- •1 Общая часть
- •Анализ технического задания.
- •1.2 Разработка структурной схемы.
- •1.3 Разработка схемы электрической принципиальной
- •1.4 Выбор элементной базы.
- •3. Микросхемы.
- •Раздел 2. Расчётная часть
- •2.1 Расчет надежности
- •2.2 Расчет печатного монтажа
- •3 Конструкторская часть
- •3.1 Формирование конструкторского кода обозначения изделия
- •Пример: «бгпк. 390202. Р34 кп пз».
- •3.3. Выбор и обоснование материалов
- •3.4 Выбор и обоснование способов установки и крепления эрэ
- •4 Охрана труда и окружающей среды
- •4.1 Мероприятия по технике безопасности на рабочем месте
- •4.2 Мероприятия по защите окружающей среды на участке или предприятии радиотехнической (электронной) промышленности
- •Экспериментальная часть
- •Описание конструкции устройства
- •Проверка на работоспособность
Введение
За последние годы отечественная радио и электронная промышленность достигла значительных достижений в области освоения новой технологии производства радиоэлектронных средств (РЭС) в целом, в том числе с широким использованием печатных плат (ГШ) и элементов функциональной микроэлектроники. Совершенствуется технология производства за счет создания гибкого автоматизированного производства(ГАП) с максимальным внедрением роботов и других средств автоматизации в наиболее трудоёмких операциях сборки, монтажа, контроля и измерения. Электроника прошла несколько этапов развития, за время которых сменились поколения элементной базы: дискретная электроника, электровакуумных приборов (ЭВП), интегральная электроника микросхем, функциональная интегральная электроника.
Электрические сигналы используются во всех отраслях науки и техники. В большинстве случаев значения электрических сигналов, отображающих информацию о процессах и явлениях в природе и техники, очень малы. Поэтому, чтобы воспользоваться этими сигналами, их необходимо усилить с помощью усилительных устройств.
Усилительные устройства начали применять с 1910 года, когда В.И.Коваленков предложил для усиления электрических сигналов использовать электронную лампу.
С конца 50-х годов в электронной аппаратуре стали широко использоваться транзисторы. Благодаря достоинствам транзисторов в настоящее время электронная аппаратура строится в основном на полупроводниковых приборах. На основе интегральных микросхем изготавливают сложные и высоконадёжные электронные усилители малых размеров.
Усилительные устройства в составе измерительных приборов применятся во всех отраслях народного хозяйства. С их помощью слабые электрические сигналы усиливаются, в результате чего значения этих сигналов становится остаточными приведения в действие исполнительных устройств.
Практической направленностью курсового проекта является разработка и изготовление усилителя низкой частоты.
1 Общая часть
Анализ технического задания.
1. Диапазон питающего напряжения данного усилителя довольно большой, он составляет- (6...18)В
2. Пиковое значение выходного тока - 3 А
3. Ток в режиме покоя - 75 мА
4. Диапазон воспроизводимых частот - 20.. .20000 Гц
5. Коэффициент нелинейных искажений - 1%
6. Сопротивление нагрузки (номинальное 3,2) - больше 2 Ом
7. Выходная мощность - 20 Вт
8. Коэффициент усиления - 50 дБ
9. Размеры печатной платы - 65x35 мм
10.Условие эксплуатации по ГОСТ 15150-69:
-климатическое исполнение — умеренный климат (У);
-категория условий эксплуатации — в закрытом помещении с естественной вентиляцией.
1.2 Разработка структурной схемы.
Разработка структурной схемы производится тремя методами: 1). Эвристический—основан на накопленном опыте, анализе технической литературы и интуитивных соображений. На основании их анализа создается несколько моделей структурных схем, из них выбирается одна, самая надежная, самая простая, самая дешевая.
2) Математический метод—на основе исходных данных создаётся модель — математическое описание внешних воздействий. Проводится анализ модели, в которую входит математический расчёт, моделирование на ЭВМ, испытание макетов. Выбирается модель спроектированного устройства, имеющая оптимальные показатели качества.
3) Метод функционального наращивания—на основе исходных данных составляется перечень разрабатываемого устройства. В соответствии с функциями приводится перечень устройств реализующих эти функции и строится структурная схема.
Применительно к представляет собой радиоэлектронным прямоугольники с
средствам структурная схема названиями структурных частей устройства и стрелок—линии связи, показывающих прохождение сигналов.
Для получения характеристик, заданных в техническом задании, необходимо иметь структурную часть, выполняющую функцию предварительного усилителя, усиливающего входной сигнал по напряжению. Второй структурной единицей необходимо иметь усилитель по мощности - выходной каскад.
Разработанная структурная схема приведена на рисунке 1.
Используем для разработки метод функционального наращивания.
Особенности основной надписи в чертеже схемы электрической структурной: конструкторский код изделия имеет следующий вид:
1.3 Разработка схемы электрической принципиальной
Задача разработки электрической схемы проектируемого устройства является выбор и обоснование принципиальных схем каскадов для реализации структурной схемы.
Вначале производится анализ известных схемных решений проектируемого каскада, производится схема одного из них. И на основе анализа исходных данных и принятой структурной схемы выбирается наиболее подходящая электрическая схема. Критерии выбора: простота, надёжность, дешевизна при выполнении заданных требований. Она может быть дополнена, усовершенствована новыми схемными решениями.
Источник питания для данной схемы будет состоять из следующих элементов :
Устройство, понижающее напряжение ;
Выпрямитель ;
Фильтр ;
Стабилизатор ;
Для реализации понижения напряжения был применён однофазный двух обмоточный трансформатор
Для выпрямления переменного напряжения применялась мостовая схема выпрямления.
Преимущества данной схемы:
- Возможность работы без трансформатора .
- Меньше размеры и масса используемого трансформатора
- проще схема используемого трансформатора, так как не требуется делать вывод средней точки.
- Значение выпрямленного напряжения соответствует напряжению сети
- Цепь нагрузки не исключает электрической связи с сетью переменного тока.
Недостатки:
-Увеличенная стоимость из-за применения четырех диодов
-Увеличенные потери напряжения и мощности в схеме, из-за увеличенных внутренних сопротивлений.
Для сглаживания пульсаций выходного напряжения применялся емкостной фильтр, который применяют преимущественно в маломощных выпрямителях.
К достоинству емкостного фильтра можно отнести простоту его выполнения. Основным недостатком емкостного фильтра- необходимость применения диодов, рассчитанных на большую амплитуду прямого тока Iпр.и.п.
В схеме самого усилителя конденсатор С6 является разделительным, т.е. исключает влияние обратной связи между устройствами, которая нежелательна для нормальной работы усилителя.
Интегральная микросхема являются главным элементом в усилителе. В ней происходит как предварительное усиление, так и выходное усиление. Остальные элементы служат вспомогательными, т.е. играют роль фильтров и задают необходимый режим работы микросхемы.