Методические указания — РЭУ


Министерство образования Республики Беларусь
Филиал УО «Брестский государственный технический университет» Политехнический колледж

Утверждаю
Заместитель директора по учебной работе
__________________С.В.Маркина
« » 2016 г.





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_________________






















1 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 написан одним из следующих способов:
рукописным;
с применением 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
3.2 Проверка 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

3 Методические указания по выполнению отдельных разделов пояснительной записки курсового проекта


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.



3.1 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.

3.1.3 Разработка структурной схемы

Здесь производится обзор существующих узлов блоков, построенных различными способами и на различной элементной базе. Дается сравнительная оценка способов построения по экономичности, надежности, сложности, достижимым характеристикам и параметрам и обосновывается выбор структурной схемы.
Для правильного выбора структурной схемы целесообразно из существующих методов выбрать метод функционального наращивания,т.е. на основе известных исходных данных составляется перечень функций, которое должно реализовать разрабатываемое устройство.
Далее изображается схема этого устройства путем условных прямоугольных изображений структурных единиц с линиями связи между ними. Прямоугольники, обозначающие конкретные узлы разрабатываемого устройства, изображаются поочередно в соответствии с выполняемыми функциями.
Например
Для составления структурной схемы устройства выбирается метод функционального наращивания.
Основными функциями устройства слежения за яркостью освещения являются:
- слежение за освещенностью помещения;
- подача светового сигнала при недостаточном уровне освещенности;
- вторичное питание устройсва;
На основе вышеизложенных функций, устройство будет включать в себя следующие устройства:
- генератор импульсов;
- счетчик;
- устройство слежения за освещенностью;
- устройство памяти;
- ключ электронный;
- индикатор;
- блик питания.
Тогда структурная схема устройства слежения за яркостью освещения будет иметь вид, представленный на рисунке 1.



3.1.4 Разработка схемы электрической принципиальной


После проведенного анализа схемных решений выбирается наиболее подходящая схема электрическая принципиальная функционального узла.
Критерии выбора: простота, надежность, стоимость при выполнении заданных требований. Схема может быть дополнена новыми схемными решениями.
Выбранная схема вычерчивается полностью в пояснительной записке с буквенно-цифровыми обозначениями. При этом номиналы значений параметров электрорадиоэлементов (ЭРЭ) не обозначаются. На основании принципиальных схем каскадов строится схема электрическая принципиальная устройства. Эта схема является основной для оформления графической части курсового проекта.
Например,
Вначале производится анализ известных схемных решений проектируемого каскада, приводится схема одного из них. И на основании анализа исходных данных и принятой структурной схемы выбирается наиболее подходящая электрическая схема. Критерии выбора: простота, надежность, дешевизна при выполнении заданных требований. Она может быть дополнена, усовершенствована новыми схемными решениями.
Генератор импульсов целесообразно выполнить по схеме, собранной на таймере NE555. Такая схема обеспечит уровень импульсов, необходимый для работы проектируемого устройства. Схема представлена на рисунке 2.

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



3.1.5 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

3.2.1 Электрический расчет каскадов

Количество рассчитываемых функциональных узлов, каскадов оговаривается в задании на курсовое проектирование. Это может быть расчет силового трансформатора, выпрямителя, фильтра, усилителя высокой частоты, усилителя промежуточной частоты, задающего генератора, модулятора и т.п.
При проведении расчетов делаются ссылки на используемые методики, таблицы, графики, формулы, заимствованные из технической и справочной литературы.
Расчет каждого элемента должен заканчиваться выбором номинального значения ЭРЭ по разрешенным рядам номиналов, определенным в ЕСКД, рабочего напряжения, мощности рассеивания, ТКЕ. ТКС (при необходимости), предельного отклонения от номинала.
Для устройств, имеющих блок питания,небходимо произвести расчет маломощного трансформатора, осуществляемого на основе методики, изложенной в [10].
Исходные данные: напряжение сети U1 = 220 В, частота сети f = 50 Гц, параметры вторичной обмотки: U2 = 6,3В, I2 = 0,156А.
Определение габаритной (потребляемой нагрузкой) мощности Pг, Вт производится по формуле (1):

PГ = U2
· I2, (1)

где U2 – напряжение вторичной обмотки, В;
I2 – ток во вторичной обмотке, А.
PГ = 6,3
·0,156 = 0,98В
·А
Затем выбирается магнитопровод трансформатора (марка стали).
Выбираем тип стали 1511 с параметрами:
- магнитная индукция В = 1,1 Тл;
- плотность тока J = 4,8 А/мм2;
- коэффициент заполнения окна медью обмоток k0 = 0,22;
- КПД трансформатора
· = 0,85;
- коэффициент заполнения сечения магнитопровода сталью kС = 0,93.
Определение тока первичной обмотки I1, А производится с соответствии с формулой (2):

I1 = PГ / U1
· cos
·1, (2)

где U1 – напряжение первичной обмотки, В;
PГ – мощность нагрузки, Вт;

