плану.
Г.С. Евтушенко
1.2. Задачи изучения и изложения дисциплины
Введение - 2 часа
Основы конструирования ЭУ - 10 часов
Конструкция электрических соединений ЭУ. Электромагнитная
Тепловой режим конструкции - 10 часов
Защита конструкции ЭУ от динамических механических воздействий
Конструирование ЭУ с учетом требований эргономики и технической эстетики - 2 часа
Надежность конструкции ЭУ - 6 часов
4. Программа самостоятельной познавательной деятельности - 90 часов
5. Текущий и итоговый контроль результатов изучения дисциплины
6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
6.2. Перечень рекомендуемой литературы
Подобный материал:

Рабочая программа учебной дисциплины


Ф ЭФФ 7.1-21/01




Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»


УТВЕРЖДАЮ:


Декан ЭФФ

______________ Г.С. Евтушенко


«__15__» ____02______ 2008 г.


КОНСТРУИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ


Рабочая программа

для направления 210100 - «Электроника и микроэлектроника»

специальности 210106 «Промышленная электроника»


Факультет Электрофизический (ЭФФ)

Обеспечивающая кафедра точного приборостроения

Курс 5

Семестр 9

Учебный план набора 2000 года с изменениями __________________ года


Распределение учебного времени


Лекции

54

часов (ауд.)

Лабораторные занятия

18
часов (ауд.)

Курсовой проект в___семестре
-
часов (ауд.)

Курсовая работа в ___семестре
-
часов (ауд.)

Всего аудиторных занятий
72
часа (ауд.)

Самостоятельная (внеаудиторная) работа
90
часов

Общая трудоемкость
162
часа

Экзамен в 9 семестре



















2008


ПРЕДИСЛОВИЕ


1. Рабочая программа составлена на основе ГОС по направлению 210100 - «Электроника и микроэлектроника», специальности 210106 «Промышленная электроника», утвержденного в 2000 г., РАССМОТРЕНА и ОДОБРЕНА на заседании обеспечивающей кафедры точного приборостроения ____11.09.2008________ протокол № __1___
  1. Разработчик

к.т.н., доцент каф. ТПС ____________________ Л.Н. Белянин


3. Зав. обеспечивающей кафедрой ____________________ В.С. Дмитриев


4. Рабочая программа СОГЛАСОВАНА с факультетом, выпускающими кафедрами специальности; СООТВЕТСТВУЕТ действующему плану.




Зав. выпускающей кафедрой

промышленной и медицинской электроники _______________ Г.С. Евтушенко




АННОТАЦИЯ


«Конструирование электронных устройств»


210100(б) – 210106(с)

Кафедра ТПС ЭФФ

Доцент,к.т.н. Белянин Лев Николаевич

Тел.(3822)56-37-97, dtps@lcg.tpu.ru

Цель:формирование у студентов знаний в области конструирования электронных устройств (радиоэлектронных средств) и надежности радиоэлектронной аппаратуры.

Содержание:основы конструирования электронных устройств; электромагнитная совместимость электронных устройств; тепловой режим конструкции; защита электронной аппаратуры от воздействия влаги, от динамических механических воздействий; конструирование электронных устройств с учетом требований эргономики и технической эстетики; надежность конструкций электронных устройств.

Курс 5 (9 сем. – экзамен)

Всего 162 ч., в т. ч.: Лк – 54 ч., Лб - 18 ч.


1. Цели и задачи дисциплины

1.1. Цели преподавания дисциплины

Целью преподавания дисциплины «Конструирование электронных устройств» является формирование у студентов знаний основ конструирования электронных устройств (в дальнейшем по тексту - ЭУ).

По окончании изучения данной дисциплины студент должен иметь представление:
  • о методах и принципах конструирования ЭУ;
  • о проблемах электромагнитной совместимости ЭУ;
  • о роли, формах и методах стандартизации в конструировании электронной аппаратуры;
  • о проблемах эргономики, эстетики и художественного конструирования ЭУ;
  • о перспективах развития конструирования ЭУ.

Студент должен знать:
  • требования к ЭУ;
  • стадии разработки и постановки на производство изделий электронной техники;
  • номенклатуру конструкторских документов, разрабатываемых на различных этапах конструирования ЭУ;
  • эволюцию конструкций (поколения) ЭУ;
  • основные вопросы организации процесса конструирования ЭУ;
  • основные вопросы использования средств вычислительной техники при конструировании электронной аппаратуры и САПР;
  • конструкции электрических соединений ЭУ;
  • вопросы электромагнитной совместимости цифровых и аналоговых узлов;
  • основные методы уменьшения помех в электрических соединениях, вопросы экранирования;
  • вопросы теплообмена в электронной аппаратуре;
  • способы защиты ЭУ от воздействия влаги;
  • методы и средства защиты ЭУ от динамических механических воздействий;
  • вопросы надежности ЭУ;

Студент должен уметь:
  • производить расчеты тепловых режимов конструкций отдельных узлов ЭУ;
  • разрабатывать и оформлять сборочный чертеж печатного узла и рабочий чертеж печатной платы в соответствии с требованиями ЕСКД.

