Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Projektowanie urządzeń elektronicznych
Tok studiów:
2014/2015
Kod:
IEL-1-605-s
Wydział:
Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Elektronika
Semestr:
6
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
Worek Cezary (worek@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
Krzak Łukasz (lkrzak@agh.edu.pl)
Worek Cezary (worek@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

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,
Projekt
M_W002 Student zna możliwości narzędzi do projektowania i symulowania układów elektronicznych. EL1A_U03 Aktywność na zajęciach,
Zaliczenie laboratorium
M_W003 Student zna podstawe zagadnienia związane z produkcją obwodów elektronicznych. EL1A_W05 Projekt
M_W004 Student rozumie jakie podstawowe akty prawne i w jakim zakresie dotyczą procesu projektowania urządzeń elektronicznych. EL1A_K02, EL1A_U19 Projekt
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 Projekt,
Zaliczenie laboratorium
Umiejętności
M_U001 Student potrafi zaprojektować płytę PCB, pod kątem spełnienia założonych wymagań funkcjonalnych i obostrzeń technologicznych. EL1A_W05, EL1A_W10 Projekt,
Zaliczenie laboratorium
M_U002 Student potrafi zoptymalizować zaprojektowany układ elektroniczny pod kątem założonych wymagań wykorzystując narzędzia symulacyjne. EL1A_U09 Projekt,
Zaliczenie laboratorium
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 Projekt
M_U004 Student potrafi zaprezentować wyniki realizacji swojego projektu w atrakcyjny sposób. EL1A_U15, EL1A_U06 Prezentacja,
Sprawozdanie
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student potrafi korzystać z narzędzi kontroli wersji i narzędzi wspomagających zarządzanie projektem. + - + + - - - - - - -
M_W002 Student zna możliwości narzędzi do projektowania i symulowania układów elektronicznych. + - + - - - - - - - -
M_W003 Student zna podstawe zagadnienia związane z produkcją obwodów elektronicznych. + - - - - - - - - - -
M_W004 Student rozumie jakie podstawowe akty prawne i w jakim zakresie dotyczą procesu projektowania urządzeń elektronicznych. + - - - - - - - - - -
M_W005 Student posiada wiedzę dotyczącą podstawowych zagadnien związanych z kompatybilnością elektromagnetyczną, a także sposobów minimalizacji zaburzeń w układach zasilania i przesyłu danych. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi zaprojektować płytę PCB, pod kątem spełnienia założonych wymagań funkcjonalnych i obostrzeń technologicznych. - - + + - - - - - - -
M_U002 Student potrafi zoptymalizować zaprojektowany układ elektroniczny pod kątem założonych wymagań wykorzystując narzędzia symulacyjne. - - + - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi zaprojektować proste urządzenie elektroniczne rozpoczynając od procesu formułowania wymagań, poprzez dobór komponentów, projekt PCB aż do oceny uzyskanych rezultatów. - - - + - - - - - - -
M_U004 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 – 4h

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 – 8h

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 – 12h

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 – 6h

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.

Ćwiczenia laboratoryjne:

W trakcie ćwiczeń laboratoryjnych studenci zdobędą umiejętności w posługiwaniu się komputerowymi narzędziami do projektowania i symulacji układów elektronicznych. Zajęcia obejmują następujące zagadnienia:

1. Narzędzia do automatyzacji procesu projektowania – 2h
Zapoznanie studentów z narzędziami do kontroli wersji oraz narzędziami do tworzenia, edycji i kontroli harmonogramów.

2. Edycja schematów elektronicznych – 6h
Zapoznanie studentów z modułami oprogramowania CAD służącymi do rysowania i dokumentowania schematów elektronicznych, generowanie listy elementów.

3. Projektowanie podzespołów i tworzenie bibliotek – 2h
Zapoznanie studentów z modułami oprogramowania CAD służącymi do wprowadzania i zarządzania elementami bibliotecznymi,.

4. Rysowanie połączeń obwodów drukowanych – 8h
Zapoznanie studentów z modułami oprogramowania CAD służącymi do projektowania obwodów drukowanych, generowanie dokumentacji technologicznej, testowanie integralności sygnałowej.

5. Definiowanie i weryfikację reguł projektowych – 2h
Konfigurowanie modułu do automatycznego prowadzenia ścieżek, weryfikacja projektu pod kątem zadanych reguł projektowych.

Ćwiczenia projektowe:

W ramach ćwiczeń projektowych studenci projektują proste urządzenie elektroniczne, mające spełnić zadane wymagania. Projekt obejmuje:

  • analizę zagadnienia
  • opracowanie schematu elektrycznego
  • dobór komponentów
  • przygotowanie PCB
  • przygotowanie dokumentacji techniczno-konstrukcyjnej i technologicznej
  • przygotowanie i wygłoszenie prezentacji dot. projektu

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 113 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 28 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 20 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 10 godz
Wykonanie projektu 40 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 5 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

1. Warunkiem uzyskania pozytywnej oceny końcowej jest uzyskanie pozytywnej oceny z projektu oraz laboratorium.
2. Obliczamy średnią ważoną z ocen z projektu (60%), laboratorium (40%).
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 laboratorium 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: 9/2009.
4. Henryk Wieczorek, „EAGLE pierwsze kroki”, BTC, Warszawa 2007, ISBN978-83-60233-19-1
5. J. Izydorczyk, „PSPICE komputerowa symulacja układów elektronicznych”, Helion, 1993.
6. Elya B. Joffe, Kai-Sang Lock, Grounds for grounding : a circuit-to-system handbook. John Wiley & Sons, IEEE, 2010.
7. Spartaco Caniggia , Francescaromana Maradei, Signal Integrity and Radiated Emission of High-Speed Digital Systems, John Wiley & Sons, December 2008
8. Howard Johnson, Martin Graham, „High-Speed Signal Propagation: advanced BlackMagic”, Prentice Hall PTR, 2002
9. Mark I. Montrose, „Printed Circuits Board Design Techniques for EMC Compliance”, IEEE Press 2000
10. Henry W. Ott, “Electromagnetic Compatibility Engineering”, John Wiley & Sons, 2009
11. Dyrektywy nowego podejścia – LVD, EMC, R&TTE, ATEX.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak