Анализ научно-технической литературы по теме проекта

Введение

 

Современному человеку, глядя на персональный компьютер на своем рабочем столе, очень трудно поверить, что каких-то полстолетия тому назад «волшебное» устройство под названием «компьютер» сложно было вместить даже в нескольких помещениях.

С течением времени под влиянием научно-технического прогресса изменились не только габаритные размеры ЭВМ, но и, прежде всего, выполняемые ими функции: если первоначально это были устройства, предназначенные для автоматизации обработки данных, а в частотности процесса вычисления, то теперь компьютеры применяются повсюду. Они управляют работой кассовых аппаратов, следят за работой автомобильных систем зажигания, ведут учет семейного бюджета, или просто используются в качестве развлекательного комплекса. Компьютеры начинают затрагивать жизнь каждого человека. Без них немыслима работа врача, бухгалтера, инженера и даже педагога...

Выполняемые современными компьютерами функции весьма разнообразны. Например, уже сейчас они могут четко произносить различные фразы, словосочетания, проигрывать музыку и т. д. Человек может сам записать какие-либо слова, предложения и даже музыкальные композиции в память своего компьютера, чтобы потом воспроизвести их с должным качеством с помощью стереоусилителя.

Разработка конструкции высококачественного компьютерного стереоусилителя, удовлетворяющего современным требованиям науки и техники, и является целью дипломной работы.

Для того, чтоб обеспечить высокое качество звучания, необходимо учесть некоторые требования, предъявляемые к устройствам данного класса.

Прежде всего, стоит отметить, что стереоусилитель – это устройство, предназначенное для усиления частот, слышимых человеческим ухом. Эти частоты различны для каждого индивида, но если рассматривать усредненное значение, то нижний предел частоты будет составлять 20 Гц, а верхний – 25000 Гц. Воспроизводимый диапазон частот 20...25000 Гц – наиболее важный параметр проектируемого компьютерного стереоусилителя.

Второй не менее важный параметр – номинальная выходная мощность.

Номинальная выходная мощность – мощность, которая в последствие передается на громкоговоритель. Данный параметр по возможности должен быть максимально высоким по сравнению с аналогичными устройствами.

Так же одним из самых важных параметров усилителя звуковой частоты является коэффициент нелинейных искажений. Он измеряется в процентах и показывает, как искажается сигнал при номинальной мощности. Для высококачественной аппаратуры на низких звуковых частотах он не должен превышать 1%, а на средних 0,5%.

Неотъемлемым звеном современных систем высококачественного звуковоспроизведения является блок регулировки громкости и тембра – устройство, призванное повысить качество воспроизведения звуковой программы за счет компенсации неравномерностей амплитудно-частотных характеристик акустических систем, несовершенства акустических свойств помещений, возрастных изменения слуха и т. д. Включение данного блока в схему проектируемого устройства позволит удовлетворить потребности самого требовательного пользователя.

Проектировочный раздел

1.1 Анализ технического задания

В соответствии с техническим заданием проектируемое устройство – компьютерный стереоусилитель – должно представлять собой полнофункциональный усилитель мощности звуковой частоты со встроенными регуляторами тембра по низким и высоким частотам, регулятором громкости, блоком питания.

Устройством предусматривается возможность работы на акустические системы с сопротивлением как 8 Ом, так и 4 Ом.

Основными техническими характеристиками являются следующие:

номинальное напряжение питания постоянного тока.....................................	12 В
максимальный потребляемый ток.....................................................................	8 А
ток покоя..............................................................................................................	50 мА
максимальная выходная мощность...................................................................	44 Вт
полоса пропускания............................................................................................	20…25000 Гц
входная чувствительность..................................................................................	890 мВ
коэффициент нелинейных искажений при нагрузке 4 Ом..............................	0,03
коэффициент нелинейных искажений при нагрузке 8 Ом..............................	0,05

Стоит отметить, что данные характеристики позволяют применять проектируемое устройство не только в качестве звуковоспроизводящей аппаратуры персональных компьютеров, но и для усиления стереофонических и монофонических сигналов радиоприемников, магнитофонов, проигрывателей компакт дисков.