1.2. Задачи изучения и изложения дисциплины

Задачами изложения и изучения дисциплины являются:
  • реализация текущего и итогового контроля знаний студентов;
  • реализация технологии обучения, нацеленной на индивидуализацию труда студента при выполнении лабораторных работ, при изучении тем, выносимых на самостоятельную работу;
  • использование примеров, фактов, иллюстрирующих достижения и проблемы мировой и отечественной электроники для усиления интереса к изучаемой дисциплине, выбранной специальности;
  • овладение студентами современной научной и технической терминологией в области конструирования электронных устройств;
  • широкое использование натурных образцов приборов, узлов, элементов, материалов при изложении вопросов конструирования электронных устройств.



  1. Содержание лекций (54 часов)



  1. Введение - 2 часа

Основные сведения о дисциплине. Роль дисциплины в подготовке инженеров - специалистов в области электронной техники, связь ее с другими дисциплинами учебного плана. Информация о рейтинговой системе контроля знаний студентов по дисциплине. Литературные источники по дисциплине и их краткая аннотация. Требования к ЭУ.
  1. Основы конструирования ЭУ - 10 часов

Стадии разработки и постановки изделий на производство. Требования к техническому заданию на разработку ЭУ. Радиоэлектронное средство. Электронное устройство (ЭУ). Конструкция. Основные понятия и определения. Конструкторская иерархия. Уровни разукрупнения ЭУ. Конструкционные системы ЭУ.

Организация процесса конструирования ЭУ. Системотехнические, схемотехнические, конструкторские, технологические, производственные и вспомогательные подразделения предприятий и организаций - разработчиков. Номенклатура конструкторских документов, разрабатываемых на различных этапах конструирования. Системный подход при конструировании ЭУ. Анализ вариантов конструкции. Поиск оптимального варианта. Точность изготовления деталей и их соединений. Допуски и посадки. Шероховатость поверхности. Учет указанных факторов, а также типа и технологии производства при конструировании изделий электронной техники.

Использование ЭВМ при конструировании и производстве ЭУ. Структура комплексного автоматизированного предприятия по разработке ЭУ. Системы автоматизированного проектирования (САПР) ЭУ. Иерархия САПР, технические средства, основные этапы обработки. Понятие ГПС и ее влияние на конструкцию ЭУ.

Стандартизация конструкций ЭУ.
  1. Конструкция электрических соединений ЭУ. Электромагнитная

совместимость ЭУ - 14 часов

Влияние электрических соединений на параметры конструкций ЭУ. Конструкции электрических соединений на основе печатного монтажа. Печатные платы (ПП). Классификация ПП по конструктивно-технологическим признакам. Основные методы изготовления ПП. Конструкции электрических соединений из объемного провода. Конструкции контактных соединений. Электромагнитная совместимость (ЭМС). ЭМС цифровых узлов. Методы уменьшения помех в электрических соединениях цифровых узлов. Разработка конструкций электрических соединений на основе печатных плат.

ЭМС аналоговых узлов.
  1. Тепловой режим конструкции - 10 часов

Влияние теплового режима на эффективность и качество конструкции ЭУ. Системы обеспечения теплового режима ЭУ. Теплоотвод конвекций, тепловыми трубами, теплопроводностью, излучением. Расчет тепловых режимов теплонапряженных элементов. Способы поглощения теплоты. Технологичность конструкции системы обеспечения теплового режима.
  1. Защита конструкции ЭУ от динамических механических воздействий

- 6 часов

Влияние механических динамических воздействий на надежность и качество ЭУ. Методы защиты ЭУ от механических воздействий. Виброизоляция электронной аппаратуры. Динамика колебательной системы масса -упруго-вязкая связь. Конструкции амортизаторов. Принципы проектирования систем виброизоляции. Обеспечение прочности и жесткости элементов конструкции ЭУ.

  1. Конструирование ЭУ с учетом требований эргономики и технической эстетики - 2 часа

Влияние требований эргономики и технической эстетики на эффективность и качество ЭУ.
  1. Надежность конструкции ЭУ - 6 часов

Показатели надежности. План обеспечения надежности радиоэлектронной аппаратуры и его реализация. Эксплуатационная надежность компонентов ЭУ. Направления и методы обеспечения высокой надежности электронных устройств. Основные испытания.

  1. Содержание лабораторных занятий - 18 часов




3.1. Вводное занятие. Поколения электронных устройств................……………….

2

3.2. Конструкторская иерархия РЭС. Конструкционные системы РЭС.................…
2

3.3. Магнитные экраны…………………..............................................………………..

3.4. Поиски в электрически коротких линиях связи…………………………………..
2

2

3.5. Конструкции электронных плат печатного монтажа ..................……………….
2

3.6. Сборочный чертеж печатного узла. Рабочий чертеж печатной платы………..
2

3.7. Радиаторы теплонапряженных ЭРЭ.............................................……………….
2

3.8. Вибро-ударозащита электронной аппаратуры............................……………….
2

3.9. Заключительное занятие..............................................................…………………
2








4. Программа самостоятельной познавательной деятельности - 90 часов

    1. Самостоятельное изучение отдельных тем за счет времени, отводимого на внеаудиторную работу.
      1. Эволюция конструкций электронной аппаратуры – 2 часа.
      2. Электрические соединения из объёмного провода – 3 часа.
      3. Электрические соединители (разъемы) – 4 часа.
      4. Обеспечение ЭМС аналоговых узлов экранированием – 5 часов.
      5. Теплоотвод с использованием термоэлектрического эффекта – 4 часа.
      6. Защита конструкций электронных устройств от воздействия влаги – 6 часов.
      7. Вопросы эргономики и технической эстетики в конструировании ЭУ – 6 часов.
    2. Проработка текущего лекционного материала, подготовка к теоретическим коллоквиумам - 44 часа.
    3. Подготовка к лабораторным занятиям и оформление отчетов по выполненным работам - 20 часов.


5. Текущий и итоговый контроль результатов изучения дисциплины
    1. Контроль осуществляется с целью реализации обратной связи в системе преподаватель -обучающийся, позволяющей определить степень понимания и усвоения студентом изучаемого материала и на основании этого внести необходимые коррективы в темп изложения лекционного материала, методику проведения лабораторных занятий, а также, благодаря, использованию рейтинговой системы контроля, стимулировать ритмичную работу студента по изучению дисциплины в течение семестра.
    2. Рейтинговая система оценки знаний студента является одной из форм экспертной оценки знаний, умений, навыков и прилежания в их приобретении. В процессе преподавания дисциплины используется действующая в ТПУ рейтинговая система, в соответствии с которой максимальный итоговый рейтинг по дисциплине в семестре составляет 1000 баллов.

5.2.1 Текущий контроль включает в себя следующие составляющие:

Мах

за семестр
  1. Посещение лекций с составлением конспекта - из расчета 10 баллов за лекцию ...............................................................................………………….

250
  1. Подготовка и выполнение лабораторных работ с предоставлением отчетов - из расчета 20 баллов за вводное занятие и до 40 баллов за последующие лабораторные работы................................…………………………………….


300
  1. Подготовка и сдача теоретического коллоквиума №1 (8-я неделя)..……….
125
  1. Подготовка и сдача теоретического коллоквиума № 2 (17-я неделя)………
125







Итоговый контроль осуществляется в форме экзамена, максимальный рейтинг которого 200 баллов.

Сдача экзамена по дисциплине обязательна. К сдаче экзамена допускаются студенты, выполнившие все предусмотренные программой лабораторные работы и домашние задания.


6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.

6.1. Материально-техническое обеспечение дисциплины.

Лабораторные занятия проводятся в специализированной лаборатории. При выполнении занятий используются:
  • образцы электронной аппаратуры, выполненной с использование различных конструкционных систем, в частности комплект КИА «Ангара», крейт «Камак», блоки ЕС ЭВМ, стойка КИА «ИА-ЦЕ 99»;
  • лабораторная установка для исследования эффективности магнитного экранирования;
  • лабораторная установка для изучения конструкций электронных плат печатного монтажа и коллекция печатных узлов электронной аппаратуры различных поколений;
  • коллекция радиаторов теплонапряженных элементов, изделий из бериллиевой керамики, диэлектрических прокладок для радиаторов из других материалов;
  • коллекция приборных амортизаторов различных типов и образцы аппаратуры с системой вибро -ударозащиты.


6.2. Перечень рекомендуемой литературы

Основная литература
    1. Ненашев А.П. Конструирование радиоэлектронных средств: Учеб. Для радиотехнич. Спец. вузов. -М.: Высшая школа, 1990. -432с.

Дополнительная литература
    1. Конструирование радиоэлектронных средств / В.Ф. Борисов, О.П. Лавренков, А.С. Назаров, А.Н.Чекмарев; Под ред. А.С. Назарова. -М.: Изд-во МАИ, 1996. -380с.
    2. Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре: Учебник для вузов по спец. «Конструирование и производство радиоаппаратуры». -М.: Высшая школа, 1984. -247с.
    3. Костиков В.Г. и др. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование. /В.Г. Костиков, Е.М. Парфенов, В.А. Шахнов. Учебник для вузов. -М.: Радио и связь, 1998. -344с.
    4. Белянин Л. Н. Конструирование печатного узла и печатной платы. Расчёт надёжности: учебно-методическое пособие /Л. Н. Белянин. – Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2008. – 80 с.
    5. Конструирование и производство радиоаппаратуры /Под ред. А.К. Майера. - Томск: Изд-во Томского ун-та, 1984. -353с.




Документ: / стр. из

Разработал: Белянин Л.Н.

Дата разработки