CAD ve sdělovací technice

Přednášející:

Josef Dobeš (gar.), Zbyněk Škvor

Cvičící:

Josef Dobeš (gar.), Petr Černý, Milan Polívka, Pavel Puričer, Zbyněk Škvor, Josef Špaček, Jan Vancl

Předmět zajišťuje:

katedra radioelektroniky

Anotace:

Pojem modelu. Algoritmizace a numerické metody. Počítačový návrh obvodů a metody výpočtu polí v radiotechnice. CAD pro vedení a přizpůsobování; náhradní modely prvků, vedení a nespojitostí. Lineární a nelineární modely aktivních prvků. Metody analýzy lineárních a nelineárních obvodů, toleranční a statistická analýza. Optimalizace. Strategie návrhu a konkretizace použití CAD na základních aktuálních profesionálních systémech.

Požadavky:

Navštivte http://www.elmag.org/doku.php/k317:cad

Navštivte http://radio.feld.cvut.cz/personal/dobes2/dobes.cz.pdf

Osnova přednášek:

1. Úvod. Vlny na vedení, PSV. Závislost vstupní impedance vedení na jeho délce

2. Rozptylové parametry jedno-, dvoj- a trojbranu. Graf signálových toků

3. Smithův diagram, impedanční přizpůsobení. Úzkopásmové přizpůsobovací obvody

4. Metody analýzy vhodné pro vf obvody a jejich implementace v prostředcích CAD

5. Optimalizace, formulace kriteriální funkce, základní metody globální a lokální

6. Rolletův činitel stability, návrh úzkopásmového zesilovače s tranzistorem

7. Toleranční analýza. Strategie návrhu vf obvodů prostředky CAD

8. Struktura nelineárních modelů rf a mikrovlnných obvodů, model Zenerovy diody

9. Kvazisaturační verze Gummel-Poonova modelu bipolárního tranzistoru

10. Semiempirické modely tranzistoru MOSFET (klasický Dangův i BSIM III.x)

11. Realistický model tranzistoru GAASFET (Parkerův), modely dalších mikrovlnných tranzistorů

12. Zjednodušený algoritmus pro řešení tuhých (stiff) soustav nelineárních algebro-diferenciálních rovnic

13. Řešení rozsáhlých řídkých lineárních soustav rovnic obvodu. Deflace, určení pólů a nul

14. Rychlé optimalizační algoritmy využívající derivace (generalized least-squares)

Osnova cvičení:

1. Úvod. Organizace cvičení

2. Rozptylové parametry některých dvojbranů

3. Přizpůsobování impedancí obvody se soustředěnými parametry, program SD

4. Analýza a návrh základních vedení programem HFLINES

5. Analýza obvodů programem MIDE / WinMIDE

6. Optimalizace obvodů, formulace kriteriální funkce, vliv na konvergenci

7. Zadání projektů

8. Úvodní seznámení s aktuální verzí OrCAD-PSpice, grafický editor systému

9. Módy DC analýz PSpice (OP, DCTR, TF, SENS)

10. Módy AC analýz PSpice (AC, NOISE, DISTO ve Spice3)

11. Módy TRAN analýz PSpice (TRAN, FOUR)

12. Zvýšení přesnosti a spolehlivosti analýz pomocí parametrů algoritmů PSpice

13. Samostatné řešení úlohy programem OrCAD-PSpice

14. Zápočtový test

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Škvor, Zb.: CAD pro vf techniku. Praha: ČVUT. 2000

2. Dobeš, J.: Návrh vysokofrekvenčních a mikrovlnných obvodů počítačem. Praha: ČVUT. 2003

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Charakter cvičení: c

Předmět je také nabízen v anglické verzi.

Předmět Z na ESD

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektronika a sdělovací technika - strukturované studium (povinný předmět)