4. Курсовое проектирование Цель проектирования

Курсовое проектирование является заключительным этапом изу­чения дисциплины и первой стадией самостоятельной творческой инженер­ной работы студента по расчету усилительных устройств. Курсовой проект выполняется в соответствии с выданным на проектирование техническим заданием.

Задачи курсового проектирования:

• систематизация, закрепление и углубление теоретических знаний по курсу;

• расширение круга знаний путем изучения государственных стан­дартов, справочников и другой специальной литературы;

• развитие творческой инициативы при самостоятельном решении поставленных задач и стремления к поиску оригинальных решений;

• ознакомление с практическими задачами и современными научно-техническими решениями при проектировании усилительных устройств;

• развитие навыков систематического, технически и литературно грамотного изложения материала, убедительного обоснования принятых решений;

• развитие чувства ответственности за выполненную работу и принятые решения;

• развитие навыков оформления технической документации;

• выработка первичных навыков защиты принятого технического решения.

Техническое задание

Курсовой проект выполняется в соответствии с выданным студен­ту техническим заданием (ТЗ). Техническое задание определяет электрические показатели подлежащих разработке устройств,.

Поскольку курсовой проект является учебным, многие требова­ния, предъявляемые к реальным устройствам (надежность, габариты, вес, стоимость, потребляемая мощность, технологичность конструк­ции, взаимозаменяемость элементов и узлов, вибростойкость, устой­чивость к ударным нагрузкам, влагостойкость, экономичность и т.п.) в задании не предусматриваются. По желанию студента некоторые из этих электрических, произ­водственно-технологических и эксплуатационных характеристик раз­рабатываемого устройства могут быть заданы и учтены при проектировании.

Для выполнения курсового проекта необходимо рассчитать либо широкополосный, либо импульсный усилитель на транзисторах.

Выбор варианта технического задания производится по номеру зачетной книжки (шифру) студента. Если предпоследняя цифра шифра четная или шифр однозначный, то следует проектировать широкополосный усилитель (табли­ца 1), если предпоследняя цифра шифра нечетная, то проектируется импульсный усилитель (таблица 2). В таблицах приведены варианты технических требований к усилителю. Номер варианта выбирается равным последней цифре номера зачетной книжки студента. Таблицы 1 и 2 приведены в конце настоящего раздела методических указаний.

Содержание пояснительной записки

Пояснительная записка к курсовому проекту должна содержать:

• титульный лист,

• техническое задание на проектирование,

• содержание (оглавление),

• аннотацию,

• введение,

• расчеты и обоснование принятых технических решений,

• электрический расчет всех элементов схемы,

• расчет устойчивости спроектированного усилителя,

• расчет результирующих характеристик (переходной в области малых времен для импульсного усилителя, либо частотной и фазовой для широкополосного усилителя),

• заключение по результатам проектирования, показывающее как спроектированное устройство удовлетворяет требования технического задания,

• список использованной литературы.

В число обязательных чертежей курсового проекта входят:

• схема электрическая принципиальная рассчитанного устройства,

• перечень элементов для принципиальной электрической схемы,

• графики результирующих характеристик.

Пояснительная записка оформляется на листах размера А4. Общие требования к текстовым документам изложены в стандарте предприятия [1]. Количество иллюстраций должно быть достаточным для пояснения излагаемого материала.

Обязательными иллюстрациями являются

• электрические схемы отдельных рассчитываемых каскадов,

• семейства входных и выходных характеристик транзисторов с необходимыми построениями на них.

Обозначения элементов в тексте пояснительной записки и на электрических схемах должны соответствовать друг другу. Допускается использовать отдельную нумерацию элементов при рассмотрении каждого каскада или единую нумерацию, принятую на полной принципиальной электрической схеме рассчитанного устройства.

Все разделы пояснительной записки, имеющие заголовки, должны быть пронумерованы. Нумерация всех рисунков, а также тех таблиц и формул, на которые делаются ссылки в тексте, обязательна. Она является сквозной для всей пояснительной записки.

Введение является первым разделом пояснительной записки. Во введении дается анализ технического задания и намечаются пути его решения.

Расчетная часть проекта состоит из нескольких разделов, каждый из которых может иметь свои подразделы. Рубрикация и нумерация разделов и подразделов выполняется в соответствии с ЕСКД. Одним из основных разделов расчетной части является «Выбор и обоснование структурной схемы». Обоснование принимаемого решения базируется на изучении свойств выбранных каскадов и предварительном расчете их основных характеристик. Заключительной частью этого раздела является блок-схема проектируемого усилителя. Возле каждого блока указывается тип применяемого транзистора, параметры рабочей точки, сопротивление в цепи коллектора, рассчитанные коэффициент усиления, постоянная времени верхних частот (для расчета коэффициента частотных искажений или времени нарастания), входное сопротивление, входная емкость. Две последние величины характеризуют нагрузку предыдущего каскада.

На блок-схеме указывается необходимость цепей обратной связи и местоположение регулировки усиления.

Ниже показан вариант части блок-схемы рассчитываемого усилителя:

КТ 315А КТ315А

=… =…

=… =…

=… =…

= =…

Электрический расчет элементов схемы включает уточнение расчетов на средних и верхних частотах (в области малых времен), расчет схем коррекции на верхних частотах (в области малых времен), расчет схемы регулировки усиления, расчет цепей, создающих искажения в области нижних частот (больших времен), расчет схем термостабилизации режима.

Завершается электрический расчет расчетом устойчивости спроектированного усилителя и развязывающих фильтров, обеспечивающих устойчивость.

Результирующие характеристики (переходная в области малых времен для импульсного усилителя, либо частотная и фазовая для широкополосного усилителя) могут быть рассчитаны с использованием программ MathCad или MathLab, но при этом в пояснительной записке приводятся не только рассчитанные характеристики, но и распечатки программы. При расчетах без применения компьютера в пояснительной записке приводятся расчетные формулы и исходные данные для расчета.

В заключении сопоставляются заданные и полученные в результате расчета технические параметры, показывается, как спроектированное устройство удовлетворяет требования технического задания.