Politechnika Warszawska - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Integralność sygnałowa

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103A-ELxxx-MSP-ISYN Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Integralność sygnałowa
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Przedmioty techniczne )---EITI
( Przedmioty zaawansowane )-Elektronika-dr.-EITI
( Przedmioty zaawansowane obieralne )-Mikrosystemy i systemy elektroniczne-mgr.-EITI
( Przedmioty zaawansowane techniczne )--mgr.-EITI
Punkty ECTS i inne: 4.00
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

ISYN

Numer wersji:

1

Skrócony opis:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z zagadnieniami IS umożliwiającymi skuteczne projektowanie płyt z obwodami drukowanymi dla układów elektronicznych wykorzystujących szybkie układy cyfrowe oraz układy analogowe wielkich częstotliwości. Wykład jest ukierunkowany na przekazanie informacji praktycznych, które mogą być niezbędne w praktyce inżynierskiej projektantów układów elektronicznych.

Pełny opis:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z zagadnieniami IS umożliwiającymi skuteczne projektowanie płyt z obwodami drukowanymi dla układów elektronicznych wykorzystujących szybkie układy cyfrowe oraz układy analogowe wielkich częstotliwości. Wykład jest ukierunkowany na przekazanie informacji praktycznych, które mogą być niezbędne w praktyce inżynierskiej projektantów układów elektronicznych.

Treść wykładu

  1. Wprowadzenie (3h): omówienie konstrukcji i właściwości
    współczesnych obwodów elektronicznych, pojęcie Integralności Sygnałowej
    (IS), znaczenie IS dla współczesnych układów elektronicznych, omówienie
    technik i przebiegu projektowania układów wykorzystywanych dla
    zapewnienia IS, przypomnienie podstawowych pojęć z zakresu
    przetwarzania i propagacji sygnałów. Najważniejsze cechy opisu sygnałów
    w dziedzinie czasu i częstotliwości

  2. Konstrukcja obwodów drukowanych w ujęciu IS (2h): Budowa i
    rodzaje płyt drukowanych. Zasady konstruowania płyt wielowarstwowych.
    Rodzaje i parametry laminatów oraz ich znaczenie dla IS. Proces
    wytwarzania płyt drukowanych.

  3. Wprowadzenie do modelowania i symulacji obwodów dla potrzeb IS
    (2h): Modelowanie toru transmisyjnego. Rodzaje symulacji i przykładowe
    symulatory wykorzystywane do rozwiązywania zagadnień IS. Modele IBIS i
    ich zastosowanie.

  4. Propagacja sygnałów oraz linie transmisyjne (5h): Rodzaje linii
    transmisyjnych wykorzystywanych w konstrukcjach PCB. Parametry fizyczne
    podłoży. Obliczenia rezystancji, pojemności indukcyjności i impedancji
    linii, a także strat w przewodnikach i dielektrykach.

  5. Linie różnicowe i ich zastosowania do transmisji sygnałów (2h):
    Parametry linii różnicowych oraz cechy propagacji sygnałów w takich
    liniach. Przegląd interfejsów wykorzystujących linie różnicowe. Metody
    obciążania (tzw. "terminacji") interfejsów.

  6. Techniki pomiaru parametrów IS (2h): omówienie metod i aparatury
    stosowanej w pomiarach IS. Wykres oczkowy, reflektometria czasowa,
    pomiary jitteru, impedancji, odbić, przesłuchów i szumów.

  7. Przesłuchy sygnałów (2h): pojęcie oraz przyczyny powstawania
    przesłuchów, model sprzężonych linii, metody eliminacji przesłuchów

  8. Straty w liniach transmisyjnych (2h): przyczyny i skutki
    występowania strat w liniach transmisyjnych. Straty w przewodnikach i
    dielektrykach, efektywna przenikalność dielektryczna, efekt naskórkowy
    i głębokość wnikania. Wpływ strat na obciążalność ścieżek. Propagacja
    impulsów wzdłuż stratnych linii transmisyjnych.

  9. Efeky związane z konstrukcją PCB (2h): Płaszczyzny odniesienia,
    droga powrotna sygnału, powstawanie wyższych modów, pętle masy, przerwy
    w płaszczyznach masy, ekranowanie i redukcja zakłóceń, odbicia
    sygnałów, prowadzenie linii, zagięcia linii, zmiany szerokości linii,
    przejścia między warstwami.

  10. Via (2h): konstrukcja i parametry przelotek, geometria, pady i
    antypady, modele i elementy pasożytnicze przelotek, prądy masy przy
    przejściach pomiędzy warstwami. Praktyczne zasady stosowania via w PCB.

  11. Integralność zasilania układów (2h): rozprowadzanie zasilania,
    jeszcze raz płaszczyzny masy, reguły odprzęgania zasilania, prawidłowa
    konstrukcja układu warstw "board stackup", kondensatory blokujące,
    przetwornice impulsowe i stabilizatory liniowe.

  12. Parametry i modele elementów elektronicznych w zakresie w.cz.
    (2h): analiza parametrów w funkcji częstotliwości, rezonanse własne,
    zakres częstotliwości pracy dla elementów w standardowych obudowach
    SMD, technika projektowania obwodów drukowanych dla elementów,
    parametry pasożytnicze doprowadzeń, metody symulacji układów z
    uwzględnieniem IS

  13. Generacja i synteza sygnałów zegarowych (2h): rodzaje i parametry
    generatorów sygnałów zegarowych, rozprowadzanie sygnałów w obwodach,
    układy fanout, synchronizacja sygnałów


  14. Zakres laboratorium
    1. Zapoznanie się studentów z oprogramowaniem służącym do symulacji i analizy obwodów elektronicznych w celu oceny integralności sygnałowej na przykładzie pakietu HyperLynx 2011 firmy Mentor Graphics.
      Dopasowanie impedancji w torach asymetrycznych i różnicowych.
      Laboratorium obejmuje obwodów przygotowanych do testowania
      dopasowania impedancji linii

    2. Tworzenie modeli IBIS oraz analiza odbić i sprzężeń w obwodach.

    3. Celem laboratorium jest zapoznanie sie z problemami mogącymi
      występować na płytach drukowanych. W celu ich symulacji będzie użyty
      program BoardSim wchodzący w część programu HyperLynx firmy Mentor
      Graphics. Przy jego pomocy na laboratorium studenci poznają sposoby
      wyszukiwania, diagnozowania i naprawiania błędów powstałych przy
      projektowaniu płyty drukowanej.

    4. Pomiary integralności sygnałowej. Zapoznanie z przyrządami
      pomiarowymi. Badanie przesłuchów i odbić sygnałów w dziedzinie
      częstotliwości i czasu. Pomiary szumów fazowych oraz jitteru sygnałów
      zegarowych.

Literatura:

    1. J. Dobrowolski, "Technika wielkich częstotliwości", Oficyna
      Wydawnicza PW, 2001

    2. S. C. Thierauf, "High-speed circuit board signal
      integrity", Artech House, 2004

    3. S. C. Thierauf, "Understanding signal integrity", Artech House,
      2011

    4. E. Holzman, "Essentials of RF and microwave grounding", Artech
      House, 2006

    5. H. Johnson, M. Graham, "High-speed signal propagation", Prentice
      Hall, 2008

    6. E. Bogatin, "Signal integrity simplified", Prentice Hall, 2003

Metody i kryteria oceniania:

Do uzyskania 100 pkt: egzamin 60 pkt, laboratoria 40 pkt

Do zaliczenia potrzeba min. 51 pkt

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-21
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Czuba
Prowadzący grup: Krzysztof Czuba, Maciej Grzegrzółka, Maciej Urbański
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-02-17
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Czuba
Prowadzący grup: Krzysztof Czuba, Maciej Grzegrzółka, Maciej Urbański
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2017-10-01 - 2018-02-18
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Czuba
Prowadzący grup: Krzysztof Czuba
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2016/2017 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2016-10-01 - 2017-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 32 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 32 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Czuba
Prowadzący grup: Krzysztof Czuba
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2015/2016 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2015-10-01 - 2016-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 32 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 32 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Czuba
Prowadzący grup: Krzysztof Czuba
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2014/2015 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2014-09-29 - 2015-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 48 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 48 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Czuba
Prowadzący grup: Krzysztof Czuba
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2013/2014 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2013-10-01 - 2014-02-23
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 48 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 48 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Czuba
Prowadzący grup: Krzysztof Czuba
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2012/2013 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2012-10-01 - 2013-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 48 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 48 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Czuba
Prowadzący grup: Krzysztof Czuba
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.