· – КПД трансформатора;
cos
·1 – коэффициент мощности трансформатора.
I1 = 0,98/220
·0,85
·0,9 = 0,98/168,3 = 0,0058 А
Определение исходной расчетной величины – произведения SСS0, см4 для выбора типоразмера магнитопровода производится по выражению (3):

SСS0 = PГ
·102/(1,11
·(1+1/
·)
·f
·B
·J
·k0
·kС), (3)

где f – частота сети, Гц;
В – магнитная индукция, Тл;
J – плотность тока, А/мм2;
k0 – коэффициент заполнения окна медью обмоток;
kС – коэффициент заполнения сечения магнитопровода сталью.
SСS0 = 0,98
·102/(1,11
·(1+1/0,85)
·50
·1,1
·4,8
·0,22
·0,93) = 98/130,49 = 0,75 см4.
По полученному значению SСS0 выбирается тип магнитопровода.
Выбран броневой магнитопровод из штамповочных пластин Ш9Ч9, у которого SСS0 = 1,62>0,75 см4,со следующими параметрами:
- площадь сечения стержня SС = 0,74 см2;
- ширина стержня a = 9 мм;
- толщина магнитопровода b = 9 мм;
- ширина окна с = 9 мм;
- высота окна h = 22,5 мм.
Определение числа витков обмоток производится по выражениям (4),(5):

w1=U1(1-
·U1%/100)
·104/4,44
·f
·B
·SС, (4)


w2=U2(1+
·U2%/100)
·104/4,44
·f
·B
·SС, (5)


где
·U1% и
·U2% – относительные падения напряжения в обмотках;
SС – активное сечение стержня, см2.
w1 = 220
·(1-15/100)
·104/(4,44
·50
·1,1
·0,74) = 10348 витков;
w2 = 6,3
·(1+20/100)
·104/(4,44
·50
·1,1
·0,74) = 419 витков.
Определение сечения провода обмоток qПР, мм2 производится по формулам (6)
· и (7):

qпр1 = I1 (6)



qпр2 = I2/J, (7)

где I1 и I2 – ток в первичной и вторичной обмотке трансформатора, А;
J – плотность тока, А/мм2.
qПР1 = 0,0058/4,8 = 0,001208 мм2;
qПР2 = 0,156/4,8 = 0,0325 мм2.
По полученным значениям qПР выбираются ближайшие (большее) стандартные сечения и соответствующие им диаметры проводов обмоток с изоляцией:
d1 = 0,055 мм;
d2 = 0,26 мм.
Определение возможности размещения обмоток в окне выбранного магнитопровода производится после расчета необходимой ширины окна. С этой целью определяется толщина каждой обмотки трансформатора:
1) определяется число витков первичной и вторичной обмотки в одном слое w11 и w12 по формулам (8) и (9):

w11 = (h-2
·1)/d1, (8)


w12 = (h-2
·1)/d2, (9)


где
·1 – расстояние обмотки до ярма, мм;
d1 и d2 – диаметр каждой из обмоток, мм.
Полученные значения w11 и w12 округляем до ближайшего меньшего значения.
w11 = (22,5-2
·2)/0,055 = 336 витков;
w12 = (22,5-2
·2/0,26) = 71 виток;
2) определение числа слоев обмоток m1 и m2 производится по формулам (10) и (11):
m1
· w1/ w11, (10)

m2
· w2/ w12, (11)


где w1 и w2 – число витков обмоток;
w11 и w12 – число витков первичной и вторичной обмотки в одном слое.
Полученные значения m1 и m2 округляем до ближайшего большего значения.
m1
· 10348/336
· 31 слой;
m2
· 419/71
· 6 слоев.
3) определяется толщина обмоток
·1 и
·2 по формула (12) и (13):


·1= m1(d1+
·1), (12)


·2= m2(d2+
·1), (13)


где
·1 – толщина изоляционной прокладки, которая применяется , если напряжение между слоями превышает 50 В, мм;
d1 и d2 – диаметр провода обмоток, мм.

·1 = 31
·0,055 = 1,705 мм;

·2 = 6
·0,26 = 1,56 мм.
После определения толщины каждой из обмоток можно рассчитать необходимую ширину окна СНЕОБХ, мм, которая для броневого магнитопровода выражается формулой (14):

СНЕОБХ = k(
·2+
·1+
·1,2+
·2+
·3) +
·4, (14)

где k – коэффициент разбухания обмоток за счет неплотного прилегания слоев, k = 1,2ч1,3;

·2 – толщина изоляции между обмотками и стержнем, которая выполняется из электрокартона или гетинакса,
·2 = 1,0ч2,0 мм;

·1,2,
·2,3 – толщина изоляции между обмотками, она выполняется обычно из лакоткани и составляет 0,5ч1,0 мм;

·3 – толщина наружной изоляции катушки,
·3 = 0,5ч1,0 мм;

·4 – расстояние от катушки до второго стержня,
·4 = 1ч4 мм
СНЕОБХ = 1,2
·(1+1,705+0,5+1,56+0,5)+1 = 7,318 мм
Полученное значение СНЕОБХ сравнивается с шириной окна выбранного магнитопровода, причем она должно быть не меньше СНЕОБХ, т.е. с > СНЕОБХ;
9 > 7,318
Таким образом, СНЕОБХ не превышает ширину окна магнитопровода, которая равна 9 мм, следовательно, обмотки трансформатора разместятся в окне данного магнитопровода.

Если в устройстве нет собственного источника питания,то можно рассчитать по выбору любой каскад, например,

Расчёт транзисторного усилителя
Выбираем транзистор, например:транзистор КТ315Г, для него(по справочнику):
Ршах=150мВт;
Imax=150
h2i>50.
Принимаем RK=10*R3
Напряжение б-э рабочей точки транзистора принимаем ТЗбэ = 0,66
Определяем максимальную статическую мощность, которая будет рассеиваться на транзисторе в моменты прохождения переменного сигнала через рабочую точку В, статического режима транзистора. Она должна составлять значение, на 20 процентов меньше (коэффициент 0,8) максимальной мощности транзистора, указанной в справочнике.
Ррас.тах = 0,8 х Рmax (15)
Ррас.тах = 0,8 х 150мВт = 120 мВт Учитывая существующий ряд номиналов резисторов, а также то, что
нами выбрано соотношение RK=10*R3, находим значения резисторов:
RK= 100 Ом; R3 = 10 Ом.
Найдем напряжение на коллекторе транзистора без сигнала по формуле :
UkO = (Uи. п.-Ко Rк ) (16)
UkO = (4,5 В - 0,02А х 100 Ом) = 2,5 В
Определим ток базы:
Iб= 9/(100Ом+ 10) = 0 8 мА
Полный базовый ток определяется напряжением смещения на базе, которое задается делителем напряжения Rб1, Яб2. Ток резистивного базового делителя должен быть на много больше (в 5-10 раз) тока управления базы 1б, чтобы последний не влиял на напряжение смещения. Выбираем ток делителя в 10 раз большим тока управления базы и рассчитаем по формуле (6).
Rб1,Rб2:дел.= 10 х 1б
R61, R62: дел = 10 х 0,8 мА = 8,0 мА
Тогда полное сопротивление резисторов будет рассчитано по формуле:

Rб1 + Rб2 = I дел
Rб1 + Rб2 = 560 Ом

Рассчитаем по формуле напряжение на эмиттере в режиме покоя (отсутствия сигнала). При расчете транзисторного каскада необходимо учитывать: напряжение база-эмиттер рабочего транзистора должно превысить 0,7 В. Напряжение на эмиттере в режиме без входного сигнала будет равно:
Uэ = Ко х Rэ (17)
Uэ = 0,02 А х 10 Ом = 0,2 В, где Iко - ток покоя транзистора.
Определяем по формуле (9) напряжение на базе:
U6 = Ua + Uбэ
U6 = 0,2 В + 0,66 В = 0,68 В
Uэ = 0,02 А х 10 Ом = 0,2 В
Определяем по формуле (9) напряжение на базе:
U6 = Uэ + Uбэ (18)
U6 = 0,2 В + 0,66 В = 0,88 В


3.2.2. 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–
·tр, (20)

где е – основание логарифма;

· – 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

1
2
3

Резисторы
МЛТ-0,5
МЛТ-0,25
МЛТ-0,125
2
3
7

Конденсаторы
К50-35
К10-17
5
4

Диоды
КД522Д
КД405А
КС157А
4
4
1


1
2
3

Транзисторы
КП504А
КТ815В
1
1

Микросхемы
КР140УД1208
NE555
К561ИЕ10
К561ЛА7
К561ТМ2
1
1
1
1
1

Коммутационные устройства
Перекидной переключатель
1

Трансформатор
ТП-220-12
1

Светодиоды
АЛ307НМ
L-56BRD
1
1

Фоторезисторы
СФ3-1
1

Пайка

146


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
·о и заносится в графу 10 Таблицы 2.
Определяется значение
·i, 1/ч для каждой группы компонентов по формуле (44) и заносится в таблицу 2.


·i =
·о
·
·, (30)

где
· – коэффициент влияния температуры;

·о – интенсивность отказов радиоэлементов, 1/ч.
Резисторы:

·i = 0,4
·0,4
·10-6 = 0,16
·10-6 1/ч;
Фоторезисторы:

·i = 0,4
·0,4
·10-6 = 0,16
·10-6 1/ч;

·i = 0,1
·0,05
·10-6 = 0,005
·10-6 1/ч;
Конденсаторы электролитические:

·i = 0,65
·0,05
·10-6 = 0,0325 1/ч;
Диоды:

·i1= 0,5
·0,2
·10-6 = 0,1
·10-6 1/ч;

·i2 = 0,15
·0,2
·10-6 = 0,03
·10-6 1/ч;

·i3 = 0,15
·0,1
·10-6 = 0,015
·10-6 1/ч;
Светодиоды:

·i = 0,15
·0,2
·10-6 = 0,03
·10-6 1/ч;
Микросхемы:

·i = 0,5
·2
·10-6 = 1
·10-6 1/ч;
Транзисторы:

·i1 = 0,01
·0,1
·10-6 = 0,001
·10-6 1/ч;

·i2 = 0,01
·0,5
·10-6 = 0,005
·10-6 1/ч;
Трансформаторы:

·i = 0,41
·0,8
·10-6 = 0,328
·10-6 1/ч;
Коммутационные устройства:

·i = 0,01
·1
·10-6 = 0,01
·10-6 1/ч;
Пайка:

·i = 0,5
·0,005
·10-6 = 0,002510-6 1/ч;
По формуле (45) находится
·с, 1/ч для каждой группы элементов и значения заносятся в таблицу 2:


·с = n
·
·i, (31)

где n – количество электрорадиоэлементов;

·i – интенсивность отказов радиоэлементов с учетом коэффициента влияния температуры.
Резисторы:

·сR = 12
·0,16
·10-6 = 1,92
·10-6 1/ч;
Фоторезисторы:

·сBL = 1
·0,16
·10-6 = 0,16
·10-6 1/ч;
Конденсаторы:

·сС1 = 4
·0,005
·10-6 = 0,02
·10-6 1/ч;

·сС2 = 5
·0,0325
·10-6 = 0,1625
·10-6 1/ч;
Диоды:

·сVD1 = 4
·0,1
·10-6 = 0,4
·10-6 1/ч;

·сVD2 = 4
·0,03
·10-6 = 0,12
·10-6 1/ч;

·сVD3 = 1
·0,015
·10-6 = 0,015
·10-6 1/ч;
Светодиоды:

·сHL = 2
·0,03
·10-6 = 0,06
·10-6 1/ч;
Микросхемы:

·сИМС = 5
·1
·10-6 = 5
·10-6 1/ч;
Транзисторы:

·сVТ1 = 1
·0,001
·10-6 = 0,001
·10-6 1/ч;

·сVТ2 = 1
·0,005
·10-6 = 0,005
·10-6 1/ч;
Трансформаторы:

·сТ = 1
·0,328
·10-6 = 0,328
·10-6 1/ч;
Коммутационные устройства:

·сSA = 1
·0,01
·10-6 = 0,01
·10-6 1/ч;
Пайка:

·сП = 146
·0,0025
·10-6 = 0,365
·10-6 1/ч;
По формуле находится значение
·, 1/ч для всего функционального узла:

13 QUOTE 1415 (32)

где 13 QUOTE 1415 – интенсивность отказов радиоэлементов с учетом коэффициента влияния температуры, 1/ч;

·=(1,92+0,16+0,02+0,1625+0,4+0,12+0,015+0,06+5+0,001+0,005+0,328+0,01+
+0,365)х10-6 = 8,4655
·10-6 1/ч;
Определяется средняя наработка на отказ Тср, ч по формуле:
Тср = 1/
·, (33):

Тср = 1/8,4655
·10-6 = 118126 ч = 118,1
·103 ч.












Наименование
Тип
Количество
Температура окружающей среды
Фактическое значение параметра, определяющего надежность
Номинальное значение параметра, определяющего надежность
Конструктивная
характеристика
Кн

·

·0, 10-6 1/ч

·i, 10-6 1/ч

·с, 10-6 1/ч

Резисторы
МЛТ-0,5
МЛТ-1
МЛТ-0,125
2
3
7
20
P=0,05Вт
Pн=0,5 Вт Pн=0,25 Вт Pн=0,125 Вт
МЛТ
0,1
0,2
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,16
1,92

Конденсатор
К10-17
К50-35
4
5
20
U=5 В
U=5 В
Uн=250 В
Uн=16 В
Керам.
Электр.
0,02
0,313
0,1
0,65
0,05
0,05
0,005
0,0325
0,002
0,1625

Диоды
КД405А
КД522Б
КС157А
4
4
1
20
I=0,1А
I=0,25А
I=0,1А
Iн = 1А
Iн = 0,3 А
Iн = 0,15А
Si
0,1
0,83
0,67
0,5
0,15
0,15
0,2
0,2
0,1
0,1
0,03
0,015
0,4
0,12
0,015

Микросхемы
ИМС
5
20
Uпп=5В
Uпп=15В
ИМС
0,3
0,5
2
1
5

Транзисторы
КП504А
КТ815В
1
1
20
РФ=0,05Вт
РН=1Вт
Si
0,05
0,01
0,1
0,5
0,001
0,005
0,001
0,005

Трансфор-ры
ТП-12
1
20
Pн=10Вт
Pн=50 Вт
ШЛ
0,2
0,41
0,8
0,328
0,328

Ком. уст-ва
МВ1Н
1
20
Uпп=5В
Uпп=500В

0,01
0,01
1
0,01
0,01

Пайка

146
20




0,5
0,005
0,0025
0,365

Светодиоды
АЛ307НМ
L-56BRD
1
1
20
20
IФ=0,1А
Imax=0,2А
Si
0,67
0,15
0,2
0,03
0,06

фоторезистор
СФ3-1
1
20
Uф=5В
Umax=15В

0,3
0,4
0,4
0,16
0,16

Итого:
8,4655



Рассчитывается значение вероятности безотказной работы по формуле (34) для трех значений времени работы устройства: Tp1 = 100 ч, Тр2 = 1000 ч, Трз = =10000 ч.
P(tp) = e–
·tр = е – tp / Тср;
P(tp1= 100) = е–100/118126 = 0,998822
P(tp2= 1000) = е–1000/118126 = 0,988285
P(tp3= 10000) = е–10000/118126 = 0,888842
Зависимость безотказной работы от времени работы узла, можно увидеть на графике, изображенном на рисунке 10.

Рисунок 10 – График зависимости вероятности P(tp) от времени работы



3.3 РАЗДЕЛ 3. Экспериментальная часть

3.3.1. Описание конструкции устройства

В начале производится описание внешнего вида устройства, габаритов корпуса, лицевой панели, органов контроля и управления, элементов крепления. Затем описывается внутренняя компоновка. При этом основное внимание обращается на печатную плату, а именно: классификацию печатныхплат, используемый диэлектрик в качестве основания печатной платы, способы создания токопроводящего слоя, формирования рисунка печатных плат, установки новейших элементов на печатные платы, пайки ЭРЭ и ее особенностей.
Например.

Разработанный устройство слежения за яркостью освещения размещен в корпусе, который имеет форму параллелепипеда. Размеры корпуса составляют 110х80х50 мм. Корпус выполнен из пластмассы толщиной 2 мм, что обеспечивает высокую механическую прочность устройства. Так как корпус выполнен из пластмассы, то устройство не нуждается в специальном заземлении. Толщина пластмассы и метод соединения отдельных стенок корпуса определяют достаточно высокую механическую жесткость устройства.
На передней панели находятся органы управления, сгруппированные по назначению:
- переключатель режима работы;
- индикатор работы устройства;
- индикатор сигнализации о недостаточной освещенности.
На задней панели корпуса расположен шнур с вилкой для включения прибора в сеть.
На верхней панели корпуса расположен фотоэлемент.
Такое расположение органов контроля и управления позволяет составить для оператора удобные условия работы с прибором.
Внутри корпуса расположены трансформатор, основной и дополнительный печатный узел. Трансформатор расположен в левой части корпуса и прикреплен к нижней стенке с помощь болтов, что обеспечивает простоту его съемки, контроля, выявления неисправности и регулировки. Основной печатный узел закреплен на трех держателях с использованием болтов, что также позволяет проводить снятие, контроль и регулировку параметров схемы. Наличие перегородки между платой, трансформатором и корпусом, позволяет с легкостью проводить обслуживание, что показывает оперативность и удобство его обслуживания, ремонта. Максимально возможная удаленность печатного узла от трансформатора позволяет уменьшить его влияние на характеристики и параметры работы печатного узла.
Внутри корпуса расположено три печатных узла. Они закреплены с использованием шурупов, что обеспечивает достаточную прочность его крепления. Все выполненные нормы и методы проектировки позволяет выполнять требования по технике безопасности, при проведении операции контроля регулировки и ремонта. Все вышеперечисленные требования соответствуют поставленным техническим требованиям. Плата данного устройства выполнена из односторонне-фольгированного стеклотекстолита. Платы изготавливаются химическим методом. Нанесение печатного рисунка производится тонером с помощью лазерного принтера. Травление свободных участков фольги выполняется в растворе FeCl3.
Конструкция печатной платы рассчитана на эксплуатацию в нормальных климатических условиях.
Прибор полностью отвечает эксплуатационным требованиям, обеспечивает оперативность и удобство обслуживания, механическую прочность.


3.3.2 Проверка работоспособности и измерение характеристик
Проверка работоспособности производится при номинальном напряжении питания и номинальных значениях входных (выходных) сигналов. При этом проверяется достижение заданных технических характеристик изделия. В пояснительной записке привести функциональную схему экспериментальной установки с изображением необходимой конкретной контрольно-измерительной аппаратуры.
Например,
Проверка работоспособности производится в следующей последовательности:
а) подключается шнур питания в розетку 220В, 50Гц;
б) переключателем SA1 включается питание, тем самым подается питание 5В на устройство;
в) происходит запитка всех элементов и загорается зеленый индикатор, сигнализирующий о работе устройства;
г) по прошествии 10с прибор переходит в рабочий режим;
д) при недостаточном освещении в помещении начнет работу красный мигающий индикатор.
Структурная схема измерения характеристик изделия изображена на рисунке 15.










Рисунок 15 – Структурная схема измерения характеристик




Список использованных источников

1. Супрун Б.К., Хиленко В.И. Радиопередающие и радиоприемные устройства и измерения их параметров. -М.: Издательство стандартов, 1988
2. Малевич Н.Ю. Радиоприемные устройства. - Мозырь: Белый ветер, 2000
3. Радиопередающие устройства. Под.ред. М.В. Благовещенского. - М.: Радио и связь, 1982
4. Петриков В.М. Практическое использование современных радиоэлектронных схем и радиокомпонентов. - С.Петербург: Корона Принт,2000
5. Шумилин М.С. и др. Радиопередающие устройства. -М.: Радио и связь, 1990
6. Радиоприемные устройства. Сборник задач по курсу. Под.ред. В.И. Сифорова. -М.: Радио и связь, 1984
7. Немировский А.С. Системы связи и радиоприемные линии. -М.: Связь, 1980
8. Радиотехнические системы передачи информации. Под.ред. В.В. Калныкова. - М.: Радио и связь, 1990
9. Фрумкин Г.Д. Расчет и конструирование радиоаппаратуры. -М.: В.ш., 1989
10.Грумбина А.Б. Электрические машины и источники питания радиоэлектронных устройств. Учебник для техникумов. М,
Энергоатомиздат, 1990
11.Источники питания. Любительские схемы. 41. Сост. А.А. Халоян. ЗАО
«Журнал», Радио, 2002 12.
12Шангин Ю.В. Монтаж радиоэлектронной аппаратуры и приборов. Мн.
Дизайн ПРО, 1998
13-Гурская И.Ф. Дипломное проектирование. Мн.: Бестпринт, 2003















Приложение 1.
Титульный лист.

Министерство образования Республики Беларусь
УО "Брестский государственный технический университет
Политехнический колледж"
Радиотехническое отделение (18)





КУРСОВОЙ ПРОЕКТ (26)
по дисциплине: "Радиоэлектронные устройства" (20) Тема:_______________________________(22)
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА (14)
БГПК. ХХХХХХ. 001. ХХПЗ (18)




Руководитель проекта:
_______________________
Проект защищен Выполнил учащийся
с оценкой________ группы___________
_________________ ___________________












Брест 2016





Приложение 2

Примерный перечень тем курсовых проектов

1. УКВ приёмник с фиксированной настройкой.
2. УКВ приемник с плавной настройкой.
3. УКВ приемник с цифровой шкалой настройки.
4. Радиомикрофон.
5. Переговорное устройство.
6. Приёмник прямого усиления.
7. Приемник супергетеродинного типа
8. УКВ приемник с расширенным диапазоном.
9. FM - приемник с автоматической настройкой
10 ЧМ передатчик УКВ диапазона с плавной перестройкой несущей частоты.
11. AM приемник с плавной настройкой.
12. Генератор сигналов.
13Анализатор спектра
14. Передатчик FM диапазона.
15 Усилитель звуковой частоты.
18.Приемник с фиксированной настройкой ДВ диапазона.
. 19 Передатчик с плавной перестройкой несущей частоты.
20 Передатчик с фиксированной настройкой каналов.
21 Радиовещательный приёмник
22 Акустический светорегулятор.
23Маяк звуковой
24 Дуплексное радиопереговорное устройство.
. 25. Генератор шума.
26. Передатчик импульсных сигналов.
27. Приемник со звуковой индикацией принятых импульсных сигналов.
28 Прослушивающее устройство
29Темброблок
30 Стробоскоп на светодиодах
31FM трансмиттер
32Измеритель задержки импульса












Критерии оценки курсовых проектов


Балл
Критерии оценки

При работе над проектом проявлено неполное воспроизведение программного учебного материала, неспособность самостоятельно принимать решения по конкретным вопросам проекта. Допускались существенные ошибки, которые учащийся затруднялся устранить.

ПЗ: выполнена не в полном объеме, множественные ошибки в расчетах, невыполнение разделов и подразделов, отсутствие технического задания, недостаточная работа с литературой, орфографические ошибки, отклонения от требований ГОСТ, неаккуратность.
ГЧ: неправильно выполнены основные надписи, условные графические обозначения электрорадиоэлементов и буквенно-цифровые обозначения
в схемах и чертежах. Множественные несоответствия графической части и пояснительной записки. Отклонения от требований ЕСКД, неаккуратность.
РЧ: не работает, не соответствует техническому заданию, не выполнены требования техники безопасности.

ЗАЩИТА: содержание и основная цель проекта не раскрыто или раскрыто частично. Аргументация принятых решений и выводы отсутствуют. Доклад изложен безграмотно, нет даже элементарного перечисления этапов выполнения работы. Учащийся испытывает затруднения при ответе на вопросы или отсутствие ответа; не ориентируется в проекте.



4 В работе над проектом проявлено неполное воспроизведение материала
без обобщений и, недостаточная самостоятельность в принятии реше-
ний. Допускались единичные, существенные ошибки ,устранявшиеся
с помощью преподавателя.
ПЗ: выполнена в полном объеме, ошибки в расчетах, нерациональность

решений, недостаточная работа с литературой, орфографические ошибки,
отклонения от требований ГОСТ, неаккуратность. Ошибки не лишают смысла результат работы.

ГЧ: неправильно выполнены некоторые надписи, условные графические обозначения электрорадиоэлементов и буквенно-цифровые обозначения в схемах и чертежах. Имеются отклонения от требований ЕСКД, неаккуратность.

РЧ: наличие одной из существенных ошибок - не работает, не соответствует техническому заданию, не выполнены требования техники безопасности.
ЗАЩИТА: содержание и основная цель проекта раскрыты частично. Есть неуверенность при изложении содержания проекта. Доклад сведен к простому перечислению разделов курсового проекта.

При работе над проектом проявлено осознанное примнение программного учебного материала при недостаточной самостоятельности в принятии отдельных решений и применении практических умений. Допускалисьнесущественные ошибки, исправлявшиеся при помощи преподавателя. ПЗ: неточности в расчетах, графиках, описании процессов, отклонения от требований ГОСТ. Недостаточная обоснованность принятых методов, способов и т.д. Неаккуратность.
ГЧ: отражены все основные функциональные части изделия, их назначение и связи Схемы имеют противоречия, не влияющие на технологический процесс в целом. Небольшие отклонения от требований ЕСКД (отсутствие некоторых условных обозначений, надписей).
При работе над проектом проявлено осознанное применение программного учебного материала при недостаточной самостоятель -ности в принятии отдельных решений и применении практических умений. Допускались несущественные ошибки, исправлявшиеся при помощи преподавателя.
ПЗ: неточности в расчетах, графиках, описании требований ГОСТ. Недостаточное описание процессов, необоснованные отклонения от принятых методов, способов и т.д. Неаккуратность.
ГЧ: отражены все основные функциональные части изделия, их назначение и связи. Схемы имеют противоречия, не влияющие на технологический процесс в целом. Небольшие отклонения от требований ЕСКД (отсутствие некоторых условных обозначений,
надписей).
РЧ: невысокое качество изготовления, наличие единичных несуществен- ных ошибок.
ЗАЩИТА: содержание и цель проекта в основном раскрыто. Есть перестановки, пропуски, небольшие нарушения в логике изложения содержания пояснительной записки. Прослеживаются затруднения в умении выделить главное и второстепенное при обобщении материала, недостаточная аргументация принятых в проекте решений. Доклад сведен к простому перечислению этапов выполнения работы, допускается неправильное использование специальной терминологии. Некоторые затруднения при ответах на вопросы.

При работе над проектом, проявлено умение, применять знания в стандартной типовой ситуации с незначительной помощью преподавателя. Допускались отдельные несущественные ошибки, исправлявшиеся с незначительной помощью преподавателя.

ПЗ: текст и расчеты в полном объеме и соответствуют техническому заданию, небольшие недоработки, неточности в описании процессов (описания общего характера, неконкретность материала, недостаточная работа со справочной литературой). Выполнена аккуратно, в соответствии с требованиями ГОСТ, самостоятельно.


















7

При работе над проектом проявлено владение программным учебным материалом, в том числе различной степени сложности, оперирование им
в типовой ситуации, умения выделить главное и второстепенное;
самостоятельное применение знаний и умений в стандартной ситуации, наличие единичных несущественных ошибок, устраняемых при помощи дополнительных вопросов преподавателя.
ПЗ: текст и расчеты в полном объеме и соответствуют техническому заданию, небольшие единичные неточности в описании процессов, недостаточная работа со справочной литературой, есть отклонения от схемы процесса. Расчеты выполнены верно. Оформление в соответствии с требованиями ГОСТ, аккуратное, грамотное.
ГЧ: небольшие отклонения от требований ЕСКД (отсутствие некоторых номиналов значений параметров электрорадиоэлементов, условных обозначений, сокращение текста), недоработки в схемах и чертежах, - но все недоработки не влияют на правильность принятых решений и понимание документа.

РЧ: среднее качество выполнения, наличие хотя бы одной несущественной ошибки.

ЗАЩИТА: содержание и основная цель проекта раскрыты; доклад изложен достаточно последовательно, грамотно с выделением главных моментов; отдельные принятые решения обоснованы недостаточно убедительно; сделаны выводы Достаточно полные и грамотные ответы на типовые вопросы






ГЧ: отражены все основные функциональные части изделия, их назначение, связи. Схемы и чертежи отражают суть организации процессов. Небольшие отклонения от требований ЕСКД (отсутствие некоторых размеров, условных обозначений, сокращение текста), недоработки в схемах, чертежах.
РЧ: невысокое качество изготовления, наличие одной несуществен ной ошибки.
ЗАЩИТА: содержание и основная цель проекта в основном раскрыто. В кратком изложении содержания пояснительной записки в целом соблюдена логика и последовательность. В докладе присутствует характеристика главных и второстепенных вопросов курсового проекта. Достаточно полные и грамотные ответы на типовые вопросы.Некото- рые затруднения при аргументации отдельных принятых решений, в применении специальной терминологии.




