В соответствии с климатическим исполнением УХЛ 4.2 (умеренно холодный климат для закрытого отапливаемого помещения) по ГОСТ 15150-69 условия эксплуатации следующие [9]:

рабочее значение температуры воздуха при эксплуатации...................	10…35 °С
относительная влажность.........................................................................	60 % при 20°С
абсолютная влажность...............................................................................	10 г∙м^–3
атмосферное давление...............................................................................	86,6...106,7 кПа (650...800 мм рт. ст.)
диапазон частот..........................................................................................	1…35 Гц

 

Требования к конструкции проектируемого стереоусилителя определяются его функциональным назначением и условиями эксплуатации. Относительно несложная конструкция должна обеспечивать ремонтопригодность, удобство в эксплуатации, иметь по возможности малые габариты, вес и высокую надежность в работе.

Конструкция прибора должна соответствовать требованиям к технологичности по ГОСТ 14205-83 [8].

Требования к электробезопасности должны соответствовать ГОСТ 12.2.006-83 [7].

Вероятность безотказной работы проектируемого устройства должна составлять за заданное время часов по ГОСТ 21317-84 [10]. Данное значение должно быть обеспечено применением высококачественной элементной базы и подтверждено подробным расчетом надежности.

Тип производства для технико-экономического обоснования проекта – мелкосерийное. Объем производства 3000 шт. в год.

Расчет надежности

Под надежностью понимают свойство изделия сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции, в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения, транспортирования [4].

Надежность является комплексным свойством изделия. Для описания различных сторон этого свойства на практике пользуются показателями надежности: интенсивность отказов l, наработка на отказ T₀, вероятность безотказной работы в течение заданного времени P(t₃) и другие.

Существуют различные методы расчета показателей надежности, различающиеся степенью точности учета электрического режима и условий эксплуатации элементов.

Не зависимо от метода расчета пользуются следующими допущениями:

1) отказы элементов случайны и независимы;

2) для элементов справедлив экспоненциальный закон надежности;

3) учитываются только элементы электрической схемы, а также монтажные соединения, если вид соединений заранее определен.

Расчет надежности устройства производится в следующей последовательности:

1) определяются коэффициенты электрической нагрузки элементов () на основе общей формулы

 

, (3.39)

 

где рабочая электрическая характеристика элемента;

номинальная (предельная по техническому условию) характеристика элемента;

2) принимается решение о том, какие факторы, кроме коэффициента нагрузки, будут учтены;

3) формируются группы однотипных элементов;

4) определяется суммарная интенсивность отказов элементов с учетом коэффициентов электрической нагрузки и условий их работы в составе устройства. При этом используются формулы

 

; (3.40)

, (3.41)

где интенсивность отказов элементов j -ой группы с учетом электрического режима и условий эксплуатации;

справочное значение интенсивности отказов элементов j -ой группы;

m – количество принимаемых во внимание факторов;

поправочный коэффициент, учитывающий влияние фактора .

 

k – число сформированных групп однотипных элементов;

количество элементов в j -ой группе.

При расчете принимаются следующие значения поправочных коэффициентов:

a _м – коэффициент, учитывающий влияние механических нагрузок, принимаем равным 1,07;

a_в – коэффициент, учитывающий влияние влаги, принимаем равным 1;

a_ад – коэффициент, учитывающий влияние атмосферного давления, принимаем равным 1.

 

Рассчитанные данные представлены в таблице 3.2.

 

Таблица 3.2 – Значения интенсивности отказов радиоэлементов, входящих в проектируемое устройство

Элемент	Количество	Интенсивность отказов, 1×10^-6 ч^-1	Коэффициент электрической нагрузки	Поправочный коэффициент	Интенсивность отказов группы, 1×10^-6 ч^-1	Суммарная интенсивность отказов с учетом коэффициента нагрузки,1×10^-6 ч^-1
1	2	3	4	5	6	7
Диоды
1N4001		0,15	0,2	1,17	0,1755	0,702
BR3510		0,15	0,4	1,17	0,1755	0,1755
Конденсаторы
К10-17		0,02	0,31	0,1605	0,00321	0,02889
К31-11		0,02	0,4	0,2675	0,00535	0,0535
К50-16		0,02	0,75	2,354	0,04708	0,56496
Микросхемы
LM1036		0,38	0,6	1,14	0,4332	0,4332
TDA2030A		0,4	0,6	1,14	0,456	0,912
Продолжение таблицы 3.2
1	2	3	4	5	6	7
78L12		0,42	0,6	1,14	0,4788	0,4788
Резисторы
С2-23 – 0,125		0,05	0,6	1,177	0,05885	1,00045
С2-23 – 2		0,05	0,8	2,14	0,107	0,749
CП3-19А-2		0,05	0,44	2,118	0,1059	0,4236
Светодиоды
АЛ307АМ		0,15		1,298	0,1947	0,1947
Транзисторы
BD225		0,5	0,3	1,232	0,616	1,232
BD907		0,5	0,3	1,232	0,616	1,232
BD908		0,5	0,3	1,232	0,616	1,232
Переключатель		0,2	0,1	0,107	0,0214	0,0428
Вставка плавкая		0,2	-	1,07	0,214	0,214
Плата печатная		0,2	-	1,07	0,214	0,214
Точки паек		0,04	-	1,4	0,056	10,976
						23,5609

 

5) подсчитываются следующие показатели:

– наработка на отказ ():

 

часа. (3.42)

 

– вероятность безотказной работы () за заданное время часов:

 

. (3.43)

 

– среднее время безотказной работы устройства ():

 

часа. (3.44)

 

Полученная вероятность безотказной работы за заданное время часов удовлетворяет требованиям надежности в соответствии с условием задания на дипломное проектирование: .

 

Экономический раздел

 

 

Охрана труда

Содержание законодательных и нормативно-правовых актов, их характеристика, порядок принятия

 

 

Основу современного законодательства в области охраны труда в Республике Беларусь составляет Конституция Республики Беларусь, принятая на республиканском референдуме 24 ноября 1996 года [15].

Статья 41 Конституции РБ гарантирует каждому гражданину право на труд, позволяющее выбирать профессию, род занятий и работы в соответствии с призванием, способностями, образованием, профессиональной подготовкой с учетом общественных потребностей, а также обеспечивающее безопасные условия труда и право на здоровье.

Статьей 45 Конституции РБ обеспечивается право на охрану здоровья, в том числе на бесплатное лечение в государственных медицинских учреждениях здравоохранения.

Положения Конституции конкретизированы в Трудовом кодексе Республики Беларусь, принятом Палатой представителей 8 июня 1999 года и одобренном Советом Республики 30 июня 1999 года.

Трудовой кодекс [29] определяет основные обязанности, права и ответственность нанимателей и работников, предусматривает систему государственного и общественного надзора и контроля за соблюдением законодательства об охране труда, регламентирует деятельность службы охраны труда.

Наряду с правами работников на здоровье и безопасные условия труда (согласно статье 222 Трудового кодекса) каждый работник имеет право:

– на рабочее место, соответствующее правилам по охране труда, защищенное от воздействия опасных и (или) вредных производственных факторов;

– обучение (инструктирование) безопасным методам и приемам труда;

– обеспечение необходимыми средствами коллективной и индивидуальной защиты;

– получение от нанимателя или государственных и общественных органов достоверной информации о состоянии техники безопасности и условий труда на рабочем месте, а также о принимаемых мерах по их улучшению;

– проведение проверок по охране труда на его рабочем месте соответствующими органами, имеющими на то право, в том числе по запросу работника с его участием;

– отказ от выполнения порученной работы в случае возникновения непосредственной опасности для жизни и здоровья его и окружающих до устранения этой опасности, а также при непредоставлении ему средств индивидуальной защиты, непосредственно обеспечивающих безопасность труда.

Статьями 54, 55, 89, 226, 228-231 Трудового кодекса предусмотрен механизм реализации права работников на здоровые и безопасные условия труда через обязанности нанимателя обеспечивать такие условия.

Статьей 227 впервые законодательно регламентирована деятельность службы охраны труда. Данной статьей определено, что для организации работы и осуществления контроля по охране труда наниматели вводят должность специалиста по охране труда или создают соответствующую службу из числа лиц, имеющих необходимую подготовку.

Статьями 53 и 232 Трудового кодекса Республики Беларусь предусматриваются обязанности работников по вопросам охраны труда, а статьями 198 и 465 – их ответственность за нарушение законодательства о труде и норм охраны труда.

Статьей 462 законодательно определено, что государственный надзор и контроль за соблюдением законодательства о труде осуществляют специально уполномоченные на то государственные органы, а статья 463 право общественного контроля по этим вопросам предоставляет профсоюзам.

К законам Республики Беларусь, регулирующим вопросы безопасности производственной деятельности, можно отнести следующие [24, 30]:

– Закон Республики Беларусь от 15 июня 1993 года «О пожарной безопасности», предусматривающий установление государственного надзора за обеспечением пожарной безопасности министерствами, ведомствами, концернами, предприятиями, учреждениями независимо от форм собственности. Определяет правовую основу и принципы организации пожарной безопасности, а также принципы деятельности пожарной службы, концепцию правоотношений всех субъектов в этой области;

– Закон Республики Беларусь от 23 ноября 1993 года «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения». Изменен 23. 05. 2000 г. Обеспечивает предупреждение воздействия неблагоприятных факторов среды на здоровье населения. Регламентирует действия органов государственной власти и управления, предприятий, учреждений, должностных лиц и граждан по обеспечению санитарно-эпидемического благополучия. Предусматривает организацию государственного надзора за соблюдением санитарных норм и гигиенических нормативов;

– Закон Республики Беларусь от 31 января 1995 года «Об основах государственного социального страхования». Изменен 06. 01. 2000 г. Предусматривает страхование граждан от несчастных случаев на производстве и профзаболеваний;

– Закон Республики Беларусь от 10 января 2000 года «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Определяет правовые, экономические и социальные основы обеспечения безопасной эксплуатации опасных производственных объектов: закон направлен на предупреждение аварий на них и обеспечение готовности организаций, эксплуатирующих опасные производственные объекты, к локализации и ликвидации последствий аварий.

– Закон Республики Беларусь от 5 января 2004 года «О техническом нормировании и стандартизации», устанавливающий правоотношения в области стандартизации, а также государственного надзора за выполнением требований стандартов и строительных норм. Определяет нормативные документы по стандартизации: государственные стандарты Республики Беларусь, государственные строительные нормы, государственные классификаторы технико-экономической информации, стандарты предприятий и другие документы. Предусматривает порядок разработки, принятия и отмены нормативных документов по стандартизации;

– Закон Республики Беларусь от 5 января 2004 года «Об оценке соответствия требованиям технических нормативных правовых актов в области технического нормирования и стандартизации». Изменен 12. 10. 2006 г. Устанавливает правовые основы обязательной и добровольной сертификации продукции, работ и услуг в РБ.

Деятельность по охране труда помимо законодательных актов регулируется директивными – декретами, указами и распоряжениями Президента страны, а также постановлениями и распоряжениями Правительства Республики Беларусь.

К примеру, декрет Президента Республики Беларусь № 18 от 30 июля 2003 года «Об обязательном страховании от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний» направлен на стимулирование реализации мер по предупреждению производственных несчастных случаев и профессиональных заболеваний. Обеспечивает усиление социальной защиты граждан, потерпевших в результате травматизма на производстве, регуляцию вопросов возмещения причиненного их жизни и здоровью вреда.

Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 10 февраля 2003 года № 150 «О государственных нормативных требованиях охраны труда в Республике Беларусь» определены виды нормативно-правовых актов, порядок их принятия, сферы применения.

В соответствии с Постановлением республиканские органы государственного управления принимают нормативные правовые акты, технические нормативные правовые акты, содержащие требования охраны труда, в следующем порядке [22]:

1) межотраслевые нормативные правовые акты (межотраслевые правила по охране труда, типовые инструкции по охране труда, нормы охраны труда и другие), содержащие требования охраны труда, принимаются Министерством труда и социальной защиты или этим Министерством совместно с республиканскими органами государственного управления, осуществляющими регулирование и управление в соответствующих отраслях деятельности;

2) нормативные правовые акты, содержащие требования охраны труда (санитарные нормы, правила и гигиенические нормативы, государственные стандарты, строительные нормы, правила технической безопасности, правила устройства и безопасной эксплуатации и другие), принимаются уполномоченными в соответствии с законодательством республиканскими органами государственного управления (должностными лицами) по согласованию с Министерством труда и социальной защиты;

3) отраслевые нормативные правовые акты, содержащие требования охраны труда, (отраслевые правила по охране труда, типовые инструкции по охране труда и другие), принимаются республиканскими органами государственного управления, осуществляющими регулирование и управление в соответствующих отраслях (сферах деятельности), по согласованию с Министерством труда и социальной защиты.

Перечень республиканских органов государственного управления (должностных лиц), принимающих нормативно-правовые акты, содержащие требования охраны труда, и видов нормативных правовых актов, технических нормативных правовых актов:

1) Министерство труда и социальной защиты (или это Министерство совместно с республиканскими органами государственного управления, осуществляющими регулирование и управление в соответствующих отраслях):

– межотраслевые правила по охране труда (ПОТ М);

– типовые инструкции по охране труда (ТИОТ М),

– нормы охраны труда,

– другие межотраслевые нормативные правовые акты;

2) Министерство здравоохранения, Главный государственный санитарный врач Республики Беларусь (его заместители):

– гигиенические нормативы (ГН);

– санитарные нормы (СН);

– санитарные правила (СП);

– санитарные правила и нормы (СанПиН);

3) Комитет по стандартизации, метрологии и сертификации при Совете Министров Республики Беларусь, Министерство архитектуры и строительства:

– государственные стандарты (СТБ);

4) Министерство архитектуры и строительства:

– строительные нормы Беларуси (СНБ);

5) Министерство по чрезвычайным ситуациям:

– правила технической безопасности;

– правила устройства и безопасной эксплуатации (ПУБЭ);

– инструкции по безопасности (ИБ);

6) Министерство энергетики:

– правила устройства (ПУ);

– правила технической эксплуатации (ПТЭ);

– правила безопасности при эксплуатации (ПБ);

– правила техники безопасности при эксплуатации (ПТБ)

7) республиканские органы государственного управления, осуществляющие регулирование и управление в соответствующих отраслях (сферах деятельности):

– отраслевые правила по охране труда (ПОТ О);

– типовые инструкции по охране труда (ТИОТ О) и другие отраслевые нормативно-правовые акты.

Государственные, межотраслевые и отраслевые нормативно-правовые акты проходят правовую экспертизу в Министерстве юстиции, а затем регистрируются в Национальном центре правовой информации и заносятся в Национальный реестр правовых актов Республики Беларусь. Только после правовой регистрации нормативные правовые акты признаются вступившим в силу.

На основе стандартов безопасности труда, правил и норм безопасности и гигиены труда, типовых инструкций, требований безопасности подготавливаются важнейшие локальные нормативно-правовые акты – инструкции по охране труда, в которых излагаются требования, направленные на безопасное выполнение соответствующих работ. Эти требования являются обязательными для работников, а их невыполнение рассматривается как нарушение трудовой дисциплины.

Порядок разработки, согласования и утверждения инструкций по охране труда для работников отдельных видов профессий и на отдельные виды работ утвержден Постановлением Госкомтруда Республики Беларусь № 82 от 14 июля 1994 года.

В соответствии с данным Постановлением инструкция по охране труда должна содержать следующие разделы [21]:

– общие требования безопасности;

– требования безопасности перед началом работ;

– требования безопасности при выполнении работ;

– требования безопасности при аварийных ситуациях;

– требования безопасности по окончании работ.

Разработка инструкций должна производиться на основании приказов и распоряжений руководства предприятия, где указываются исполнители и сроки выполнения работ.

Руководство разработкой возлагается на главного инженера или его заместителя.

Инструкции должны подготавливаться руководителями соответствующих цехов, участков, отделов, лабораторий и других подразделений предприятий с участием профсоюзов.

Служба охраны труда предприятия должна осуществлять постоянный контроль за своевременной разработкой, проверкой и пересмотром инструкций, оказывать методическую помощь разработчикам, содействовать обеспечению их необходимыми документами.

Утверждение инструкции должно осуществляться приказом руководителя предприятия либо грифом утверждения.

Каждой инструкции необходимо присваивать наименование и обозначение (регистрационный номер по предприятию). В наименовании указывается, для какой профессии или вида работ она предназначена.

 

 

Заключение

 

 

В соответствии с техническим заданием в ходе дипломной работы был спроектирован компьютерный стереоусилитель.

Устройство полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым к данному классу бытовой радиоэлектронной аппаратуры.

При разработке конструкции стереоусилителя был проведен анализ схем электрических структурной и принципиальной, отражающих принцип работы устройства, произведен электрический расчет некоторых каскадов.

Современные требования конструирования радиоэлектронной аппаратуры учитывались при выборе компоновочной схемы устройства, элементной базы, материалов и покрытий.

На основе анализа воздействующих на радиоэлектронную аппаратуру климатических и механических факторов были выбраны необходимые способы защиты от них, произведен тепловой расчет, а также расчет собственной частоты печатной платы, позволяющий оценить устойчивость конструкции к механическим воздействиям.

Стоит отметить, что при выбранных конструкторских решениях устройство способно надежно функционировать с заданными параметрами качества, а также отвечать требованиям технологичности.

Актуальность разработки подтверждена экономическим расчетам: компьютерный стереоусилитель будет иметь коммерческий успех, а инвестиции окупятся за первый год производства.

 

Введение

 

Современному человеку, глядя на персональный компьютер на своем рабочем столе, очень трудно поверить, что каких-то полстолетия тому назад «волшебное» устройство под названием «компьютер» сложно было вместить даже в нескольких помещениях.

С течением времени под влиянием научно-технического прогресса изменились не только габаритные размеры ЭВМ, но и, прежде всего, выполняемые ими функции: если первоначально это были устройства, предназначенные для автоматизации обработки данных, а в частотности процесса вычисления, то теперь компьютеры применяются повсюду. Они управляют работой кассовых аппаратов, следят за работой автомобильных систем зажигания, ведут учет семейного бюджета, или просто используются в качестве развлекательного комплекса. Компьютеры начинают затрагивать жизнь каждого человека. Без них немыслима работа врача, бухгалтера, инженера и даже педагога...

Выполняемые современными компьютерами функции весьма разнообразны. Например, уже сейчас они могут четко произносить различные фразы, словосочетания, проигрывать музыку и т. д. Человек может сам записать какие-либо слова, предложения и даже музыкальные композиции в память своего компьютера, чтобы потом воспроизвести их с должным качеством с помощью стереоусилителя.

Разработка конструкции высококачественного компьютерного стереоусилителя, удовлетворяющего современным требованиям науки и техники, и является целью дипломной работы.

Для того, чтоб обеспечить высокое качество звучания, необходимо учесть некоторые требования, предъявляемые к устройствам данного класса.

Прежде всего, стоит отметить, что стереоусилитель – это устройство, предназначенное для усиления частот, слышимых человеческим ухом. Эти частоты различны для каждого индивида, но если рассматривать усредненное значение, то нижний предел частоты будет составлять 20 Гц, а верхний – 25000 Гц. Воспроизводимый диапазон частот 20...25000 Гц – наиболее важный параметр проектируемого компьютерного стереоусилителя.

Второй не менее важный параметр – номинальная выходная мощность.

Номинальная выходная мощность – мощность, которая в последствие передается на громкоговоритель. Данный параметр по возможности должен быть максимально высоким по сравнению с аналогичными устройствами.

Так же одним из самых важных параметров усилителя звуковой частоты является коэффициент нелинейных искажений. Он измеряется в процентах и показывает, как искажается сигнал при номинальной мощности. Для высококачественной аппаратуры на низких звуковых частотах он не должен превышать 1%, а на средних 0,5%.

Неотъемлемым звеном современных систем высококачественного звуковоспроизведения является блок регулировки громкости и тембра – устройство, призванное повысить качество воспроизведения звуковой программы за счет компенсации неравномерностей амплитудно-частотных характеристик акустических систем, несовершенства акустических свойств помещений, возрастных изменения слуха и т. д. Включение данного блока в схему проектируемого устройства позволит удовлетворить потребности самого требовательного пользователя.

Проектировочный раздел

1.1 Анализ технического задания

В соответствии с техническим заданием проектируемое устройство – компьютерный стереоусилитель – должно представлять собой полнофункциональный усилитель мощности звуковой частоты со встроенными регуляторами тембра по низким и высоким частотам, регулятором громкости, блоком питания.

Устройством предусматривается возможность работы на акустические системы с сопротивлением как 8 Ом, так и 4 Ом.

Основными техническими характеристиками являются следующие:

номинальное напряжение питания постоянного тока.....................................	12 В
максимальный потребляемый ток.....................................................................	8 А
ток покоя..............................................................................................................	50 мА
максимальная выходная мощность...................................................................	44 Вт
полоса пропускания............................................................................................	20…25000 Гц
входная чувствительность..................................................................................	890 мВ
коэффициент нелинейных искажений при нагрузке 4 Ом..............................	0,03
коэффициент нелинейных искажений при нагрузке 8 Ом..............................	0,05

Стоит отметить, что данные характеристики позволяют применять проектируемое устройство не только в качестве звуковоспроизводящей аппаратуры персональных компьютеров, но и для усиления стереофонических и монофонических сигналов радиоприемников, магнитофонов, проигрывателей компакт дисков.

В соответствии с климатическим исполнением УХЛ 4.2 (умеренно холодный климат для закрытого отапливаемого помещения) по ГОСТ 15150-69 условия эксплуатации следующие [9]:

рабочее значение температуры воздуха при эксплуатации...................	10…35 °С
относительная влажность.........................................................................	60 % при 20°С
абсолютная влажность...............................................................................	10 г∙м^–3
атмосферное давление...............................................................................	86,6...106,7 кПа (650...800 мм рт. ст.)
диапазон частот..........................................................................................	1…35 Гц

 

Требования к конструкции проектируемого стереоусилителя определяются его функциональным назначением и условиями эксплуатации. Относительно несложная конструкция должна обеспечивать ремонтопригодность, удобство в эксплуатации, иметь по возможности малые габариты, вес и высокую надежность в работе.

Конструкция прибора должна соответствовать требованиям к технологичности по ГОСТ 14205-83 [8].

Требования к электробезопасности должны соответствовать ГОСТ 12.2.006-83 [7].

Вероятность безотказной работы проектируемого устройства должна составлять за заданное время часов по ГОСТ 21317-84 [10]. Данное значение должно быть обеспечено применением высококачественной элементной базы и подтверждено подробным расчетом надежности.

Тип производства для технико-экономического обоснования проекта – мелкосерийное. Объем производства 3000 шт. в год.

Анализ научно-технической литературы по теме проекта

 

 

Поиск научно-технической литературы по теме дипломного проекта не вызвал затруднений, так как стереоусилители, в том числе и компьютерные, – это устройства, широко применяемые в повседневной жизни каждого человека.

В настоящее время существует большое количество различных усилителей мощности звуковой частоты, существенно отличающихся друг от друга. Произведем сравнительный анализ усилителей мощности звуковой частоты 18 Вт, 50 Вт и проектируемого компьютерного стереоусилителя 44 Вт.

Анализ усилительных устройств целесообразнее всего производить по трем основным критериям [17]:

– по техническим характеристикам, к которым можно отнести полосу усиливаемых частот, входную чувствительность, помехоустойчивость, допустимые искажения сигнала, потребляемую и отдаваемую мощность и другие;

– по конструктивно-эксплуатационным характеристикам (масса, габариты, надежность, стабильность работы и т. д.);

– по экономическим характеристикам (стоимость устройства).

Рассмотрим усилитель мощности 18 Вт [34].

Схема электрическая принципиальная представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Схема электрическая принципиальная усилителя мощности 18 Вт

 

Данный усилитель выполняется на интегральной микросхеме (ИМС) TDA2030A. Эта ИМС представляет собой усилитель низкой частоты (УНЧ) класса АВ и устанавливается в аудиоустройствах для получения высококачественного выходного музыкального сигнала средней мощности.

Основные технические характеристики устройства: