242 6. Вызвать окно Штамп и ввести в соответствующие поля штампа тексто-

вое содержание согласно образцу, изображенному на рис. 15. 7.Сохранить отредактированную схему в файле с прежним именем.

Задание 3. Предпросмотр и печать схемы и спецификаций.

Порядок выполнения задания

1.Путем выбора в меню пункта Информация/Спецификация вызвать окно спецификации Перечень компонентов.

2.Наблюдать содержание таблицы и выбрать состав спецификации.

3.Экспортировать в MS Excel таблицы спецификаций для реальных и виртуальных компонентов.

4.Сохранить таблицы спецификаций в файле Спецификация-№вар.xls.

5.Выполнить по возможности распечатки схемы и спецификации в требуемом формате.

Содержание отчёта

1.Файл САПР-Слож-Выч-№вар. ms10 с текстовыми и графическими добавлениями и созданным штампом.

2.Файл Спецификация-№вар.xls с таблицами спецификаций для реальных и виртуальных компонентов.

4.Блок контроля освоения дисциплины

4.1. Общие указания

Блок контроля освоения дисциплины включает.

1.Методические указания к выполнению контрольной работы

Контрольная работа выполняется на заключительном этапе изучения дисциплины «САПР электронных устройств» и базируется на изученном теоретическом материале и практических навыках, приобретенных на практических занятиях по этой дисциплине. Контрольная работа выполняется на персональном компьютере и включает в себя разработку принципиальной электрической схемы заданного электронного устройства, создание печатной пла-

243

ты этого устройства по его принципиальной схеме, а также формирование технической документации. Индивидуальные задания на контрольную работу выдаются каждому студенту преподавателем, проводящим занятия.

Для студентов, обучающихся с элементами ДОТ, номер варианта задания контрольной работы определяется как сумма последних (младших) двух цифр шифра.

2.Блок текущего контроля

В подразделе 4.3 приводятся 6 тестов (42 задания) текущего контроля по каждому разделу дисциплины. Они предлагаются студентам в качестве тренировочных (репетиционных). После работы с этими тестами можно проверить ответы – они приведены в этом же разделе. Завершив работу с тренировочным тестом по разделу, студент переходит к контрольному тестированию.

3.Блок итогового контроля за семестр

Контрольные тесты студент получает у своего преподавателя или на учебном сайте дистанционного образования СЗТУ. Время ответа и число попыток ответа на контрольный тест ограничены.

Студенты, обучающиеся с элементами ДОТ, проходят собеседование с преподавателем по содержанию выполненных ими практических занятий и защищают контрольную работу на форуме.

Семестр завершается сдачей зачета. Допуск к сдаче зачёта определяется по балльно-рейтинговой системе оценки знаний (см. п. 2. 6).

4.2. Задания на контрольную работу и методические указания к её выполнению

Введение

Целями контрольной работы являются закрепление теоретических знаний по дисциплине и получение практических навыков самостоятельного их применения в решении конкретных задач создания принципиальных электрических

244

схем электронных устройств и при разработке на основе этих схем печатных плат в программной среде САПР Multisim – 10.

При выполнении контрольной работы решаются следующие задачи:закрепление практических навыков настройки среды САПР Multisim;закрепление практических навыков разработки принципиальных схем

электронных устройств;закрепление практических навыков создания печатных плат для произ-

водства электронных устройств;приобретение практических навыков оформления конструкторской доку-

ментации.

Перед выполнением работы необходимо изучить теоретический материал дисциплины и выполнить практические занятия под руководством преподавателя.

Каждый студент очно-заочной и заочной форм обучения должен выполнить одну контрольную работу, состоящую из трёх заданий. Первое задание заключается в создании заданной принципиальной электрической схемы электронного устройства. Второе задание предполагает разработку печатной платы для производства данного электронного устройства. Выполнение третьего задания состоит в подготовке и оформлении конструкторской документации на твёрдом носителе в соответствии с ЕСКД.

