Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Podstawy projektowania obwodów z wykorzystaniem oprogramowania CAD/CAM
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
EELT-2-307-IE-s
Wydział:
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Inżynieria elektryczna w pojazdach samochodowych
Kierunek:
Elektrotechnika
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Kasiński Krzysztof (kasinski@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Wymienia możliwości oprogramowania inżynierskiego typu CAD/CAE dla elektroników. ELT2A_W03, ELT2A_W04 Zaliczenie laboratorium,
Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Kolokwium
M_W002 Wymienia etapy procesu produkcji obwodów drukowanych od projektu przez poszczególne etapy produkcji aż po testowanie. Wymienia i opisuje obudowy układów scalonych oraz metody montażu komponentów na obwodach drukowanych ELT2A_W08, ELT2A_W06, ELT2A_W03, ELT2A_W02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_W003 Wymienia podstawowe reguły projektowania obwodów drukowanych pod kątem: reguł DRC, EMC, produkcji seryjnej. Wymienia problemy związane z transmisją szybkich sygnałów cyfrowych oraz rozpraszaniem mocy w obwodach drukowanych. ELT2A_W07, ELT2A_W03, ELT2A_W02, ELT2A_W04, ELT2A_W01 Wynik testu zaliczeniowego,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Generuje zestaw plików niezbędnych do produkcji zaprojektowanego obwodu drukowanego (na podstawie wymagań wybranego producenta). ELT2A_U03, ELT2A_U11, ELT2A_U02, ELT2A_U01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Sprawdza projekt PCB pod kątem podstawowych reguł projektowych DRC i ERC (minimalna szerokość ścieżki, odstępy, zwarcia, przerwy) i interpretuje wyniki tych analiz. ELT2A_U11, ELT2A_U02, ELT2A_U01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach
M_U003 Wyszukuje dokumentację elementu elektronicznego i na jej podstawie przygotowuje własny element biblioteczny do wykorzystania w projektowaniu obwodów drukowanych. ELT2A_U11, ELT2A_U06, ELT2A_U04, ELT2A_U02, ELT2A_U01 Zaliczenie laboratorium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach
M_U004 Projektuje obwód drukowany układu elektronicznego (elementy pasywne, wzmacniacz operacyjny, konektory) w programie typu CAD/CAE korzystając również z kart katalogowych i not aplikacyjnych. ELT2A_U11, ELT2A_U04, ELT2A_U02, ELT2A_U01 Zaliczenie laboratorium,
Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Jest świadomy podstawowych aspektów ekonomicznych dotyczących projektowania urządzeń elektronicznych, rozumie wpływ urządzeń elektronicznych na środowisko naturalne i bezpieczeństwo użytkownika. ELT2A_K01 Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
48 28 0 20 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Wymienia możliwości oprogramowania inżynierskiego typu CAD/CAE dla elektroników. + - - - - - - - - - -
M_W002 Wymienia etapy procesu produkcji obwodów drukowanych od projektu przez poszczególne etapy produkcji aż po testowanie. Wymienia i opisuje obudowy układów scalonych oraz metody montażu komponentów na obwodach drukowanych + - - - - - - - - - -
M_W003 Wymienia podstawowe reguły projektowania obwodów drukowanych pod kątem: reguł DRC, EMC, produkcji seryjnej. Wymienia problemy związane z transmisją szybkich sygnałów cyfrowych oraz rozpraszaniem mocy w obwodach drukowanych. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Generuje zestaw plików niezbędnych do produkcji zaprojektowanego obwodu drukowanego (na podstawie wymagań wybranego producenta). + - + - - - - - - - -
M_U002 Sprawdza projekt PCB pod kątem podstawowych reguł projektowych DRC i ERC (minimalna szerokość ścieżki, odstępy, zwarcia, przerwy) i interpretuje wyniki tych analiz. + - + - - - - - - - -
M_U003 Wyszukuje dokumentację elementu elektronicznego i na jej podstawie przygotowuje własny element biblioteczny do wykorzystania w projektowaniu obwodów drukowanych. + - + - - - - - - - -
M_U004 Projektuje obwód drukowany układu elektronicznego (elementy pasywne, wzmacniacz operacyjny, konektory) w programie typu CAD/CAE korzystając również z kart katalogowych i not aplikacyjnych. + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Jest świadomy podstawowych aspektów ekonomicznych dotyczących projektowania urządzeń elektronicznych, rozumie wpływ urządzeń elektronicznych na środowisko naturalne i bezpieczeństwo użytkownika. + - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 78 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 48 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (28h):

