ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Задачи схемотехнического проектирования Этапы проектирования электронных схем в дискретном и интегральном исполнении из "Экстремальные задачи при схемотехническом проектировании в электронике " В книге рассматривается процесс проектирования электронных схем в дискретном и интегральном исполнении, дается характеристика отдельных этапов проектирования и возникающих при этом задач, содержатся необходимые сведения о методах, алгоритмах и программах различных видов анализа. Выделяются экстремальные задачи, рассматриваются возможные критерии оптимизации, приводится математическая формулировка экстремальных задач. Главное внимание уделяется важнейшей задаче схемотехнического проектирования — расчету параметров компонентов. В заключение приводятся алгоритм и блок-схема программы расчета параметров компонентов (РОК) и примеры решения конкретных задач. [c.4] Авторы выражают благодарность рецензенту доктору технических наук В, А. Мищенко, замечания которого способствовали улучшению книги. [c.4] До недавнего времени в электронике господствовали экспериментальные методы проектирования. Расчетные методы находили ограниченное применение, что связано СО сложностью математического описания электрических процессов в схемах и, следовательно, практической невозможностью решения получающихся систем уравнений ручными способами без существенных упрощений, снижающих достоверность расчетов. Однако экспериментальные методы приводили к большим затратам времени и средств на разработку. В итоге же получить решение, близкое к оптимальному, удавалось лишь в редких случаях. [c.5] Выход из создавшегося положения произошел благодаря разработке методов машинного проектирования. Сложность уравнений, описывающих электрические процессы в схемах, обусловливаемая их нелинейностью и высоким порядком, перестала быть принципиальным препятствием на пути получения численного решения. [c.5] Методики расчета электронных схем, развитые в домашинный период, в силу своей неуниверсальности, низкой точности получаемых результатов, ориентации лишь на простейшие схемы, не могли быть положены в основу машинных расчетных методов. Поэтому были разработаны машинно-ориентированные методы составления уравнений электронных схем и их численного решения. Эти методы являются методами анализа электронных схем. [c.5] Первые работы в области создания проблемно-ориен-тированного математического обеспечения ЦВМ для задач схемотехнического проектирования в электронике относятся к началу 60-х годов. Так, в 1962 г. в США разработан первый вариант программы анализа электронных схем МЕТЛ, а в 1965 г. появилась программа ЕСАР. [c.5] Очевидно, что анализ, являясь необходимой составной частью решения экстремальной задачи, сам по себе не позволяет найти оптимальное решение. Анализ дает ответ на вопрос — насколько хорош заданный вариант, в какой мере этот вариант удовлетворяет предъявленным требованиям. Но для получения оптимального варианта нужно также получить ответ на вопрос — что нужно предпринять, чтобы улучшить данный вариант и в итоге найти наилучший вариант. [c.7] Успехи в области анализа создали предпосылки для распространения машинных методов решения и на важнейшие задачи проектирования—задачи оптимизации. [c.7] Вопросы разработки методов и алгоритмов оптимизации, ориентированных на применение к задачам проектирования электронных схем, затрагиваются в работах Б. В. Баталова, Д. И. Батищева, В. Н. Ильина, Г. Г. Казеннова и др. [c.7] С позиций перечисленг1ых трудностей решения экстремальных задач в электронике написан основной материал книги. [c.8] Проектирование электронных схем включает схемотехнические, конструкторские и технологические аспекты. Схемотехническое проектирование связано с разработкой принципиальных электрических схем изделий электронной техники. Конструкторское проектирование, часто называемое техническим, относится к разработке конструкций модулей, типовых элементов замены, включает вопросы размещения компонентов или модулей на подложке или печатной плате, вопросы трассировки межсоединений, изготовления технической документации. Технологическое проектирование — это раз-реботка технологического процесса изготовления изделия, включая выбор технологического оборудования, расчет режимов выполнения операций, и т. п. [c.9] В данной главе рассматривается процесс проектирования электронных схем, основное внимание уделяется этапам схемотехнического проектирования. Подчеркиваются особенности проектирования интегральных схем. Выполненный в главе анализ задач, возникающих на различных этапах проектирования, позволяет произвести их классификацию, оценить возможности их решения различными методами, выделить те задачи, для которых целесообразно использовать машинные методы решения. Такой анализ необходим для понимания последующей математической формулировки этих задач и установления требований к методам и алгоритмам их машинного решения. [c.9] Прежде чем перейти к непосредственному рассмотрению процесса проектирования электронных схем, необходимо дать определение ряду понятий, используемых в дальнейшем. [c.9] Термин электронная (интегральная) схема применяется для обозначения двух понятий. [c.9] Во-первых, это чертеж с условными обозначениями электронных приборов, показывающий способы соединения их между собой и содержащий сведения о типах и номиналах электронных приборов. Во-вторых, это объект, состоящий из совокупности проводящих тел и сред, представляющих замкнутые пути для протекания тока. Такое использование термина схема сложилось в интегральной электронике. Действительно, изделия здесь называются микросхема , большая интегральная схема , используются словосочетания производство интегральных схем , процент выхода годных схем и т. п. Для второго понятия может применяться также термин цепь. В тех случаях, когда нужно подчеркнуть, что речь идет о схеме как документе, а не об изделии, используются термины принципиальная электрическая схема , эквивалентная схема , имеющие общепринятый смысл. [c.10] Под топологической схемой интегрального компонента (микросхемы) понимается чертеж, обозначающий взаимное расположение диффузионных областей в плане полупроводниковой подложки. [c.10] Конфигурацией принципиальной электрической схемы называется сама электронная схема без указания численных значений параметров компонентов, а конфигурацией компонента — топологическая схема компонента без указания геометрических размеров. [c.10] При проектировании и использовании электронных схем их свойства и условия эксплуатации количественно оцениваются параметрами. Параметры электронных схем делятся на внутренние, внешние и выходные. [c.10] Вернуться к основной статье