Rok akademicki: 2015/2016 Kod: IEL s Punkty ECTS: 3. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Transkrypt

1 Nazwa modułu: owanie urządzeń elektronicznych Rok akademicki: 2015/2016 Kod: IEL s Punkty ECTS: 3 Wydział: Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji Kierunek: Elektronika Specjalność: - Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: - Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 6 Strona www: Osoba odpowiedzialna: Worek Cezary (worek@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: Krzak Łukasz (lkrzak@agh.edu.pl) Worek Cezary (worek@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Student potrafi korzystać z narzędzi kontroli wersji i narzędzi wspomagających zarządzanie projektem. EL1A_W21 Aktywność na zajęciach, M_W002 Student zna możliwości narzędzi do projektowania i symulowania układów elektronicznych. EL1A_U03 Aktywność na zajęciach, Zaliczenie M_W003 Student zna podstawe zagadnienia związane z produkcją obwodów elektronicznych. EL1A_W05 M_W004 Student rozumie jakie podstawowe akty prawne i w jakim zakresie dotyczą procesu projektowania urządzeń elektronicznych. EL1A_U19, EL1A_K02 M_W005 Student posiada wiedzę dotyczącą podstawowych zagadnien związanych z kompatybilnością elektromagnetyczną, a także sposobów minimalizacji zaburzeń w układach zasilania i przesyłu danych. EL1A_W04, EL1A_W11, Zaliczenie Umiejętności M_U001 Student potrafi zaprojektować płytę PCB, pod kątem spełnienia założonych wymagań funkcjonalnych i obostrzeń technologicznych. EL1A_W05, EL1A_W10, Zaliczenie 1 / 5

2 M_U002 Student potrafi zoptymalizować zaprojektowany układ elektroniczny pod kątem założonych wymagań wykorzystując narzędzia symulacyjne. EL1A_U09, Zaliczenie M_U003 Student potrafi zaprojektować proste urządzenie elektroniczne rozpoczynając od procesu formułowania wymagań, poprzez dobór komponentów, projekt PCB aż do oceny uzyskanych rezultatów. EL1A_W10, EL1A_U07 M_U004 Student potrafi zaprezentować wyniki realizacji swojego projektu w atrakcyjny sposób. EL1A_U06, EL1A_U15 Prezentacja, Sprawozdanie Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład audytoryjne laboratoryjne projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 M_W004 M_W005 Umiejętności M_U001 Student potrafi korzystać z narzędzi kontroli wersji i narzędzi wspomagających zarządzanie projektem. Student zna możliwości narzędzi do projektowania i symulowania układów elektronicznych. Student zna podstawe zagadnienia związane z produkcją obwodów elektronicznych. Student rozumie jakie podstawowe akty prawne i w jakim zakresie dotyczą procesu projektowania urządzeń elektronicznych. Student posiada wiedzę dotyczącą podstawowych zagadnien związanych z kompatybilnością elektromagnetyczną, a także sposobów minimalizacji zaburzeń w układach zasilania i przesyłu danych. Student potrafi zaprojektować płytę PCB, pod kątem spełnienia założonych wymagań funkcjonalnych i obostrzeń technologicznych / 5

3 M_U002 M_U003 M_U004 Student potrafi zoptymalizować zaprojektowany układ elektroniczny pod kątem założonych wymagań wykorzystując narzędzia symulacyjne. Student potrafi zaprojektować proste urządzenie elektroniczne rozpoczynając od procesu formułowania wymagań, poprzez dobór komponentów, projekt PCB aż do oceny uzyskanych rezultatów. Student potrafi zaprezentować wyniki realizacji swojego projektu w atrakcyjny sposób Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład 1. Elementy projektoznawstwa i zarządzania projektami w pracy inżynierskiej Omówienie zagadnień projektowania wstępnego i szczegółowego, zagadnień formułowania i analizy problemu oraz etapu poszukiwania rozwiązania. Narzędzia wspomagające zarządzanie dokumentacją i prowadzenie projektów inżynierskich. 2. Podstawowe narzędzia i techniki stosowane w wytwarzaniu urządzeń elektronicznych Czynniki wpływające na dobór narzędzi programowych w pracy inżynierskiej. Konfiguracja środowiska pracy na przykładzie oprogramowania Eagle i Altium Designer. Edycja schematów, płytek PCB i obsługa bibliotek elementów na przykładzie oprogramowania Eagle i Altium Designer. Omówienie podstawowych zagadnień związanych z produkcją i montażem układów elektronicznych. 3. Zasady projektowania obwodów drukowanych Wybrane problemy dotyczące topologii obwodów drukowanych, omówienie reguł projektowania obwodów analogowych, cyfrowych i obwodów wysokoczęstotliwościowych, wybrane problemy związane z integralnością sygnałową, uwzględnienia wymagań norm kompatybilności elektromagnetycznej w projektach układów elektronicznych. 4. Aspekty techniczne i prawne bezpieczeństwa urządzeń elektronicznych Wybrane zagadnienia dotyczące spełnienia wymagań dyrektyw nowego podejścia: LVD, EMC, R&TTE, ATEX. Systemy zarządzania jakością oraz systemy zarządzania środowiskowego. Omówienie wybranych zagadnień związanych z Dyrektywą Maszynową. Tworzenie dokumentacji techniczno-ruchowej i technologicznej projektów układów elektronicznych wraz z elementami zarządzania jakością. laboratoryjne W trakcie ćwiczeń laboratoryjnych studenci zdobędą umiejętności w posługiwaniu się komputerowymi narzędziami do projektowania i symulacji układów elektronicznych. obejmują następujące zagadnienia: 1. Narzędzia do automatyzacji procesu projektowania Zapoznanie studentów z narzędziami do kontroli wersji oraz narzędziami do tworzenia, 3 / 5

4 edycji i kontroli harmonogramów. 2. Edycja schematów elektronicznych Zapoznanie studentów z modułami oprogramowania CAD służącymi do rysowania i dokumentowania schematów elektronicznych, generowanie listy elementów. 3. owanie podzespołów i tworzenie bibliotek Zapoznanie studentów z modułami oprogramowania CAD służącymi do wprowadzania i zarządzania elementami bibliotecznymi,. 4. Rysowanie połączeń obwodów drukowanych Zapoznanie studentów z modułami oprogramowania CAD służącymi do projektowania obwodów drukowanych, generowanie dokumentacji technologicznej, testowanie integralności sygnałowej. 5. Definiowanie i weryfikację reguł projektowych Konfigurowanie modułu do automatycznego prowadzenia ścieżek, weryfikacja projektu pod kątem zadanych reguł projektowych. projektowe W ramach ćwiczeń projektowych studenci projektują proste urządzenie elektroniczne, mające spełnić zadane wymagania. obejmuje: analizę zagadnienia opracowanie schematu elektrycznego dobór komponentów przygotowanie PCB przygotowanie dokumentacji techniczno-konstrukcyjnej i technologicznej przygotowanie i wygłoszenie prezentacji dot. projektu Sposób obliczania oceny końcowej 1. Warunkiem uzyskania pozytywnej oceny końcowej jest uzyskanie pozytywnej oceny z projektu oraz. 2. Obliczamy średnią ważoną z ocen z projektu (100%). 3. Wyznaczmy ocenę końcową na podstawie zależności: if sr>4.75 then OK:=5.0 else if sr>4.25 then OK:=4.5 else if sr>3.75 then OK:=4.0 else if sr>3.25 then OK:=3.5 else OK:=3 4. Jeżeli pozytywną ocenę z projektu i uzyskano w pierwszym terminie i dodatkowo student był aktywny na zajęciach, to ocena końcowa jest podnoszona o 0.5. Wymagania wstępne i dodatkowe Znajomość elementów fizyki ciała stałego Znajomość elementów elektronicznych Znajomość analogowych układów elektronicznych Znajomość cyfrowych układów elektronicznych Znajomość technik symulacyjnych Znajomość techniki mikroprocesorowej Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. R. Kisiel, Podstawy technologii dla elektroników, BTC 2005, 2. Zb. Szczepański, St. Okoniewski Technologia i materiałoznawstwo dla elektroników, WSiP 2007, 3. Zb. Rymarski Materiałoznawstwo i konstrukcja urządzeń elektronicznych, Wyd. Polit. Śląskiej 2000, P. Horowitz, W. Hill: Sztuka Elektroniki, WKŁ, Warszawa cz. 1 i 2. wydanie: 9/ Henryk Wieczorek, EAGLE pierwsze kroki, BTC, Warszawa 2007, ISBN J. Izydorczyk, PSPICE komputerowa symulacja układów elektronicznych, Helion, Elya B. Joffe, Kai-Sang Lock, Grounds for grounding : a circuit-to-system handbook. John Wiley & Sons, IEEE, / 5

5 7. Spartaco Caniggia, Francescaromana Maradei, Signal Integrity and Radiated Emission of High-Speed Digital Systems, John Wiley & Sons, December Howard Johnson, Martin Graham, High-Speed Signal Propagation: advanced BlackMagic, Prentice Hall PTR, Mark I. Montrose, Printed Circuits Board Design Techniques for EMC Compliance, IEEE Press Henry W. Ott, Electromagnetic Compatibility Engineering, John Wiley & Sons, Dyrektywy nowego podejścia LVD, EMC, R&TTE, ATEX. Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Wojciech Piasecki, Marek Florkowski, Henryk Jankowski, Cezary Worek, Artur Mirocha, Skuteczne zasilanie automatyki rozproszonej, Control Engineering Polska, 2005 R. 3 nr 5 s Artur Lipowski, Cezary Worek, Systemy operacyjne w systemach mikroprocesorowych, Elektronika Praktyczna Plus, 2006 nr 1 wyd. spec. s Cezary Worek, Sławomir Ligenza, Parallel operation of MOSFET and IGBT transistors in resonant mode converters, Przegląd Elektrotechniczny, 2010 R. 86 nr 7 s Cezary Worek, Marcin Szczurkowski, Kompatybilność elektromagnetyczna urządzeń elektronicznych przeznaczonych do pracy w przestrzeniach zagrożonych wybuchem, Przegląd Elektrotechniczny, 2010 R. 86 nr 3 s Cezary Worek, Sławomir Ligenza: Zintegrowany element magnetyczny zwiększający sprawność rezonansowych układów przetwarzania energii, Przegląd Elektrotechniczny, 2012 R. 88 nr 11b s Sławomir Ligenza, Cezary Worek, Design techniques for the reduction of the radiated electromagnetic emission in flyback SMPS, Przegląd Elektrotechniczny, 2097, R. 88 NR 2/2012, s Cezary Worek, Łukasz Krzak, Bateryjny, bezprzewodowy układ zasilania z systemem dwukierunkowego przesyłu energii przystosowany do pracy w podziemiach kopalń Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, 2012 R. 50 nr 5 s Cezary Worek, A contactless battery power supply system with bidirectional energy transfer, Przegląd Elektrotechniczny, 2013 R. 89 nr 3b s Informacje dodatkowe Brak Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Wykonanie projektu Przygotowanie do zajęć Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 28 godz 20 godz 4 godz 20 godz 8 godz 8 godz 88 godz 3 ECTS 5 / 5