Методические указания по выполнению отдельных разделов пояснительной записки курсового проекта 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Методические указания по выполнению отдельных разделов пояснительной записки курсового проекта



Радиоэлектронные устройства

Методические указания

 

для выполнения курсового проекта для учащихся специальности 2-39 02 32 «Проектирование и производство радиоэлектронных средств»

 

Брест 2016

 

 

Разработал В.Ф.Пиголкин,преподаватель Филиал а БрГТУ Политехнический колледж.

 

 

Методические указания разработаны на основе рабочей учебной программы "Радиоэлектронные устройства", утвержденной директором филиала У О «Брестский государственный технический университет» Политехнический колледж" 14.06.2016г.

 

Методическое указание обсуждены и рекомендованы к использованию на

заседании цикловой комиссии радиотехнических дисциплин

 

Пр. №___________от"____ _"_ ______2016____г.

 

Председатель________________________Л.П.Бойко_________________

 

 

Общие указания

 

Курсовой проект (КП) является самостоятельной работой учащегося. В процессе проектирования учащиеся закрепляют, расширяют и систематизируют знания, полученные при изучении дисциплины Радиоэлектронные устройства (РЭУ),а также Радиотехника,Микроэлектроника,Импульсная и цифровая техника,Электрорадиоизмерения и другие. Основными разделами дисциплины РЭУ являются разделы, направленные на изучение физических процессов, происходящих как в отдельных каскадах приёмо-передающей аппаратуры и радиотехнических системах, так и в устройствах и комплексах в целом,а также в системах радиосвязи.

В результате изучения дисциплины учащийся должен:

а) знать на уровне представления:

1) историю создания и развития радиопередающих и радиоприемных устройств,радиотехнических систем и комплексов связи;

2)новейшие достижения в области передачи и приёма радиосигналов;

3)перспективы развития, особенности, преимущества и недостатки отдельных систем,радиотехнических комплексов и комплексов связи;

4) основные принципы построения радиоэлектронных средств;

5) основы схемотехники

6) принципы радионавигации,радиолокации и радиоуправления

б)Знать на уровне понимания:

1)структуры и основные схемы радиопередающих,радиоприемных,радиотехнических систем и комплексов сязи;

2) основные характеристики помех радиоприёму и методы борьбы с ними;

3) назначение, характеристики, устройство и принцип работы приемопередающих устройств;

4) принципы обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронного оборудования;

5) особенности радиопередающих и радиоприёмных устройств, различных радиотехнических систем и комплексов.

в)уметь:

1) читать схемы различных приемных и передающих устройств и их отдельных каскадов;

2) производить измерения основных параметров приемных и передающих устройств, пользуясь при этом инструкциями по эксплуатации этих устройств, основными стандартами, диагностировать и устранять неисправности работы отдельных каскадов;

3) грамотно использовать приборы и инструменты с учетом техники безопасности;

4)пользоваться технической литературой, стандартами и другими нормативными документами;

Исходя из требований к дисциплине РЭУ наиболее целесообразной тематикой курсового проектирования является разработка изготовления радиоприемных и радиопередающих устройств, использующих различные методы модуляции, стабилизации, преобразования частоты и демодуляции радиочастотных колебаний, принципов построения радиопередающих и радиоприемных устройств.

Преподаватель при формулировании темы каждому учащемуся указывает отличительные особенности разрабатываемого устройства и определяет его характеристики и параметры.

Методические указания имеют цель оказать помощь учащимся в написании и оформлении пояснительной записки курсового проекта, в изготовлении реальной части устройства и проведении экспериментальных исследований с ним.

2 Содержание и оформление курсового проекта

 

Законченный курсовой проект (КП) состоит из:

а) пояснительной записки объемом не более 30 страниц печатного текста;

б) графической части,включающей в себя структурную схему(формат А3) и принципиальную схему(формат А3)

в) реальной части.

 

Пояснительная записка состоит из разделов, указанных в содержании методических указаний и пояснительная записка должна быть оформлена в строгом соответствии с требованиями ЕСКД и ЕСТД.

Текст пояснительной записки (ПЗ) должен быть расположен в следующей последовательности:

- титульный лист (Приложение 1);

- бланк задания;

- основной текст пояснительной записки;

- заключение;

- список использованных источников;

- приложения;

- графическая часть.

 

Курсовому проекту присваивается код, составные части которого располагают в следующем порядке:

Пример присвоения обозначения для курсового проекта: БГПК. ХХХХХХ. 001. ХХПЗ

Общие требования к выполнению ПЗ.

Перечень ГОСТов, рекомендуемых при выполнении курсового проекта: 2.103-68 ЕСКД. Стадии разработки. 2.104-68 ЕСКД. Основные надписи. 2.105-79 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.

2.106-68 ЕСКД. Текстовые документы.

2.109-73 ЕСКД. Основные требования к чертежам.

2.118-73 ЕСКД. Техническое предложение.

2.119-73 ЕСКД. Эскизный проект.

2.120-73 ЕСКД. Технический проект.

2.301-68 ЕСКД. Форматы.

2.302-68 ЕСКД. Масштабы.

2.303-68 ЕСКД. Линии.

2.304-81 ЕСКД. Шрифты чертежные.

2.306-68 ЕСКД. Обозначения графических материалов и правила нанесения их на чертежах.

2.316-68 ЕСКД. Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и таблиц.

2.701-84 ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.

7.1-84 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическое описание документа. Общие требования и правила составления.

7.32-91 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическое описание документа. Структура и правила оформления.

 

Подлинник ПЗ должен быть написанодним из следующих способов:

- рукописным;

- сприменением печатающих и графических устройств вывода ЭВМ.

Допускается вписывать в текстовые документы отдельные слова, формулы, условные знаки рукописным способом, а также выполнять иллюстрации гелевой ручкой, пастой или тушью.

ПЗ выполняется на листах писчей бумаги стандартного размера формата А4 - 210x297 мм.

Требования к расположению текста согласно ГОСТ 2.106 -95:

Расстояние от рамки формы до границ текста в начале и конце строк

- не менее 3 мм, от верхней или нижней строки текста до верхней или нижней рамки - не менее 10 мм.

Абзацы в тексте начинают с отступом равным пяти знакам (0,27мм) Опечатки, описки и графические неточности, исправлять подчисткой или закрашиванием белой корректором и нанесением на том же месте исправленного текста (графика).

Текст ПЗ располагается на одной стороне листа. На листах ПЗ внизу должен быть штамп с основной надписью по форме ГОСТ 2.104 и форме 3ГОСТ

Р 21.1101, на первом листе-см. Лист 1 методических указаний, на остальных-см. Лист 2 там же. Текст ПЗ должен быть разбит на разделы и подразделы.

Разделы, подразделы должны иметь заголовки. Пункты, как правило, заголовков не имеют.

Заголовки должны четко и кратко отражать содержание разделов подразделов.

Разделы должны иметь порядковые номера в пределах всей ПЗ.

обозначенные арабскими цифрами без точки и записанные с абзацного отступа.

Заголовки разделов и подразделов пишут с прописной буквы без точки в конце, не подчеркивая. Переносы слов в заголовках не допускаются. Если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой.

Каждый новый раздел проекта должен начинаться с новой страницы, каждый пункт текста — с абзаца. Сокращение слов в тексте не допускается.

Подразделы (пункты, подпункты) должны иметь нумерацию в пределах каждого раздела, состоящую из номеров раздела и подраздела, разделенных точкой. В конце номера подраздела (пункта, подпункта) точка не ставится.

Введение

1. Общая часть

1.1 Анализ технического задания

1.2 Разработка схемы электрической структурной

1.3 Разработка схемы электрической принципиальной

1.4 Выбор элементной базы

2 Расчетная часть

2.1 Электрический расчет каскадов

2.2 Расчет надежности устройства в целом

3. Экспериментальная часть

3.1 Описание конструкции устройства

3.2Проверка работоспособности и измерение характеристик

 

Содержание ПЗ помещают на первом (заглавном) листе и, при необходимости, на последующих листах, включающее номера и наименование разделов и подразделов (строчными, начиная с прописной буквами) с указанием номеров листов (страниц). Слово «Содержание» записывают заголовком (симметрично тексту) с прописной буквы.

Условные буквенные обозначения электрических, математических величин, а также условные графические и буквенные обозначения элементов должны соответствовать установленным стандартам.

Изложение текста ПЗ. Полное наименование изделия на титульном листе, в основной надписи и при первом упоменании в тексте ПЗ должно быть одинаковым с наименованием его в основном конструкторском документе (спецификация сборочной единицы, чертеж детали). В последующем тексте порядок слов в наименовании должен быть прямой на первом месте определение (имя прилагательное), а затем название (имя существительное), допускается употреблять сокращенное наименование изделия. Наименования в тексте и на иллюстрациях должно быть одинаковым.

Текст ПЗ должен быть кратким, четким и не допускать разных толкований. При изложении должны применяться слова:

- «должен», «следует», «необходимо», «разрешается только», «не допускается», «запрещается», «не следует», «могут быть», «как правило», «при необходимости», «может быть», «в случае»;

- повествовательной формы: «применяют», «указывают» и т.д.;

- термины, установленные стандартами и общепринятые в научно-технической литературе;

- для математических знаков: минус(-) – слово «минус», без числовых значений слова – «больше», «меньше», «равно», «должно быть не более (не менее)»;

- для диапазона числовых значений - 1,50; 1,75; 2,00 м; от 1 до 5 мм; от плюс 10 до минус 40°С; от плюс 10 до плюс 50°С;

- для обозначения диаметра — слово «диаметр»;

- для формул - например - плотность каждого образца р, кГ/м3, вычисляют по формуле

p = m/V, (1)

 

где m - масса образца, кГ;

V — объем образца, м;

 

- переносить формулы на следующую строку только на знаках выполняемых операций, причем знак в начале следующей строки повторяют (для знака умножения применяют знак «х»;

- ссылка в тексте на порядковые номера формул дают в скобках, например,...в формуле (1);

- для поясняющих надписей, наносимых на изготовляемое изделие шрифтом без кавычек, например ВКЛ., ОТКЛ., или ковычками - если надпись состоит из цифр и (или) знаков и наименования команды, режима, сигнала, например: «Сигнал +27В включено»;

- для принятой особой системы сокращений слов или наименований перечень их помещают в конце ПЗ перед перечнем терминов

В тексте не допускаются применять:

- обороты разговорной речи;

- для одного и того же понятия различные технические термины;

-произвольные словообразования;

- сокращения слов, кроме установленных правилами орфографии, стандартами, а также в данном документе,

- сокращенные обозначения единиц физических величин, если они употребляются без цифр.

Содержание пояснительной записки рекомендуется иллюстрировать необходимым и достаточным количеством графического материала (схема, графики, диаграммы).

Требования к графическим материалам согласно ГОСТ 2.105-95:

а) все рисунки, иллюстрирующие текст проекта, должны быть пронумерованы арабскими цифрами в пределах всего проекта сквозной нумерацией (Например: Рисунок 1; Рисунок 2 и т.д.), а в тексте должны быть ссылки на эти рисунки (Например «...в соответствии с рисунком 3»). Каждый рисунок должен иметь подрисуночный текст. Слово «Рисунок» и наименование помещают после пояснительных данных и располагают следующим образом: «Рисунок 3 - Схема электрическая структурная»;

б) все таблицы пояснительной записки нумеруются арабскими цифрами (Например: Таблица 1), проставляемыми над левым верхним углом таблицы, а в тексте должны быть ссылки на эти таблицы;

в) около каждого элемента, входящего в устройство и изображенного на электрической схеме, указывают буквенно-цифровое позиционное обозначение, и при необходимости, номинальное значение величины;

г) приложения оформляют как приложение ПЗ (данного документа) и располагают в порядке ссылок на них в тексте ПЗ (документа), каждое приложение следует начинать с новой страницы с указанием наверху посередине страницы слова «Приложение» и его обозначения заглавными буквами русского алфавита, начиная с А (Б, В, Г, Д,......, за исключением букв Ь, Ы, Ъ), допускаются заглавные буквы латинского алфавита, кроме I, О, в случае полного использования букв допускается обозначить приложения арабскими цифрами. Приложение должно иметь заголовок, который записывается симметрично относительно текста с прописной буквы отдельной строкой:

Приложение А

Цифры порядковых номеров элементов и их буквенные позиционные обозначения следует выполнять шрифтом одного размера. Позиционные обозначения элементов проставляют на схеме рядом с условными обозначениями элементов с правой стороны или над ними. Порядковые номера должны быть присвоены с последовательностью расположения элементов на схеме, считая, как правило, сверху вниз и в направлении слева направо;

д) при перечислениях внутри пунктов или подпунктов следует ставить:

- перед каждой позицией перечисления – дефис;

- или при ссылке в тексте - строчную букву, после которой ставится скобка;

- для дальнейшей детализации используются арабские цифры со скобкой c отступом,равным двум знакам;

- а запись каждого пункта, подпункта и перечисления производится с абзацного отступа, например:

а)---------------------------

б)---------------------------

1)----------------------------

2)-----------------------

в)----------------------------

В конце курсового проекта приводится список использованной литературы, которую следует располагать в порядке появления ссылок в тексте. Сведения об литературе необходимо давать в соответствии с ГОСТ7.1-84

Введение

 

Во введении необходимо сделать обзор развития радиоприемных и радиопередающих устройств, радиотехнических систем, многоканальных систем, описать основные перспективы развития приемопередающей аппаратуры. Описать перспективную направленность курсового проекта.

Например.

 

На данном этапе применение радиоэлектронной аппаратуры во многом обуславливает огромный рост эффективности производства, повышение качества продукции, дает возможность научным достижениям. Практически во всех областях знаний прогресс немыслим без широкого использования электроники. Именно поэтому радиоэлектроника, зародившаяся всего несколько десятилетий назад, является бурно развивающейся областью техники. За это время радиоэлектронная аппаратура прошла несколько этапов развития, каждый из которых позволял резко увеличивать количество функций, которые выполняет аппаратура, повышать их сложность и одновременно при этом сокращать вес и размеры аппаратуры, повышать ее надежность и снижать потребление энергии.

Каждому этапу развития соответствует свое поколение аппаратуры. К аппаратуре первого поколения относят радиоэлектронную аппаратуру, построенную на основе использования электронных ламп.

Сложность технологии электровакуумных приборов, небольшой срок службы, значительные габаритные размеры и масса, большое потребление электроэнергии послужили появлению второго поколения. К нему относится аппаратура, основу которой составляли полупроводниковые приборы.

Разработка и использование интегральных схем среднего уровня интеграции привели к появлению третьего поколения аппаратуры, в которой резко уменьшилось количество элементов и соединений между ними. В связи с этим во много раз уменьшились масса и габариты, повысилась надежность радиоэлектронных изделий.

Четвертое поколение – это аппаратура, построенная с использованием интегральных схем повышенной степени интеграции; аппаратура, в которой применяются большие интегральные схемы с программируемой логикой (микропроцессорные комплекты), позволяющие использовать цифровую обработку информации.

В настоящее время развиваются РЭС пятого поколения, в которых находят применение приборы функциональной электроники.

К основным тенденциям и перспективам развития технологии производства РЭС относятся:

1) освоение производства РЭС на безвыводных ЧИП-ЭРЭ и миниатюрных ЭРЭ с применением поверхностного монтажа;

2) внедрение новых и высоких технологий на базе новых материалов;

3) интенсивное внедрение систем автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП).

Технология (от греческого «techne» – мастерство и «logos» – учение) – это совокупность знаний о способах и средствах проведения производственных процессов, а также сами технологические процессы, при которых происходят качественные изменения обрабатываемого объекта.

Новая технология – это технология, обладающая более высокими качественными характеристиками по сравнению с лучшими аналогами, доступными на данном рынке, пользующаяся спросом и удовлетворяющая формирующимся или будущим потребностям человека и общества.

Высокая технология – это технология, обладающая наивысшими качествами показателями по сравнению с лучшими мировыми аналогами, пользующаяся спросом и удовлетворяющая формирующимся или будущим потребностям человека и общества.

Известно, что работа за яркосветящимся монитором компьютера в полной темноте приводит к перенапряжению и покраснению глаз, повышению внутриглазного давления и даже к общему переутомлению. Необходимо, чтобы уровень освещенности рабочего места был сопоставим с яркостью экрана монитора. Поэтому целью дипломного проекта является разработка и изготовление устройства слежения за яркостью освещения рабочего места пользователя и предупреждения о ее недостаточности.

 

 

РАЗДЕЛ 1. Общая часть

3.1.2 Анализ технического задания

 

В этом подразделе производится анализ исходных данных с целью уяснения:

а) назначения разрабатываемого устройства;

б)применения разрабатываемого устройства: самостоятельное (автономное) или в составе более сложного устройства (комплекса);

в) основных параметров устройства;

г) электропитания - первичное, вторичное, потребляемая мощность, и другие характеристики;

д) габариты установки, которые должны быть не больше заданных.

е) условий эксплуатации по ГОСТ 15150-69:

1)климатическое исполнение - умеренный климат (У), умеренно холодный (УХЛ), тропический влажный (ТВ);

2)категория условий эксплуатации - на открытом воздухе (1), под навесом (2), в закрытых помещениях с естественной вентиляцией (3),в помещениях с искусственным климатом (4), в помещениях с повышенной влажностью (5);

ж) требований безопасности работы, для чего необходимо правильно выбрать конструкцию, материалы, предусмотреть средства защиты от коротких замыканий и заземление.

Рисунок 2 – Схема электрическая принципиальная генератора импульсов

В целях простоты и надежности наиболее подходящей схемой счетчика является схема, выполненная на микросхеме К561ИЕ10. Данный счетчик является восьмиразрядным двоичным счетчиком. Это достигается путем соединения выхода Q4 первого счетчика со сходом CP второго. Схема данного счетчика представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Схема электрическая принципиальная счетчика

 

В качестве элемента,реагирующего на освещенность разумно применить фоторезистор совместно с операционным усилителем без обратной связи, который будет работать как компаратор напряжения и реагировать на изменения сопротивления фоторезистора. Схема каскада представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Схема электрическая принципиальная каскада, определяющего освещенность

В целях простоты устройства слежения за яркостью освещения в качестве устройства памяти используется триггер, который является простейшей ячейкой памяти. Схема каскада памяти представлена на рисунке 5.

Рисунок 5 – Схема электрическая принципиальная каскада памяти

 

Электрический ключ представляет собой полевой транзистор, который открывается при подаче положительного импульса с выхода триггера. Схема приведена на рисунке 6.

Рисунок 6 – Схема электрическая принципиальная ключа электронного

 

В качестве индикатора целесообразно применить мигающий светодиод красного цвета. Его принципиальная схема показана на рисунке 7.

Рисунок 7 – Схема электрическая принципиальная индикатора

Существует множество схемных решений выполнения источника питания. Из всего разнообразия схем целесообразно будет выбрать схему, в которой используются дискретные элементы. Питание устройство получает от трансформаторного блока питания, состоящего из выпрямителя и стабилизатора.

Схема электрическая принципиальная трансформаторного источника питания изображена на рисунке 8.

Рисунок 8 – Схема электрическая принципиальная блока питания

 

Выбор элементной базы

 

Выбор ЭРЭ должен быть сделан так, чтобы обеспечить надежную работу узла, каскада, блока питания и устройства в целом. При этом необходимо стремиться к выбору отечественных недорогих элементов, имеющих широкое применение в современной радиоаппаратуре, к максимальной микросхемизацией разрабатываемого узла и добиваться максимальной простоты сборки и электрического монтажа, регулировки и эксплуатации. Все ЭРЭ выбираются по справочной литературе.

Следует также учесть следующие особенности выбора.

1. ИМС выбираются:

-по функциональному назначению аналоговые, многофункциональные, усилители, преобразователи, стабилизаторы, цифровые);

- по рабочему диапазону частот, рабочему напряжению, потребляемому току, температурной стабильности параметров.

2. ТРАНЗИСТОРЫ выбираются для работы в узле РЭС с учетом таких параметров:

- коэффициент усиления на рабочих частотах (h2i э);

- максимальная рассеиваемая мощность на коллекторе;

- максимально допустимое напряжение между коллектором и эмиттером (базой);

- максимальная рабочая частота.;

- величина входного сопротивления (биполярные или полевые транзисторы).

3. РЕЗИСТОРЫ выбираются:

- по величине рассеиваемой мощности;

- по типу проводящего слоя - непроволочные, проволочные (подстроечные);

- по максимальному рабочему напряжению (например МЛТ - 2 Вт имеет Uраб max > 750 В, а МЛТ - 1 Вт имеют Upa6 max<750 В);

- по классу точности от ±0,1 % до 20 %;

- по температурному коэффициенту сопротивления (ТКС).

4. КОНДЕНСАТОРЫ выбираются:

- по типу - электролитические С > 1 - 2 мкФ;

- керамические и прочие С> 1 мкФ;

- по номинальному напряжению UHOM > (1,3 - 1,5) Upaб (UHOM должно быть в 1,5 раза больше рабочего напряжения Upa6 с учетом переменной составляющей;

- по классу точности от ± 1% до 90%;

- по температурному коэффициенту емкости (ТКЕ).

5. ДИОДЫ выбираются:

- по максимально выпрямляемому току i0 max;

- максимально допустимому обратному напряжению Uo6p max;

- прямой рассеиваемой мощности Рпр;

- стабилитроны выбираются по напряжению (UCT), пределам рабочего тока стабилизации (ICT min и ICT max) и как правило выбираются по наименьшему току стабилизации с целью экономии потребляемого тока.

Для вышеуказанной схемы выбраны следующие ЭРЭ:

ИМС:

а) DA1 – КР140УД1208 – операционный усилитель:

- рабочий диапазон частот – от 0,01 МГц до 0,1 МГц;

- рабочее напряжение – от 3 В до 15 В;

- потребляемый ток – не более 190 мкА;

- диапазон рабочих температур – от минус 60 до плюс 85 °С;

б) DD1 – NE555 – таймер:

- рабочий диапазон частот – от 15 Гц до 44,5 МГц;

- рабочее напряжение – от 3 В до 15 В;

- потребляемый ток – не более 15 мА;

- диапазон рабочих температур – от минус 45 до плюс 70 °С;

в) DD2 – К561ИЕ10 – четырехразрядный счетчик:

- рабочий диапазон частот – от 15 Гц до 50МГц;

- рабочее напряжение – от 3 В до 15 В;

- потребляемый ток – не более 10 мА;

- диапазон рабочих температур – от минус 40 до плюс 85 °С;

г) DD3 – К561ЛА7 –четыре логических элемента 2И-НЕ:

- рабочий диапазон частот – от 15 Гц до 50МГц;

- рабочее напряжение – от 3 В до 15 В;

- потребляемый ток – не более 10 мА;

-диапазон рабочих температур – от минус 40 до плюс 85 °С;

д) DD4 – К561ТМ2 – два D-триггера:

- рабочий диапазон частот – от 15 Гц до 50МГц;

- рабочее напряжение – от 3 В до 15 В;

- потребляемый ток – не более 10 мА;

- диапазон рабочих температур – от минус 40 до плюс 85 °С.

 

Транзисторы:

а) VT1 – КП504А;

- максимальная рассеиваемая мощность – 1 Вт:

- максимально допустимое напряжение сток-исток – 240 В;

- максимально допустимое напряжение затвор-исток – 10 В;

- сопротивление сток-исток в открытом состоянии – 8 Ом;

б) VT2 – КТ815В:

- коэффициент усиления на рабочих частотах – 40;

- максимальная рассеиваемая мощность на коллекторе – 1 Вт;

- максимально допустимое напряжение коллектор эмиттер – 60 В;

- максимально допустимое напряжение эмиттер-база – 5 В;

- входное сопротивление – 300 Ом.

 

Резисторы:

а) R1, R10 – МЛТ-0,5:

- класс точности – 10%;

- максимальное рабочее напряжение – 250 В;

- максимальная рассеиваемая мощность – 0,5 Вт;

- температурный коэффициент сопротивления – 10;

б) R5, R8, R9 – МЛТ-0,25:

- класс точности – 10%;

- максимальное рабочее напряжение – 250 В;

- максимальная рассеиваемая мощность – 0,25 Вт;

- температурный коэффициент сопротивления – 10;

в) R2-R4, R6, R7, R11, R12 – МЛТ-0,125:

- класс точности – 10%;

- максимальное рабочее напряжение – 250 В;

- максимальная рассеиваемая мощность – 0,125 Вт;

- температурный коэффициент сопротивления – 10.

 

Конденсаторы:

а) C1, C3, C7-C9 – электролитические К50-35:

- номинальное напряжение – 16 В;

- класс точности – 5%;

- температурный коэффициент емкости – 0,01;

б) С2, С4-С6 – керамические К10-17:

- номинальное напряжение – до 1600 В;

- класс точности – 5%;

- температурный коэффициент емкости – 0,01.

 

Диоды:

а) VD1-VD4 – КД522Б:

- максимально выпрямляемый ток – 100мА;

- максимально допустимое обратное напряжение – 50 В;

б) VD5-VD8 – КД405А:

- максимально выпрямляемый ток – 1 А;

- максимально допустимое постоянное обратное напряжение – 600 В.

 

Стабилитроны:

VD9 – КС157А:

- минимальное напряжение стабилизации – 5 В;

- максимальное напряжение стабилизации – 6,2 В;

- минимальный ток стабилизации – 3мА;

- максимальный ток стабилизации – 55 мА.

 

Светодиоды:

а) HL1 – L-56BRD:

- максимальное прямое напряжение – 12 В;

- номинальный прямой ток – 56 мА;

- цвет свечения – красный мигающий.

б) HL2 – АЛ307НМ:

- максимальный прямой ток – 22мА;

- номинальное напряжение питания – 2,8 В;

- цвет свечения – зеленый;

 

Фоторезистор:

BL1 – СФ3-1

- максимальное рабочее напряжение – 15В;

- темновое сопротивление – 30МОм.

 

Переключатели:

SA1 – перекидной переключатель.

 

Соединители:

ХР1 – шнур подключения к сети 220В, 50 Гц.

 

Трансформатор:

T1– ТП-220-12

 

Выбор электрорадиоэлементов произведен из недорогих элементов, имеющих широкое применение в современной радиоэлектронной аппаратуре. Они обеспечивают максимальную простоту сборки, электрического монтажа, регулировки и эксплуатации.

Выбор электрорадиоэлементов осуществлен по справочной литературе и ТУ.

 

 

РАЗДЕЛ 2 Расчетная часть

Расчет надежности

 

Надежность - это свойство изделия сохранять заданные функции в определенных условиях эксплуатации при сохранении значений основных параметров в заранее установленных пределах

Надежность радиоэлектронного устройства в конечном итоге зависит от количества и качества входящих в него комплектующих электрорадиоэлементов и условий его эксплуатации.

Одной из характеристик надежности изделия является средняя наработка до отказа Тcр. Величину, обратную Тер., называют интенсивностью отказов.

Расчет надежности изделия могут быть произведён по методике, изготовленной в литературе [9].

Например.

 

Количественные характеристики надежности вводятся с целью сравнения различных типов изделий или образцов изделий одного и того же типа.

Одной из таких характеристик является вероятность безотказной работы изделия в течение заданного интервала времени tp: О < P(tp) < 1.

Эта формула дает возможность определить какая часть изделий будет работать исправно в течение заданного времени tp. Вероятность безотказной работы определить по формуле (33):

 

P(tp) ≈ b / а (19)

 

где b – количество ЭРЭ, работающих исправно;

а – общее количество ЭРЭ.

Вероятность безотказной работы, кроме зависимости от физических свойств ЭРЭ, зависит также от времени tp, в течении которого изделие должно работать безотказно и выражается формулой (34):

 

P(tp) = e– λtр, (20)

 

где е – основание логарифма;

λ – интенсивность отказов;

tp – время безотказной работы.

Произведем анализ исходных данных в таблице 1, в которой содержится перечень, тип и количество используемых компонентов.

Таблица 1 – Перечень, тип и количество компонентов

Наименование компонента Тип Количество
     
Резисторы МЛТ-0,5 МЛТ-0,25 МЛТ-0,125  
Конденсаторы К50-35 К10-17  
Диоды КД522Д КД405А КС157А  
     
Транзисторы КП504А КТ815В  
Микросхемы КР140УД1208 NE555 К561ИЕ10 К561ЛА7 К561ТМ2  
Коммутационные устройства Перекидной переключатель  
Трансформатор ТП-220-12  
Светодиоды АЛ307НМ L-56BRD  
Фоторезисторы СФ3-1  
Пайка  

 

Производим расчет коэффициента нагрузки КН по формулам (35)-(43) для каждой группы элементов:

а) резисторы:

 

КН = PФ/PН, (21)

 

где РФ – фактическая мощность рассеиваемая на резисторе, Вт;

РН – номинальная мощность рассеиваемая на резисторе, Вт.

КН1 = 0,05/0,125 = 0,4;

КН2 = 0,05/0,25 = 0,2;

КН3 = 0,05/0,5 = 0,1;

б) конденсаторы электролитические:

 

КН = UФ/UН, (22)

 

где UФ – фактическое напряжение, приложенное к конденсатору, В;

UН – номинальное напряжение, приложенное к конденсатору, В.

КН = 5/16 = 0,3125;

в) конденсаторы керамические:

КН = 5/250 = 0,02;

 

 

КН = UПП / UПП MAX, (23)

 

где UПП – фактическое напряжение питания ИМС, В;

UПП MAX – максимальное напряжение питания ИМС, В.

КН = 5/15 = 0,3;

д) транзисторы:

 

КН = РС / РC MAX, (24)

 

где РC – фактическая мощность рассеиваемая на коллекторе, Вт,

РC MAX – допустимая мощность рассеивания на коллекторе, Вт.

КН = 0,05/1 = 0,05;

е) диоды:

,

КН = IФ / IMAX (25)

 

где IФ – фактический выпрямленный ток, мА;

IMAX – максимально допустимый выпрямленный ток, мА.

КН1 = 100/1000 = 0,1;

КН2 = 250/300 = 0,83;

КН3 = 100/150 = 0,67;

ж) трансформаторы:

 

КН = PФ/PН, (26)

 

где РФ – фактическая мощность рассеиваемая на трансформаторе, Вт;

РН – номинальная мощность рассеиваемая на трансформаторе, Вт.

КН1 = 10/50 = 0,2;

з) коммутационные устройства:

 

КН = UФ/UН, (27)

 

где UФ – фактическое напряжение, приложенное к переключателю, В;

Uн – номинальное напряжение, приложенное к переключателю, В.

КН = 5/500 = 0,01;

и) фоторезисторы:

КН = UФ/UMAX, (28)

 

где UФ – фактическое напряжение, приложенное к фоторезистору, В;

UMAX – максимально допустимое напряжение, В.

КН = 5/15 = 0,3

к) светодиоды:

 

КН = IФ/IMA (29)

 

где IФ – фактический ток, мА;

IMAX – максимально допустимый ток, мА.

КН = 100/150 = 0,67

По таблице интенсивности отказов 2.1[27] определяется значение λо и заносится в графу 10 Таблицы 2.

Определяется значение λi, 1/ч для каждой группы компонентов по формуле (44) и заносится в таблицу 2.

 

λi = λо∙α, (30)

 

где α – коэффициент влияния температуры;

λо – интенсивность отказов радиоэлементов, 1/ч.

Резисторы:

λi = 0,4∙0,4∙10-6 = 0,16∙10-6 1/ч;

Фоторезисторы:

λi = 0,4∙0,4∙10-6 = 0,16∙10-6 1/ч;

λi = 0,1∙0,05∙10-6 = 0,005∙10-6 1/ч;

Конденсаторы электролитические:

λi = 0,65∙0,05∙10-6 = 0,0325 1/ч;

Диоды:

λi1= 0,5∙0,2∙10-6 = 0,1∙10-6 1/ч;

λi2 = 0,15∙0,2∙10-6 = 0,03∙10-6 1/ч;

λi3 = 0,15∙0,1∙10-6 = 0,015∙10-6 1/ч;

Светодиоды:

λi = 0,15∙0,2∙10-6 = 0,03∙10-6 1/ч;

Микросхемы:

λi = 0,5∙2∙10-6 = 1∙10-6 1/ч;

Транзисторы:

λi1 = 0,01∙0,1∙10-6 = 0,001∙10-6 1/ч;

λi2 = 0,01∙0,5∙10-6 = 0,005∙10-6 1/ч;

Трансформаторы:

λi = 0,41∙0,8∙10-6 = 0,328∙10-6 1/ч;

Коммутационные устройства:

λi = 0,01∙1∙10-6 = 0,01∙10-6 1/ч;

Пайка:

λi = 0,5∙0,005∙10-6 = 0,002510-6 1/ч;

По формуле (45) находится λс, 1/ч для каждой группы элементов и значения заносятся в таблицу 2:

 

λс = n∙λi, (31)

 

где n – количество электрорадиоэлементов;

λi – интенсивность отказов радиоэлементов с учетом коэффициента влияния температуры.

Резисторы:

λсR = 12∙0,16∙10-6 = 1,92∙10-6 1/ч;

Фоторезисторы:

λсBL = 1∙0,16∙10-6 = 0,16∙10-6 1/ч;

Конденсаторы:

λсС1 = 4∙0,005∙10-6 = 0,02∙10-6 1/ч;

λсС2 = 5∙0,0325∙10-6 = 0,1625∙10-6 1/ч;

Диоды:

λсVD1 = 4∙0,1∙10-6 = 0,4∙10-6 1/ч;

λсVD2 = 4∙0,03∙10-6 = 0,12∙10-6 1/ч;

λсVD3 = 1∙0,015∙10-6 = 0,015∙10-6 1/ч;

Светодиоды:

λсHL = 2∙0,03∙10-6 = 0,06∙10-6 1/ч;

Микросхемы:

λсИМС = 5∙1∙10-6 = 5∙10-6 1/ч;

Транзисторы:

λсVТ1 = 1∙0,001∙10-6 = 0,001∙10-6 1/ч;

λсVТ2 = 1∙0,005∙10-6 = 0,005∙10-6 1/ч;

Трансформаторы:

λсТ = 1∙0,328∙10-6 = 0,328∙10-6 1/ч;



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-12-28; просмотров: 283; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.219.233.54 (0.359 с.)