- •1 Анализ технического задания
- •2 Обоснование схемы электрической структурной
- •3 Обоснование схемы электрической принципиальной
- •3.1 Выбор элементной базы.
- •3.1.1 Микросхемы.
- •3.1.2 Транзисторы.
- •3.1.3 Резисторы.
- •3.1.4 Диоды.
- •3.2 Принцип работы схемы электрической принципиальной.
- •4 Технологическая часть
- •4.1 Технологическая подготовка производства.
- •4.2 Разработка технологического процесса изготовления платы.
- •5 Конструкторская часть
- •5.1 Конструкция платы программатора.
- •5.2 Оценка технологичности программатора.
- •5.2.1 Коэффициент использования микросхем и микросборок в блоке рассчитывается по формуле 3.
- •6 Расчётная часть
- •6.1 Расчёт потребляемой мощности схемы.
- •6.2 Расчёт надёжности.
- •7 Экономическая часть
- •7.1 Расчёт себестоимости платы программатора.
- •7.2 Капитальные затраты рассчитываются по формуле 19.
- •7.3 Экономическая эффективность автоматизации процесса.
- •8 Безопасность и экологичность
- •8.1 Анализ условий труда.
- •8.2 Оптимизация условий труда
- •8.3. Пожарная безопасность при сборке и монтаже проектируемого устройства.
- •8.4 Экологическая оценка проекта.
- •9 Экспериментальная часть
- •9.1 Методика работы с прибором.
- •9.2 Описание меню программы turbo.
- •9.3 Описание работы с программным пакетом Uniprog Plus.
3.1.4 Диоды.
Диод - двухэлектродный электронный прибор, проводящий ток только в одном направлении. Электрод диода, подключённый к положительному полюсу источника тока, когда диод открыт (т.е. имеет маленькое сопротивление), называют анодом, подключённый к отрицательному полюсу — катодом.
Диоды бывают как электровакуумными (кенотроны), так и полупроводниковыми. В настоящее время в подавляющем большинстве случаев применяются полупроводниковые диоды.
Специальные типы диодов:
- Стабилитроны (диод Зенера (Зинера)). Используют обратную ветвь характеристики диода с обратимым пробоем для стабилизации напряжения;
- Туннельные диоды (диоды Лео Исаки). Диоды, существенно использующие квантовомеханические эффекты. Имеют область т. н. «отрицательного сопротивления» на вольт-амперной характеристике. Применяются как усилители, генераторы и пр.;
- Варикапы. Используется то, что запертый p—n-переход обладает большой ёмкостью, причём ёмкость зависит от обратного напряжения;
- Светодиоды (диоды Генри Раунда). В отличие от обычных диодов, при рекомбинации электронов и дырок в переходе излучают свет в видимом диапазоне, а не в инфракрасном;
- Полупроводниковые лазеры. По устройству близки к светодиодам, однако имеют лазерный резонатор, излучают когерентный свет;
- Фотодиоды. Запертый фотодиод открывается под действием света;
- Диоды Ганна. Используются для генерации и преобразования частоты в СВЧ диапазоне;
- Диод Шоттки. Диод с малым падением напряжения при прямом включении;
- Лавинно-пролётный диод. Диод, работающий за счёт лавинного пробоя;
- Магнитодиод. Диод, вольт-амперная характеристика которого существенно зависит от значения индукции магнитного поля и расположения его вектора относительно плоскости p-n-перехода;
- Стабисторы. При работе используется участок ветви вольт-амперной характеристики, соответствующий «прямому напряжению» на диоде;
- Смесительный диод — предназначен для перемножения 2-ух высокочастотных сигналов;
1) Диод Д310 (VD1-VD8, VD19-VD26) германиевый диффузионный. Выпускается в металлостеклянном корпусе с гибкими выводами. Масса диода не более 0,7 г.
Электрические параметры
Постоянное прямое напряжение при Iпр = 0,5 А при 298 К: ≤ 0,55 В;
Постоянное прямое напряжение при Iпр = 0,5 А при 213 К: ≤ 0,7 В;
Импульсное прямое напряжение при Iпр.н = 0,8 А: ≤ 2,4 В;
Постоянный обратный ток при Uобр = 20 В при123 К и 298 К: ≤ 20 мкА;
Постоянный обратный ток при Uобр = 20 В при 243 К: ≤ 150 мкА;
Общая ёмкость при Uобр = 20 В: ≤ 15 пФ;
Время прямого восстановления: ≤ 0,15 мкс;
Время обратного восстановления: ≤ 0,3 мкс.
Предельные эксплуатационные данные
Постоянное или импульсное обратное напряжение при температуре от 213 до 343 К: 20 В;
Однократная перегрузка по обратному напряжению в течение не более 0,5 с при 298 К: 35 В;
Постоянный прямой ток при температуре от 213 до 343 К: 500 мА;
Импульсный прямой ток при 213 до 343 К: 800 мА;
Средний выпрямляемый ток при температуре от 213 до 343 К: 250 мА;
Однократная перегрузка по прямому току в течение не более 0,5 с при 298 К: 1500 мА
Средняя рассеиваемая мощность при температуре от 213 до 343 К: 275 мВт;
Температура окружающей среды: 213…343 К.
2) Диод КД522Б (VD9-VD18, VD27-VD36) кремниевый эпитаксиально-планарный. Выпускаются в стеклянном корпусе с гибкими выводами. Диод номеруется тремя чёрными кольцевыми полосками на корпусе у положительного вывода. Масса диода не более 0,15 г.
Электрические параметры
Постоянное прямое напряжение при Iпр = 100 мА при 298 К: ≤ 1,1 В;
Постоянное прямое напряжение при Iпр = 0,5 А при 218 К: ≤ 1,5 В;
Постоянный обратный ток при Uобр = 50 В при 298 К: ≤ 5 мкА;
Постоянный обратный ток при Uобр = 50 В при 358 К: ≤ 50 мкА;
Заряд переключения при Iпр = 50 мА, Uобр.н = 10 В, Iотсч = 2 мА: 400 пКл;
7
Общая ёмкость при Uобр = 0 В: ≤ 4 пФ;
Время обратного восстановления: ≤ 4 нс.
Предельные эксплуатационные данные
Постоянное обратное напряжение при температуре от 213 до 353 К: 50 В;
Импульсное обратное напряжение при скважности ≤ 10: 60 В;
Однократная перегрузка по обратному напряжению в течение не более 0,5 с при 298 К: 35 В;
Средний прямой ток при температуре от 218 до 308 К: 100 мА;
Средний прямой ток при температуре 358 К: 50 мА;
Импульсный прямой ток без превышении среднего прямого тока при 218 до 308 К: 1500 мА;
Импульсный прямой ток без превышении среднего прямого тока при 358 К: 850 мА;
Температура окружающей среды: 218…358 К.
Температура перехода: 398 К.
3) Стабилизатор КС168А кремниевый сплавной. Выпускаются в металлостеклянном корпусе с гибкими выводами. Масса стабилизатора не более 1 г.
Электрические параметры
Напряжение стабилизации номинальное при 298 К, Iст = 10 мА: 6,8 В;
Температурный коэффициент напряжения стабилизации в диапазоне рабочей температуры: ± 0,06 %/К;
62
Постоянное прямое напряжение при 298 К, Iпр = 50 мА: ≤ 1 В;
Дифференциальное сопротивление при 298 К, Iст = 50 мА: ≤ 28 Ом;
Дифференциальное сопротивление при 298 К, Iст = 3 мА: ≤ 120 Ом;
Предельные эксплуатационные данные
Минимальный ток стабилизации: 3мА;
Максимальный ток стабилизации при температуре от 213 до 323 К: 45 мА;
Импульсный прямой ток: 90 мА;
Рассеиваемая мощность при температуре от 213 до 323 К:300 мВт;
Температура окружающей среды: 213…373 К.