Računalom podržano projektiranje elektroničkih uređaja

Opis predmeta

U okviru predmeta studenti se upoznaju s postupkom projektiranja elektroničkih uređaja i sustava korištenjem računalnih alata. Okvirni sadržaj: Proces razvoja i životni ciklus elektroničkog uređaja. Tehnologije izrade tiskanih pločica i površinske montaže komponenata. Tehničko dokumentiranje. Upoznavanje s programom Altium Designer. Izrada električne sheme korištenjem računalnog programa: unos sheme, upravljanje bibliotekama komponenti, provjera ispravnosti i izrada spojne liste. Analiza i simulacija električnih shema. Projektiranje tiskanih pločica: pravila projektiranja, korištenje programskog modula za projektiranje tiskanih veza, mehaničko projektiranje, priprema proizvodne dokumentacije. Preporučeni postupci projektiranja za sklopove i uređaje s posebnim zahtjevima.

Opće kompetencije

Studenti se upoznaju s postupkom projektiranja elektroničkih uređaja i sustava korištenjem računalnih alata. Studenti stječu teorijska i praktična znanja o cjelokupnom procesu projektiranja uređaja, od razine početnog, idejnog rješenja, preko unosa električke sheme, provjere i simulacije rješenja, projektiranja tiskanih veza i pripreme proizvodne dokumentacije. Studenti se upoznaju s načelima i pravilima izrade tehničke dokumentacije.

Ishodi učenja

  1. opisati proces razvoja i životni ciklus elektroničkog uređaja.
  2. opisati tehnologije izrade tiskanih pločica i površinske montaže komponenata.
  3. proizvesti tehničku dokumentaciju elektroničkog uređaja.
  4. analizirati električnu shemu uređaja.
  5. dizajnirati tiskanu pločicu.
  6. analizirati električnu shemu korištenjem SPICE simulacije.
  7. definirati posebnosti projektiranja osjetljivih analognih sklopova i brzih digitalnih sklopova.
  8. koristiti programski paket Altium Designer za izradu električne sheme, projektiranje tiskanih pločica i SPICE simulaciju.

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja obrađuju teorijske i praktične aspekte problematike predmeta. Svaki tjedan održavaju se dva sata predavanja.

Provjere znanja

Kontinuirana provjera znanja obuhvaća dvije pismene provjere (međuispit i završni ispit). Provjera na ispitnom roku obuhvaća pismeni i usmeni ispit. Provjerava se znanje na laboratorijskim vježbama, a studenti bodove stječu i izradom praktičnog projekta.

Laboratorijske vježbe

Predviđeno je 15 sati laboratorijskih vježbi. U okviru vježbi studenti uče postupak projektiranja tiskanih pločica korištenjem programskog paketa Altium Designer.

Konzultacije

Konzultacije se održavaju se jednom tjedno.

Seminari

U okviru projekta studenti samostalno (prema specifikaciji projektnog zadatka koja se razlikuje za svakog studenta) projektiraju cjelokupnu dokumentaciju elektroničkog uređaja, što uključuje blok shemu uređaja, električnu shemu sklopovlja, maske za izradu tiskanih pločicu, sastavnicu, tehničke karakteristike i ostale nužne dijelove tehničke dokumentacije.

Stručni posjeti

Organiziraju se stručni posjeti tvrtkama koje se bave proizvodnjom elektroničkih uređaja u kojima studenti mogu vidjeti na koji način primijeniti u praksi znanja stečena na kolegiju.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 50 % 15 % 50 % 15 %
Seminar/Projekt 43 % 35 % 43 % 35 %
Međuispit: Pismeni 50 % 20 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 50 % 30 %
Ispit: Pismeni 50 % 20 %
Ispit: Usmeni 30 %
Napomena / komentar

Projekt se predaje u tri dijela: prvi dio nakon sedmog tjedna nastave (do 5 bodova), drugi dio nakon trinaestog tjedna nastave (do 5 bodova), a cjelokupna tehnička dokumentacija u zadnjem tjednu nastave (do 25 bodova).

Tjedni plan nastave

  1. Upoznavanje s procesom razvoja i životnim ciklusom elektroničkog uređaja.
  2. Tehnologije izrade tiskanih pločica i površinske montaže komponenata.
  3. Tehničko dokumentiranje. Pregled strukture tehničke dokumentacije elektroničkog uređaja. Preporuke za izradu tehničke dokumentacije.
  4. Upoznavanje s računalnim alatom za projektiranje elektroničkih uređaja (Altium Designer). Demonstracija modula za unos električne sheme i definiranje biblioteka komponenata.
  5. Razrada i unos električke sheme. Pravila projektiranja električke sheme. Provjera ispravnosti električke sheme.
  6. Projektiranje tiskanih veza. Električki parametri tiskanih vodova. Smještaj komponenata na tiskanu pločicu. Pravila projektiranja tiskanih veza i povezivanje komponenata.
  7. Demonstracija Altium Designer modula za projektiranje tiskanih veza. Provjera ispravnosti postupka projektiranja tiskane pločice.
  8. Međuispit.
  9. Posebni zahtjevi za projektiranje elektroničkih uređaja: uzemljenje, oklapanje i napajanje.
  10. Posebni zahtjevi za projektiranje elektroničkih uređaja: osjetljivi analogni sklopovi, brzi digitalni sklopovi. Analiza integriteta signala.
  11. Posebni zahtjevi za projektiranje elektroničkih uređaja: elektromagnetska kompatibilnost (EMC).
  12. Analiza i simulacija sklopova. Realne elektroničke komponente. SPICE simulacija električne sheme.
  13. Priprema proizvodne dokumentacije. Pojedinačna i serijska proizvodnja, testiranje. Mehaničko projektiranje i smještaj sklopova u kućište. Ekonomski aspekti. Složeni primjeri.
  14. Stručni posjet.
  15. Završni ispit.

Studijski programi

Sveučilišni preddiplomski
Elektroničko i računalno inženjerstvo (modul)
Izborni predmeti (6. semestar)
Elektronika (modul)
Izborni predmeti (6. semestar)
Računalno inženjerstvo (modul)
Izborni predmeti (6. semestar)

Za upis predmeta treba položiti predmete

Literatura

Kim R. Fowler (1996.), Electronic Instrument Design: Architecting for the Life Cycle, Oxford University Press
R. Magjarević, Z. Stare, M. Cifrek, H. Džapo, M. Ivančić, I. Lacković (2009.), Projektiranje tiskanih veza, Sveučilište u Zagrebu Fakultet elektrotehnike i računarstva
Tim Williams (2005.), The Circuit Designer's Companion, Newnes
Henry Ott (1988.), Noise Reduction Techniques in Electronic Systems, Wiley-Interscience
H. Džapo, Ž. Lučev Vasić (2015.), Računalom podržano projektiranje elektroničkih uređaja, upute za laboratorijske vježbe, Sveučilište u Zagrebu Fakultet elektrotehnike i računarstva

Laboratorijske vježbe

Izvedba

ID 34352
  Ljetni semestar
4 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje

Ocjenjivanje

90 izvrstan
80 vrlo dobar
70 dobar
50 dovoljan