Задание на контрольную работу выдается каждому студенту по вариантам. Для всех студентов, в том числе и обучающихся с элементами ДОТ, номер варианта задания определяется как сумма последних (младших) двух цифр шифра. В каждом задании формулируются основная задача и порядок ее решения.

Тема контрольной работы: «Проектирование электронного устройства в среде САПР Multisim».

Задание 1. Создание в среде САПР Multisim – 10 принципиальной электрической схемы электронного устройства по заданному варианту.

Исходные данные для вариантов контрольной работы содержат:номер варианта №;

245

схему электронного устройства №;количество компонентов схемы;схемное обозначение компонентов;

описание компонентов (семейство основной БД, тип и/или параметры). Все компоненты расположены в основной БД в соответствующих разде-

лах.

Каждый компонент (кроме виртуальных) должен иметь физический корпус, либо назначенный по умолчанию, либо выбранный разработчиком.

Исходные данные для вариантов задания 1 контрольной работы представлены в табл. 1-10.

			246
				Таблица 1
№ варианта		1		2
Схема	Электронное устройство 5		Электронное устройство 4
Компоненты	Обозначение	Описание	Обозначение	Описание
1	R1	RESISTOR, 330Ω	C1	CAPACITOR,920pF
2	C1	CAPACITOR, 680pF	U3	HEX_DISPLAY, DCD_HEX_GREEN
3	R3	RESISTOR, 2.2kΩ	U2	74S, 74S139D
4	Q1	BJT_NPN, BUX33	Q1	BJT_NPN, BF570
5	U2	74LS, 74LS113D	R1	RESISTOR, 5.92kΩ
6	D1	DIODE, BA315	R3	RESISTOR, 4.3kΩ
7	LED1	LED_orange	J1	CONNECTORS, HDR1X8
8	J1	CONNECTORS, MINI-DIN5	D1	DIODE, BA423
9	U1	74ALS, 74ALS02M	U1	74LS, 74LS00N
10	U3	74ALS, 74ALS05AN	R2	RESISTOR, 100Ω
11	R2	RESISTOR, 100Ω	R4	RESISTOR, 160Ω
12	R4	RESISTOR, 53kΩ	J2	DSWPK_2
13	J2	DSWPK_4

			247
				Таблица 2
№ варианта		3		4
Схема	Электронное устройство 3		Электронное устройство 2
Компоненты	Обозначение	Описание	Обозначение	Описание
1	C1	CAPACITOR, 390nF	J1	CONNECTORS, HDR1X10
2	R2	RESISTOR, 620Ω	R2	RESISTOR, 300Ω
3	U1	SOCKETS, DIP8	R3	RESISTOR, 2.8kΩ
4	C2	CAPACITOR, 2.7mF	R4	RESISTOR, 2.7kΩ
5	C3	CAPACITOR, 680mF	X1	CRYSTAL, HC-49/U_1.5MHz
6	X1	CRYSTAL, R145-32.768kHz	D2	DIODE, 1N3493
7	U2	74ALS, 74ALS74AN	U2	74LS, 74LS183N
8	Q1	BJT_NPN, D42C12	R1	RESISTOR, 320Ω
9	R1	RESISTOR, 570Ω	C1	CAPACITOR, 3.9mF
10	R3	RESISTOR, 200Ω	LED1	LED_green
11	LED1	LED_red	U1	74ALS, 74ALS03BM
12	U3	74ALS, 74ALS02M

248

					Таблица 3
№ варианта		5			6
Схема		Электронное устройство 1		Электронное устройство 5
Компоненты	Обозначение		Описание	Обозначение	Описание
1	U1		74S, 74S139N	R1	RESISTOR, 440Ω
2	J2		CONNECTORS, HDR1X9	C1	CAPACITOR, 980pF
3	U3		HEX_DISPLAY, DCD_HEX_ORANGE	R3	RESISTOR, 2.8kΩ
4	R1		2X4DIP, 2X4DIP 4.7kΩ	Q1	BJT_NPN, D42C1
5	U4		OPAMP, AD8017AR	U2	74LS, 74LS113N
6	R4		RESISTOR, 634Ω	D1	DIODE, BH41
7	C1		CAPACITOR, 30mF	LED1	LED_orange
8	R3		RESISTOR, 820mΩ	J1	CONNECTORS, MINI-DIN5
9	LED1		LED_orange	U1	74ALS, 74ALS02N
10	J1		DSWPK_4	U3	74ALS, 74ALS05AM
11				R2	RESISTOR, 150Ω
12				R4	RESISTOR, 48kΩ
13				J2	DSWPK_4

249

				Таблица 4
№ варианта		7		8
Схема	Электронное устройство 4		Электронное устройство 3
Компоненты	Обозначение	Описание	Обозначение	Описание
1	C1	CAPACITOR, 680pF	C1	CAPACITOR, 330nF
2	U3	HEX_DISPLAY, DCD_HEX_GREEN	R2	RESISTOR, 620Ω
3	U2	74S, 74S139N	U1	SOCKETS, DIP8
4	Q1	BJT_NPN, BD237	C2	CAPACITOR, 2.9mF
5	R1	RESISTOR, 5.76kΩ	C3	CAPACITOR,960mF
6	R3	RESISTOR, 1.3kΩ	X1	CRYSTAL, HC-49U_5MHz
7	J1	CONNECTORS, HDR1X8	U2	74ALS, 74ALS74AM
8	D1	DIODE, BA56	Q1	BJT_NPN, D42C11
9	U1	74LS, 74LS09N	R1	RESISTOR, 460Ω
10	R2	RESISTOR, 150Ω	R3	RESISTOR, 600Ω
11	R4	RESISTOR, 260Ω	LED1	LED_red
12	J2	DSWPK_2	U3	74ALS, 74ALS02N

250

					Таблица 5
№ варианта		9		10
Схема	Электронное устройство 2			Электронное устройство 1
Компоненты	Обозначение	Описание	Обозначение		Описание
1	J1	CONNECTORS, HDR1X10	U1		74S, 74S139D
2	R2	RESISTOR, 320Ω	J2		CONNECTORS, HDR1X9
3	R3	RESISTOR, 2.5kΩ	U3		HEX_DISPLAY, DCD_HEX_ORANGE
4	R4	RESISTOR, 1.7kΩ	R1		2X4DIP, 2X4DIP 4.0kΩ
5	X1	CRYSTAL, HC-49/U_1.5MHz	U4		OPAMP, AD8018AR
6	D2	DIODE, 1N3064	R4		RESISTOR, 600Ω
7	U2	74LS, 74LS183D	C1		CAPACITOR, 30mF
8	R1	RESISTOR, 420Ω	R3		RESISTOR, 620mΩ
9	C1	CAPACITOR, 4.9mF	LED1		LED_orange
10	LED1	LED_green	J1		DSWPK_4
11	U1	74ALS, 74S003D

251

			Таблица 6
№ варианта	11		12
Схема	Электронное устройство 5	Электронное устройство 4
Компоненты	Описание	Обозначение	Описание
1	RESISTOR, 730Ω	C1	CAPACITOR, 450pF
2	CAPACITOR, 490pF	U3	HEX_DISPLAY, DCD_HEX_GREEN
3	RESISTOR,6.2kΩ	U2	74S, 74S139D
4	BJT_NPN, BVV22	Q1	BJT_NPN, BFN16
5	74LS, 74LS113D	R1	RESISTOR, 8.76kΩ
6	DIODE, BY722	R3	RESISTOR, 4.9kΩ
7	LED_orange	J1	CONNECTORS, HDR1X8
8	CONNECTORS, MINI-DIN5	D1	DIODE, BAV101
9	74ALS, 74ALS02M	U1	74LS, 74LS08J
10	74ALS, 74ALS05BN	R2	RESISTOR, 196Ω
11	RESISTOR, 620Ω	R4	RESISTOR, 450Ω
12	RESISTOR, 61kΩ	J2	DSWPK_2
13	DSWPK_4

252

				Таблица 7
№ варианта		13		14
Схема	Электронное устройство 3		Электронное устройство 2
Компоненты	Обозначение	Описание	Обозначение	Описание
1	C1	CAPACITOR, 530nF	J1	CONNECTORS, HDR1X10
2	R2	RESISTOR, 850Ω	R2	RESISTOR, 500Ω
3	U1	SOCKETS, DIP8	R3	RESISTOR, 3.8kΩ
4	C2	CAPACITOR, 1.7mF	R4	RESISTOR,4.7kΩ
5	C3	CAPACITOR, 480mF	X1	CRYSTAL, HC-49/U_1.5MHz
6	X1	CRYSTAL, HC-49US_25MHz	D2	DIODE, 1N3600
7	U2	74ALS, 74ALS74AN	U2	74LS, 74LS183N
8	Q1	BJT_NPN, D42C10	R1	RESISTOR, 360Ω
9	R1	RESISTOR, 580Ω	C1	CAPACITOR, 3.5mF
10	R3	RESISTOR, 720Ω	LED1	LED_green
11	LED1	LED_red	U1	74ALS, 74S003N
12	U3	74ALS, 74ALS02M

253

					Таблица 8
№ варианта		15			16
Схема		Электронное устройство 1		Электронное устройство 5
Компоненты	Обозначение		Описание	Обозначение	Описание
1	U1		74S, 74S139D	R1	RESISTOR, 145Ω
2	J2		CONNECTORS, HDR1X9	C1	CAPACITOR, 750pF
3	U3		HEX_DISPLAY, DCD_HEX_ORANGE	R3	RESISTOR, 8.5kΩ
4	R1		2X4DIP, 2X4DIP 3.5kΩ	Q1	BJT_NPN, D44H7
5	U4		OPAMP, AD8022AR	U2	74LS, 74LS113N
6	R4		RESISTOR, 634Ω	D1	DIODE, BYM56C
7	C1		CAPACITOR, 20mF	LED1	LED_orange
8	R3		RESISTOR, 820mΩ	J1	CONNECTORS, MINI-DIN5
9	LED1		LED_orange	U1	74ALS, 74ALS02N
10	J1		DSWPK_4	U3	74ALS, 74ALS05BM
11				R2	RESISTOR, 800Ω
12				R4	RESISTOR, 55kΩ
13				J2	DSWPK_4

254

				Таблица 9
№ варианта		17		18
Схема	Электронное устройство 4		Электронное устройство 3
Компоненты	Обозначение	Описание	Обозначение	Описание
1	C1	CAPACITOR, 190pF	C1	CAPACITOR, 660nF
2	U3	HEX_DISPLAY, DCD_HEX_GREEN	R2	RESISTOR, 670Ω
3	U2	74S, 74S139N	U1	SOCKETS, DIP8
4	Q1	BJT_NPN, BSS80C	C2	CAPACITOR, 3.7mF
5	R1	RESISTOR, 3.65kΩ	C3	CAPACITOR, 120mF
6	R3	RESISTOR, 2.4kΩ	X1	CRYSTAL, HC-49U_1,5MHz
7	J1	CONNECTORS, HDR1X8	U2	74ALS, 74ALS74AM
8	D1	DIODE, BY706	Q1	BJT_NPN, D42C1
9	U1	74LS, 74LS01D	R1	RESISTOR, 390Ω
10	R2	RESISTOR, 170Ω	R3	RESISTOR, 650Ω
11	R4	RESISTOR, 830Ω	LED1	LED_red
12	J2	DSWPK_2	U3	74ALS, 74ALS02N

255

					Таблица 10
№ варианта		19		20
Схема		Электронное устройство 2		Электронное устройство 1
Компоненты	Обозначение	Описание	Обозначение		Описание
1	J1	CONNECTORS, HDR1X10	U1		74S, 74S139N
2	R2	RESISTOR, 620Ω	J2		CONNECTORS, HDR1X9
3	R3	RESISTOR, 2.4kΩ	U3		HEX_DISPLAY, DCD_HEX_ORANGE
4	R4	RESISTOR, 2.5kΩ	R1		2X4DIP, 2X4DIP 2.4kΩ
5	X1	CRYSTAL, HC-49/U_1.5MHz	U4		OPAMP, AD8022ARМ
6	D2	DIODE, 1N5406	R4		RESISTOR, 6800Ω
7	U2	74LS, 74LS183D	C1		CAPACITOR, 10mF
8	R1	RESISTOR, 325Ω	R3		RESISTOR, 860mΩ
9	C1	CAPACITOR, 6,8mF	LED1		LED_orange
10	LED1	LED_green	J1		DSWPK_4
11	U1	74ALS, 74LS26D

256

4.2.1. Рекомендации к выполнению задания 1 контрольной работы

При выполнении задания 1 рекомендуется следующая последовательность действий:

1.Выполнить глобальные и пользовательские настройки среды Multisim, руководствуясь основными теоретическими положениями и методикой выполнения заданий 1, 2 практического занятия 1;

2.Выбрать из основной БД и расположить на рабочем поле требуемые компоненты заданной принципиальной схемы, руководствуясь основными теоретическими положениями и методикой выполнения задания 1 практического занятия 4;

3.Зарезервировать место в правом нижнем углу рабочего поля для размещения штампа;

4.Выполнить соединения компонентов заданной принципиальной схемы, руководствуясь основными теоретическими положениями и методикой выполнения задания 2 практического занятия 4;

5.При необходимости отредактировать созданную электрическую схему и выполнить проверку правил электрических соединений опцией ERC, руководствуясь основными теоретическими положениями и методикой выполнения задания 4 практического занятия 4;

6.Создать и заполнить штамп, расположив его в правом нижнем углу документа, руководствуясь основными теоретическими положениями и методикой выполнения задания 2 практического занятия 6.

Образец штампа изображён на рис. 1.

7.Добавить к схеме необходимые текстовые, графические дополнения и комментарии, руководствуясь основными теоретическими положениями и методикой выполнения задания 1 практического занятия 6;

8.Сохранить схему в файле САПР-КР-№вар. ms10.

Принципиальные схемы электронных устройств для вариантов изображены на рис. 2-6.

257

Северо-Западный государственный заочный технический университет

устройство

Рис. 1

Рис. 2

258

Рис. 3

Рис. 4

259

Рис. 5

Рис. 6

260

Задание 2. Разработка в среде САПР Ultiboard печатной платы по созданной принципиальной схеме электронного устройства.

4.2.2. Рекомендации к выполнению задания 2 контрольной работы

Исходные данные для задания 2 контрольной работы содержат:номер варианта;образец конструктива печатной платы №;

габаритные размеры печатной платы.

Исходные данные для вариантов задания 2 контрольной работы представлены в табл. 11,12.

Таблица 11

	№ варианта			1			2	3	4			5			6		7	8		9			10
	№ конструктива ПП			3			4	1	2			3			4		1	2		3			4
	Габаритные размеры ПП,					7,25х7,259x68			х11			4,25			8х	89.5x6.57,5х10							9х9
				5,5																4,5
	см
																			Таблица 12
	№ варианта	11	12		13		14	15		16			17				18		19			20
№ конструктива ПП		1	2		3		4	1		2					3		4		1			2
Габаритные размеры		10x76	х10				8,5х	8,510x7.55,5		х10				5,25			7,5х		7,510.5x6.57,5		х11
						5
	ПП, см

261

Образцы конструктива печатных плат представлены на рис. 7-10.

Рис. 7

Рис. 8

262

Рис. 9

Рис.10

Обозначения элементов конструктива представлены на рис. 11.

263

Рис.11

При выполнении задания 2 рекомендуется следующая последовательность действий:

1.По разработанной принципиальной схемы электронного устройства сформировать таблицы перечня реальных, виртуальных компонентов и статистического отчёта, руководствуясь методикой выполнения задания 2 практического занятия 5, подготовительный этап.

2.Для разработанной принципиальной схеме электронного устройства создать список соединений и компонентов и сохранить этот список в файле с именем САПР-КР-№вар. ewnet. и экспортировать его в Ultiboard. При этом руководствоваться методикой выполнения задания 2 практического занятия 5, этап 1.

3.Создать контур ПП с заданными параметрами, руководствуясь методикой выполнения задания 2 практического занятия 5, этап 2.

4.Оформить заданный конструктив ПП, разместив на поверхности полигоны (области) металлизации, полигоны запрета размещения компонентов и проводников, сквозные технологические отверстия и переходные отверстия для монтажа и крепежа ПП. При этом руководствоваться методикой выполнения задания 2 практического занятия 5, этап 3.

5.Экспортировать в Ultiboard список соединений и компонентов принципиальной схемы.

264

6.Разместить и зафиксировать положения разъёмов, переключателей и элементов индикации по краям контура ПП в ручном режиме. Выполнить установку на ПП остальных компонентов в режиме авторазмещения. При этом руководствоваться методикой выполнения задания 2 практического занятия 5, этап 4.

7.Выполнить автоматическую трассировку проводников на ПП, руководствуясь методикой выполнения задания 2 практического занятия 5, этап 5.

8.Выполнить автоматическую проверку соблюдения правил размещения компонентов и трассировки соединений (DRC) и устранить выявленные ошибки, руководствуясь методикой выполнения задания 2 практического занятия 5, этап

9.При необходимости выполнить в ручном режиме коррекцию созданных трасс (соединений) и создать соединения, не выполненные автотрассировщиком, руководствуясь методикой выполнения задания 2 практического занятия 5, этап 7. 10.Сохранить разработанный проект в файле с именем САПР-КР-№вар. ewprj.

Задание 3. Подготовка и оформление конструкторской документации на твёрдом носителе в соответствии с ЕСКД.

4.2.3. Рекомендации к выполнению задания 3 контрольной работы

При выполнении задания 3 рекомендуется следующая последовательность действий:

1.Создать твёрдые копии документов «Схема электрическая принципиальная», «Спецификация» и «Статистический отчёт» для включения их в состав контрольной работы, руководствуясь методикой выполнения задания 3 практического занятия 6; 2. Создать твёрдые копии документов на печатную плату электронного устрой-

ства форматом А4 в составе:

сборочный чертёж ПП с размещёнными компонентами на верхнем слое платы (Silkscreen);

топологический рисунок верхнего проводящего слоя (Copper Top) с контактными площадками;

265

топологический рисунок нижнего проводящего слоя (Copper Bottom) с контактными площадками;

2 изображения ПП в формате 3D (объёмное) – верхнего и нижнего слоёв.

При этом руководствоваться методикой выполнения задания 3 практического занятия 5.

Указания к использованию литературы

При выполнении задания 1 целесообразно использовать литературу [1], с. 200-224, [3], с. 19-25; задания 2 - [1], с. 193-205, [2], с. 15-19, [3], с.104-119; задания 3 - [1], с. 52-55, [6], с. 40-44.

4.2.4. Требования к последовательности изложения, оформления материалов контрольной работы и порядку её защиты

Материалы контрольной работы излагаются и размещаются в порядке выполнения заданий 1, 2 и 3.

При оформлении контрольной работы в её состав должны быть включены: 1.Титульный лист; 2.Содержание задания 1 контрольной работы;

3.Результаты выполнения задания 1;

4.Содержание задания 2 контрольной работы;

5.Результаты выполнения задания 2;

6.Содержание задания 3 контрольной работы;

7.Результаты выполнения задания 3;

8.Заключение.

К текстовой части контрольной работы прилагаются результаты проектирования в электронном виде: – файлы со схемой САПР-КР-№вар. ms10 и печатной платой САПР-КР-№вар. Ewprj.

Образец титульного листа и пример оформления текстовой части контрольной работы представлены в приложениях 1 и 2 соответственно.

Порядок защиты контрольной работы: