МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Конструирование радиоэлектронных устройств

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра радиофизики и теоретической физики
Направление подготовки03.03.03. Радиофизика
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость4 ЗЕТ
Учебный план03_03_03_РФ-3-2019
Часов по учебному плану 144
в том числе:
аудиторные занятия 60
самостоятельная работа 84
Виды контроля по семестрам
диф. зачеты: 7

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 4 (7) Итого
Недель 19
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Лабораторные 42 42 42 42
Сам. работа 84 84 84 84
Итого 144 144 144 144

Программу составил(и):

Рецензент(ы):

Рабочая программа дисциплины
Конструирование радиоэлектронных устройств

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 03.03.03 РАДИОФИЗИКА (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 12.03.2015г. №225)

составлена на основании учебного плана:
03.03.03 Радиофизика
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра радиофизики и теоретической физики

Протокол от 26.06.2018 г. № 12-2017\18
Срок действия программы: 2018-2019 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.ф.-м.н., профессор Лагутин Анатолий Алексеевич


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании кафедры

Кафедра радиофизики и теоретической физики

Протокол от 26.06.2018 г. № 12-2017\18
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор Лагутин Анатолий Алексеевич


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Изучение методологии разработки конструкций радиоэлектронных устройств, организации процесса автоматизированного конструкторского проектирования с учетом требований технического задания, ограничений производства, обеспечения высокого качества, в том числе надежности, технологичности, экономической эффективности.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.06

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-1 способностью понимать принципы работы и методы эксплуатации современной радиоэлектронной и оптической аппаратуры и оборудования
ПК-2 способностью использовать основные методы радиофизических измерений
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.этапы проектирования, от постановки технического задания и технического предложения, до оформления полного комплекта технической документации. Этапы компоновки радиоэлектронных модулей, узлов и электронных средств в целом.
требования и правила составления технического задания и технического предложения на разработку ЭС. Виды классификации электронных средств.
методы повышения надежности, обеспечения заданного теплового режима, электромагнитной совместимости и устойчивости к внешним неблагоприятным воздействиям
3.2.Уметь:
3.2.1.разрабатывать схемы, чертежи деталей, печатных плат, сборочных чертежей в соответствии с требованиями ЕСКД и применением современных САПР.
выбирать современную элементную базу электронных средств из электронных справочников и сети Internet.
проводить выбор материалов и компонентов, необходимых для изготовления печатных плат и модулей, корпусов блоков, стоек исходя из требований технического задания.
применять методы и способы повышения надежности, электромагнитной совместимости и устойчивости конструкции к внешним, неблагоприятным факторам. Обосновать выбор конструкции.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.современными программными комплексами разработки проектной и технической документации.
современными методами трассировки и размещения элементов на печатной плате, модулей и блоков в общей конструкции. Современными электронными средствами справочной информации для выбора типа конструкции, подбору элементной базы, и т.д.
современными методами проектирования электронных средств с учетом всех технических требований. Навыками 3D моделирования конструкции, позволяющими увидеть результат проведенных расчетов.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Общие вопросы конструирования радиоэлектронных устройств.
1.1. Цель и задачи курса. Требования к освоению дисциплины. История развития РЭУ. Понятие конструкции. Жизненный цикл РЭУ. Проектирование как непрерывный процесс. Лекции 7 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1, Л1.2
1.2. Этапы разработки радиоэлектронной аппаратуры. Единая система конструкторской документации. Лекции 7 2 ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л1.2
1.3. Этапы разработки радиоэлектронной аппаратуры. Единая система конструкторской документации. Сам. работа 7 6 ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л1.2
1.4. История развития конструкций современных РЭУ. Решение проблем микроминиатюризации, теплоотвода, защиты от внешних воздействий. Сам. работа 7 6 ПК-1
Раздел 2. Специальные вопросы конструирования радиоэлектронных устройств.
2.1. Иерархия РЭУ и методы компоновки.Компоновка на печатной плате, компоновка модулей и блоков РЭУ. Вопросы эргономики и ремонтопригодности при компоновки. Лекции 7 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.2. Компоновка модулей и блоков РЭУ на печатной плате. Лабораторные 7 6 ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.3. Иерархия РЭУ и методы компоновки.Компоновка на печатной плате, компоновка модулей и блоков РЭУ. Вопросы эргономики и ремонтопригодности при компоновки. Сам. работа 7 10 ПК-1 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.4. Проектирование объемного и печатного монтажа. Виды электрического монтажа, требования к электрическому монтажу. Классификация печатных плат. Основные принципы проектирования печатного монтажа. Лекции 7 2 ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.5. Разводка печатной платы. Программные средства разводки печатной платы. Лабораторные 7 6 ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.6. Проектирование объемного и печатного монтажа. Виды электрического монтажа, требования к электрическому монтажу. Классификация печатных плат. Основные принципы проекти-рования печатного монтажа. Сам. работа 7 10 ПК-1 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.7. Трассировка схемы электрической принципиальной, с использованием критериев оптимальности: минимальная длина всех электрических соединений, минимальное число всех пересечений трасс. Лабораторные 7 8 ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.8. Надежность и электромагнитная совместимость РЭУ.Показатели надежности РЭУ. Пути повышения надежности. Метод резервирования.Виды электромагнитных помех. Паразитные связи. Внешнее и внутренне электромагнитное воздействие на РЭУ. Лекции 7 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.9. Надежность и электромагнитная совместимость РЭУ.Показатели надежности РЭУ. Пути повышения надежности. Метод резервирования.Виды электромагнитных помех. Паразитные связи. Внешнее и внутренне электромагнитное воздействие на ЭС. Сам. работа 7 6 ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.10. Размещение электрорадиоэлементов на двухсторонней печатной плате.Расчет допустимой длины проводников печатной платы. Лабораторные 7 4 ПК-1 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.11. Размещение электрорадиоэлементов на двухсторонней печатной плате.Расчет допустимой длины проводников печатной платы. Сам. работа 7 4 ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.12. Электромагнитная совместимость и защита от внешних воздействий. Надежность РЭУ.Расчет надежности, теплового режима и механических воздействий блоков ЭС на ЭВМ Лабораторные 7 6 ПК-1 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.13. Электромагнитная совместимость и защита от внешних воздействий. Надежность РЭУ.Расчет надежности, теплового режима и механических воздействий блоков ЭС на ЭВМ Сам. работа 7 6 ПК-1 Л1.1, Л2.1, Л1.2
Раздел 3. Защита РЭУ от различных воздействий
3.1. Методы защиты от электромагнитного воздействия и паразитных связей при проектировании РЭУ.Электростатическое, магнитное и электромагнитное экранирование. Проектирование экранов. Лекции 7 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1, Л1.2
3.2. Методы защиты от электромагнитного воздействия и паразитных связей при проектировании РЭУ.Электростатическое, магнитное и электромагнитное экранирование. Проектирование экранов. Сам. работа 7 10 ПК-1 Л1.1, Л2.1, Л1.2
3.3. Проектирование экранов для защиты от электромагнитного излучения. Лабораторные 7 6 ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л1.2
3.4. Защита РЭУ от воздействий окружающей среды, защита от ионизирующего излучения. Герметизация РЭУ. Проблемы проектирования герметичных РЭУ. Лекции 7 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1, Л1.2
3.5. Защита РЭУ от воздействий окружающей среды, защита от ионизирующего излучения. Герметизация РЭУ. Проблемы проектирования герметичных РЭУ. Сам. работа 7 6 ПК-1 Л1.1, Л2.1, Л1.2
3.6. Проектирование системы герметизации РЭУ. Лабораторные 7 6 ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л1.2
3.7. Защита РЭУ от механических воздействий. Виды механических воздействий, в зависимости от условий эксплуатации. Воздействие ударов, вибраций и ускорений на РЭУ. Активные и пассивные методы защиты РЭУ от механических воздействий. Лекции 7 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1, Л1.2
3.8. Защита РЭУ от механических воздействий. Виды механических воздействий, в зависимости от условий эксплуатации. Воздействие ударов, вибраций и ускорений на РЭУ. Активные и пассивные методы защиты РЭУ от механических воздействий. Сам. работа 7 10 ПК-1 Л1.1, Л2.1, Л1.2
3.9. Особенности конструирования РЭУ различного назначения. Особенности конструирования наземных стационарных РЭУ.Особенности конструирования наземных носимых РЭУ. Лекции 7 2 ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л1.2
3.10. Особенности конструирования РЭУ различного назначения. Особенности конструирования наземных стационарных РЭУ.Особенности конструирования наземных носимых РЭУ. Сам. работа 7 10 ПК-1 Л1.1, Л2.1, Л1.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Расскажите о роли стандартизации в технике конструирования РЭУ
Из каких разделов состоит техническое задание на разработку РЭУ?
В чём заключается подготовка производства РЭУ?
Что определяют технические условия на РЭУ?
Какие факторы входят в группу механических воздействий?
Как влияют радиационные факторы на механические свойства кострукционных материалов?
Что подразумевает понятие "технологичность"?
Каким требованиям должна отвечать конструкция встраиваемой РЭА?
Перечислите требования к базовым несущим конструкциям РЭУ?
Какие факторы влияют на разукрупнение схем?
Назовите критерии выбора конструкционных систем?
Назовите внешние воздействия на РЭУ и основные факторы их влияния на снижение надёжности.
Укажите основные способы отвода тепла от аппаратуры.
Причины воздействия на аппаратуру вибрации и ударов.
Как определяется собственная частота колебаний конструктивных элементов РЭУ?
Перечислите параметры электрических соединений и проанализируйте их влияние на конструкцию РЭУ.
В чём особенности конструкций световодов и волоконно-оптических кабелей?
Какие функции выполняет печатная плата?
Перечислите конструктивные характеристики печатной платы.
От чего зависит ширина проводников и расстояние между ними?
Перечислите электрические параметры печатной платы.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
См. приложение.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 В.А. Кологривов Основы автоматизированного проектирования радиоэлектронных устройств. Ч1, Ч2: Учебное пособие Томск : Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012 // ЭБС "Университетская библиотека online" biblioclub.ru
Л1.2 А.А. Роженцов, А.А. Баев, Д.С. Чернышев Разработка устройств обработки сигналов на программируемых логических интегральных схемах : лабораторный практикум: Учебное пособие Йошкар-Ола : ПГТУ, 2016 // ЭБС "Университетская библиотека online" biblioclub.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Суранов, А.Я. LabVIEW 8.20: Справочник по функциям : Справочник Москва : ДМК Пресс, 2009 // ЭБС "Лань" e.lanbook.com
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 http://ru.wikibooks.org/wiki/Xilinx_WebPACK_ISE Xilinx WebPACK ISE Викиучебник ФРЕНКЕЛЬ Б. С., КУЗЬМИЧ М. С.
Э2 http://logways.ru/category/rabota-so-sredoy/ Видеоуроки XILINX ISE WebPack
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows
Microsoft Office
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
001вК склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032
204К лаборатория свч-измерений - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 10 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска маркерная; стеллажи для лабораторного оборудования; измеритель комплексных коэффициентов Р4; генератор сигналов высокочастотный Г4-14; измеритель КСВН Р2-73; измерительные линии Р1-17; Р2-59; измеритель среднеквадратичной мощности до 18 ГГц; вольтметр В7-35 цифровой; вольтметр ВМ-70; плата AS-9260; методические указания к выполнению лабораторных работ по курсам "Электродинамика СВЧ"; "Устройства СВЧ и антенны".
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

При условии успешного выполнения всех лабораторных заданий студент допускается к сдаче зачета.
Продолжительность зачета - 3 часа 00 минут. Зачет проводится в виде собеседования по одной из практических тем, а также по одному из зачетных вопросов. Для получения зачета студент должен показать глубокие знания по вопросам, а также продемонстрировать уверенность в ответах, четкое и ясное изложение на грамотном языке.