- •Схемотехника аналоговых электронных устройств Методические указания к курсовому проектированию
- •1. Цель и содержание курсового проектирования
- •2. Планирование работы и контроль хода курсового проектирования
- •3. Выполнение курсовой работы
- •. Содержание и выполнение расчетно-пояснительной записки
- •3.2. Питающие напряжения аэу
- •3.3. Выбор номинальных значений резисторов и конденсаторов
- •3.4. Выбор, обоснование и расчет электрической структурной схемы
- •3.5. Расчет схемы электрической принципиальной усилителя мощности
- •3.5.1 Расчет двухтактного усилителя мощности
- •3.5.2 Расчет схемы электрической принципиальной усилителя мощности на составных транзисторах
- •3.5.3 Расчет схемы электрической принципиальной промежуточного усилителя включенного по схеме с общим эмиттером.
- •3.6. Расчет схемы электрической принципиальной предварительного усилителя
- •3.6.1 Общий коэффициент усиления предварительного усилителя
- •3.6.2 Выбор типа операционного усилителя
- •3.6.3 Построение ачх операционного усилителя
- •3.6.4 Выбор схемы включения оу и расчет цепей обратной связи
- •3.6.5 Формирование частотного диапазона
- •3.6.6 Построение амплитудно-частотной характеристики (ачх) усилителя и ее кусочно-линейная аппроксимация
- •3.6.7 Построение линеаризованной логарифмической амплитудно-частотной характеристики (лачх) усилителя
- •3.6.7 Расчет общей отрицательной обратной связи
- •4. Защита курсовой работы
- •5. Вопросы для самостоятельной проверки
- •5.1. Структурная схема аэу
- •5.2. Электрическая схема аэу
- •Приложение а
- •Приложение б Пример заполнения перечня элементов схемы электрической принципиальной
- •Список рекомендуемой литературы
- •Оглавление
3. Выполнение курсовой работы
. Содержание и выполнение расчетно-пояснительной записки
Пояснительная записка должна содержать:
- титульный лист;
- задание на курсовую работу;
- аннотацию;
- содержание;
- введение;
- анализ технического задания;
- выбор, обоснование и расчет электрической структурной схемы;
- расчет электрической принципиальной схемы;
- заключение;
- литературу;
- приложения.
По всем разделам проекта составляется краткий пояснительный текст.
В «Аннотации» дается краткое изложение содержания проекта.
«Содержание» располагается за «Аннотацией». В нем перечисляются номера и заголовки разделов и подразделов, глав и параграфов с указанием номеров листов, на которых они расположены. Первый номер имеет раздел «Анализ технического задания», последний номер – раздел, предшествующий заключению.
Во «Введении» кратко рассматривается современное состояние данного типа АЭУ, сжато излагаются особенности разрабатываемого устройства по сравнению с известными. Запрещается приводить общеизвестные определения и исторические обзоры.
В «Анализе технического задания» необходимо провести сравнительную оценку всех заданных технических условий, наметить пути их реализации. Важно определить дополнительные требования и качественные показатели, которые не указаны в задании, но необходимы для выполнения работы. Дополнительные требования устанавливаются на основании общих положений с учетом требований, указанных в задании, а также исходя из тактического назначения АЭУ. При этом необходимо пользоваться соответствующими стандартами, техническими условиями для данного типа АЭУ, а также рекомендациями Международного консультативного комитета по радио.
В результате анализа ТЗ студент должен наметить решение следующих основных вопросов:
1. Какой принцип действия положен в основу проектируемого АЭУ?
2. Какие активные элементы (транзисторы, полевые транзисторы, интегральные микросхемы, диоды и т.д.) будут использоваться для построения устройства?
3. Могут ли применяться в проектируемом АЭУ типовые схемы включения элементов?
4. Какие требования следует предъявлять к источнику питания, его конструкции, качественным показателям, размещению?
5. Как предполагается выполнить электрическое и механическое сопряжение проектируемого АЭУ с устройством, для которого оно предназначено?
В процессе разработки электрической структурной схемы АЭУ решается следующие основные вопросы:
- какие каскады будет содержать АЭУ;
- принцип построения выходных каскадов;
- принцип построения каскадов предварительной обработки сигналов;
- наличие цепей обратной связи и их влияние на параметры усилителя.
После составления структурной схемы производится ее расчет, то есть эскизное проектирование устройства. Целью расчета является определение входных и выходных параметров отдельных каскадов, их числа и схем включения активных элементов. Все параметры ТЗ должны быть распределены между блоками структурной схемы.
Проектирование схемы электрической принципиальной ведется от выхода ко входу. Исходя из параметров блоков, определенных в предыдущем разделе, необходимо наметить классы активных приборов (дискретные транзисторы, операционные усилители, интегральные усилители мощности низкой частоты и т.д.), которые целесообразно использовать в том или ином каскаде, и обосновать такой выбор. Первой разрабатывается схема выходного каскада. Проводится ее выбор, обоснование и полный электрический расчет с выбором составляющих элементов. В качестве исходных данных берутся не параметры ТЗ, а параметры, распределенные для выходного каскада при разработке структурной схемы. После расчета электрической принципиальной схемы выходного каскада получают его точные входные данные, например, точное значение входного сопротивления и др., и уточняют требования к предыдущим каскадам, полученным в результате эскизного проектирования. Затем приступают к разработке принципиальной схемы предыдущего каскада и т.д. Расчеты иллюстрируются подробными электрическими принципиальными схемами отдельных частей и каскадов окончательного варианта АЭУ; приводятся входные и выходные характеристики выбранных транзисторов, АЧХ операционных усилителей и т.д. с указанием на них всех используемых в расчетах величин. С учетом требований к номинальным значениям и параметрам выбираются элементы принципиальных схем. Выбор параметров элементов, режимов работы, рабочих точек – все должно быть обосновано в тексте.
Необходимо помнить, что дискретные элементы массового производства, из которых собирается устройство, обладают производственными допусками, определяемыми техническими условиями и стандартами на радиодетали. При наличии графических или графоаналитических расчетов с использованием характеристик активных элементов, последние приводятся в записке со всеми требуемыми построениями.
В «Заключении» указываются все полученные технические характеристики, которые сравниваются с заданными. Сравнение удобно проводить в виде таблицы с тремя графами: «Параметр», «Требования ТЗ» и «Полученные характеристики». На основании таблицы кратко анализируются полученные результаты. При отклонениях от требований ТЗ необходимо обосновать полученный результат или привести характеристики устройства в соответствии с ТЗ путем перерасчета схемы АЭУ. Кроме того, в «Заключении» намечаются пути дальнейшего усовершенствования разработанного устройства. Доработки и дальнейшее развитие схемы должны быть направлены на упрощение, уменьшение стоимости и повышение надежности АЭУ за счет целесообразного изменения ТЗ или схемы, удовлетворяющей тому же ТЗ. Эти предложения не обязывают перерабатывать выполненный проект, они показывают глубину знаний студента и его критичность к своим решениям.
В перечень литературы включаются все использованные источники, которые располагаются в порядке их упоминания в тексте ПЗ. Ссылки на литературу в тексте ПЗ приводятся после цитирования в квадратных скобках. Библиографическое описание литературы следует проводить по действующему стандарту.
В «Приложения» помещают вспомогательный иллюстрируемый материал, таблицы, вспомогательный текст, перечень элементов к электрической принципиальной схеме.
Содержание записки излагается на бумаге формата А4 (210х297 мм) в соответствии с ГОСТ 2.105-95 (общие требования к текстовым документам). Форма, размеры и порядок выполнения основной надписи и рамок установлены в ГОСТ 2.104-68. Прочие правила оформления учебной документации приведены в стандарте предприятия СТП 02068054-0102-99.
При написании формул в тексте пояснительной записки следует руководствоваться следующими правилами:
- значения символов и коэффициентов, входящих в формулу, приводят непосредственно под формулой в той последовательности, в какой они стоят в формуле;
- расшифровку каждого символа дают с новой строки;
- первая строка начинается со слова «где» без двоеточия после него;
- уравнения, неравенства пишут на отдельных строках и нумеруют арабскими цифрами в круглых скобках, номер ставится с правой стороны листа;
- ссылки в тексте на номер формулы дают в круглых скобках;
- подстановку численных значений величин в формулу производят в том же порядке, в котором они расположены в формуле, в правой части выражения приводится результат вычисления и наименование единиц измерений.
Например, выходное напряжение каскада вычисляем по формуле
,
(1)
где S – крутизна проходной характеристики активного элемента;
g1 – внутренняя проводимость активного элемента;
g2 – проводимость нагрузки каскада;
U1 – входное напряжение.
.
Условные сокращения, символы и обозначения должны иметь расшифровку, приводимую перед первым упоминанием в тексте.
Графическая часть проекта включает в себя:
- структурную схему АЭУ и принципиальные схемы отдельных каскадов, расположенные по тексту записки;
- графики, иллюстрирующие схемотехнические решения, характеристики активных элементов и др.;
- схему электрическую принципиальную разработанного устройства, подшитую в конце пояснительной записки.
Иллюстрации (схемы, графики, таблицы) помещаются на отдельных страницах. Иллюстрации должны быть выполнены в соответствии с требованиями стандартов единой системы конструкторской документации (ЕСКД). При малом формате соседних иллюстраций целесообразно размещать несколько рисунков на одном листе. Под иллюстрацией располагается порядковый номер и подпись к ней (например, Рисунок 1 – Выходной каскад. Схема электрическая принципиальная). Для удобства пользования листы со схемами и графиками целесообразно размещать по тексту ПЗ. Рисунок размещается после листа текста, где он впервые упоминается. Принципиальные схемы должны иметь позиционные обозначения, а схема всего устройства – перечень элементов, пример которого приведен в приложении Б.
Графики должны быть четкими и наглядно иллюстрировать результаты расчетов или исследований. Для этой цели необходимо уделить особое внимание рациональному выбору масштаба (линейный, полулогарифмический, логарифмический).
Если на одном графике несколько кривых, то следует применять различные графические обозначения (сплошная, пунктир, штрих-пунктир и т.п.). Оси графиков должны быть обозначены с проставлением размерности величин. Графики должны иметь масштабную сетку. Буквенные и цифровые обозначения кривых могут быть помешены непосредственно на поле иллюстрации, либо в конце подписи к ней.
Ссылки в тексте на формулы, литературу и иллюстрации осуществляются в следующем порядке. Порядковый номер формулы дается в скобках: «... в формуле (8)» или «... в соответствии с выражением (12)». Если в списке литературы используемый источник записан, например, под номером 4, то ссылка выглядит так: «... используя результаты [4]» или «... на основании [4]» и т.д. В тексте должны быть ссылки на иллюстрации по типу «таблица 2», «рисунок 3» или «(рисунок 5)».
Страницы с иллюстрациями нумеруются вместе с текстом. Иллюстрации и таблицы в приложениях нумеруются в пределах каждого приложения. Первой страницей пояснительной записки является титульный лист, второй – «Аннотация», третьей – задание на курсовую работу. На них номер страницы не указывается. Первым нумеруемым листом является лист «Содержание». На нем чертится рамка и полностью заполненный штамп для текстовых документов [4]. Рамки и соответствующие штампы имеют все последующие листы записки.
Законченная работа представляет собой сброшюрованную или подшитую в папку пояснительную записку, а также листы с принципиальной схемой всего устройства и перечнем элементов, подшитые к пояснительной записке.
Исправления в тексте ПЗ делаются забеливанием или заклеиванием ошибочных мест. Исправленный текст наносится поверх ошибочного. Количество исправлений на листе не должно превышать пяти.
Замечания преподавателя после проверки записки не убираются. Если после проверки лист переписывается полностью, то лист с ошибками подшивается в конце записки.