Zakres tematyczny wykładów:
1. Podstawy technologii produkcji obwodów drukowanych (PCB).
2. Przygotowanie dokumentacji produkcyjnej.
3. Podstawy technologii pakowania i montażu układów elektronicznych.
4. Oprogramowanie CAD/CAE – przegląd rynku, możliwości, obsługa.
5. Metodologia projektowania wielowarstwowych obwodów drukowanych.
6. Zagadnienia związane z signal integrity i power integrity.

Ćwiczenia laboratoryjne (20h):

Zakres tematyczny zajęć laboratoryjnych.
1. Wprowadzenie do oprogramowania Altium Designer.
2. Tworzenie projektu, edycja i importowanie schematów. Schematy hierarchiczne.
3. Tworzenie własnych wzorców projektowych i przegląd ustawień środowiska.
4. Dostęp i obsługa wbudowanych bibliotek elementów elektronicznych oraz tworzenie własnych bibliotek na podstawie dokumentacji producenta.
5. Projektowanie wielowarstwowych obwodów drukowanych.
- narzędzia do łączenia elementów (ręczne i automatyczne)
- konfiguracja i wykorzystywanie obszarów
- konfigurowanie warstw obwodu drukowanego
- konfiguracja i sprawdzanie reguł projektowych (DRC, ERC)
- przygotowanie dokumentacji produkcyjnej.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Warunkiem uzyskania pozytywnej oceny jest uzyskanie zaliczenia z zajęć laboratoryjnych (ukończenia zadań przewidzianych we wszystkich instrukcjach), kolokwiów (dotyczących m.in. tematyki poruszanych na wykładzie) oraz końcowego kolokwium praktycznego.
Ocena z laboratorium:
- kolokwium wstępne na zajęciach laboratoryjnych 50%
- kolokwium praktyczne 60%
Całkowita liczba punktów wyrażona w procentach podlega następnie konwersji na ocenę końcową zgodnie z regulaminem studiów.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

- znajomość podstaw elektroniki
- znajomość metod symulacji obwodów elektronicznych

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Peter Wilson, The Circuit Designer’s Companion
•www.altium.com/support
•Przewodnik po programie Altium Designer
•Peter Wilson, The Circuit Designer’s Companion
•Clyde Coombs Jr., Printed Circuits Handbook
•Ryszard Kisiel, Podstawy Technologii Montażu dla Elektroników
•Howard Johnson, High-Speed Digital Design A Handbook of Black Magic
•Henry Ott, Electromagnetic compatibility engineering
•J. DiBene II, Fundamentals of Power Integrity for Computer Platforms and Systems
•Walt Kester, Analog Devices, Mixed-signal Hardware and Housekeeping Techniques (Chapter)

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

K. Kasinski, et al., Dual-stage, Time-over-Threshold Based Prototype Readout ASIC for Silicon Microstrip Sensors, Microelectronics Journal (2015). DOI: 10.1016/j.mejo.2015.10.011.
K. Kasinski, et al., Test system of the Time-over-Threshold based chip optimized for linear transfer characteristics and low power for particle tracking applications, Proc. MIXDES 2015.
W. Zubrzycka, K. Kasinski, Laser system for testing radiation imaging detector circuits, Proc. of SPIE Vol. 9662.

Informacje dodatkowe:

Dopuszczalna liczba studentów na grupę: 13.