8

При работе над проектом проявлено владение программным учебным материалом. Самостоятельное применение знаний и умений при решении конкретных задач проектирования; знание специальных терминов и определений; умение обосновывать, анализировать, сопоставлять полученные результаты. Наличие единичных несущественных ошибок, недочетов, самостоятельно устраняемых учащимся.
ПЗ: технологические процессы, вопросы, связанные с выбором способа построения блока питания по экономичности, надежности, сложности, достижимым характеристикам и параметрам освещены на основе современных материалов и технологий; текст и расчеты в полном объеме и соответствуют техническому заданию, требованиям ГОСТ на оформление, аккуратно. Вопросы проекта соединены в единую логически верную последовательность, все принятые проектные решения обоснованы. Имеются несущественные ошибки и неточности (оформление, правописание), которые носят случайный характер.
ГЧ: отражены все основные функциональные части изделия, их назначение и связи. Схемы и чертежи отражают суть организации процессов. Небольшие отклонения от требований ЕСКД (отсутствие некоторых номиналов значений параметров электрорадиоэлементов, условных обозначений, сокращение текста), но все недоработки не влияют на правильность принятых решений и понимание документа. РЧ: среднее качество выполнения без несущественных ошибок - отказ в ходе демонстрации, несоблюдение требований технической эстетики.

ЗАЩИТА: содержание и основная цель проекта раскрыты; доклад изложен последовательно, логично, грамотно; в основном кратко выделено главное и дана аргументация принятых в проекте решений; сделаны выводы. Оперативное использование знаний и умений при ответе на типовые вопросы проблемного характера.












При работе над проектом проявлено отличное знание и свободное оперирование программным учебным материалом различной степени сложности, самостоятельное применение знаний и умений при решении конкретных задач проектирования.

ПЗ: технологические процессы, вопросы, связанные с выбором способа построения блока питания по экономичности, надежности, сложности, достижимым характеристикам и параметрам освещены на основе современных материалов и технологий; текст и расчеты выполнены в полном объеме и соответствуют техническому заданию, требованиям ГОСТ на оформление. Вопросы проекта соединены в единую логически верную последовательность. Знания закреплены и углублены самостоятельным подбором дополнительных источников информации и их
детальной проработкой. Ошибки и неточности отсутствуют.

ГЧ: отражены основные функциональные части изделия, их назначения и связи. Определен полный состав элементов и связи между ними и дано детальное представление о принципах работы блока питания. Графика на высоком исполнительском уровне в полном соответствии с требованиями ЕСКД. Схемы и чертежи отражают суть организации процессов.

РЧ: высокое качество выполнения без ошибок.

ЗАЩИТА: содержание и основная цель проекта раскрыты полностью; кратко выделено главное с высокой степенью обобщения; доклад изложен последовательно, логично, грамотно; сделаны аргументированные выводы. Ответы на поставленные вопросы свидетельствуют о глубине знаний в рамках данной темы

При работе над проектом проявлен высокий уровень эрудиции и свободное безукоризненное оперирование программным учебным материалом различной степени сложности, оперативный творческий перенос знаний и умений в нестандартную ситуацию, изучение новых дополнительных источников информации, познавательная активность.

ПЗ: технологические процессы, вопросы, связанные с выбором способа построения блока питания по экономичности, надежности, сложности, достижимым характеристикам и параметрам освещены на основе современных материалов и технологий; текст и расчеты выполнены в полном объеме и соответствуют техническому заданию, требованиям ГОСТ на оформление. Вопросы проекта соединены в единую логически верную последовательность. Знания закреплены и углублены самостоятельным подбором дополнительных источников информации и их
детальной проработкой. Ошибки и неточности отсутствуют.

ГЧ: отражены основные функциональные части изделия, их назначения и связи. Определен полный состав элементов и связи между ними и дано детальное представление о принципах работы блока питания. Графика на высоком исполнительском уровне в полном соответствии с требованиями ЕСКД. Схемы и чертежи отражают электрические элементы, необходимые для осуществления








и контроля в блоке заданных электрических процессов и все электрические связи между ними.

РЧ: очень высокое качество выполнения,с отличным дизайном, без ошибок.

ЗАЩИТА: продемонстрирована высокая степень полноты и обобщения содержания основной цели курсового проекта; изложение доклада краткое, последовательное, логичное; свободная грамотная речь, свободное ориентирование в материале. Выводы аргументированы, доказательны; выделены отличительные черты проекта; даны полные ответы на поставленные вопросы















Примечание: При отсутствии результатов учебной деятельности учащегося выставляется «0» (ноль) баллов.


Лампа
накаливания
ЛН-15

Устройство слежения за яркостью освещения


Вольтметр
В7-26


1




2












3




5








6



Рисунок 21Рисунок 25Рисунок 115

Приложенные файлы

  • doc 1434740
    Размер файла: 757 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий