Розділ 2 розрахунок характеристик приладу

Розрахуємо залежніть U_вих від U_вх , яке дорівнює U_– , так як компаратор вирівнює U_– та U₊. Для цього розрахуємо U_вх на схемі (Рис. 2.1).

Рис. 2.1 Схема для розрахунків параметрів компаратора

Накреслимо еквівалентну схему.

Рис. 2.2 Еквівалентна схема

Розрахуємо напругу на резисторі R3 за принципом супер позиції:

1. Відключемо джерело V_cc (Рис. 2.3).

Рис. 2.3 Схема з відключеним V_cc

2. Відключемо джерело U_вих (Рис. 2.4).

Рис. 2.4 Схема з відключеним U_вих

3. 

Знаючи вхідні наприги на кожній температурі можна обчислити R_Н за формулою:

Таблиця 2 Залежність U_Н від t

t	Uвх	Uн
20	4,95	1,33
25	4,87	2,22
30	4,8	3,00
35	4,7	4,11
40	4,63	4,89
45	4,55	5,78
50	4,47	6,67
55	4,4	7,44
60	4,31	8,44
65	4,23	9,33
70	4,16	10,11
75	4,07	11,11
80	4,01	11,78

Рис. 2.5 Теоретична залежність U_Н від t

Змоделювавши схему в програмі Multisim 14 схему (Рис. 1.2.2) отримав залежність U_Н від t (Рис. 2.6).

Рис. 2.6 Змодельована залежність U_Н від t

Після виготовлення робочого прототипу в лабораторії було виміряно залежність U_Н від температури в якій находився датчик (транзистор BD138). Отримані данні занесені в таблицю 2.1.

Таблиця 2 Залежність U_Н від t

t	Uвих
20	2,8
25	3,73
30	4,4
35	5,42
40	6,2
45	6,95
50	7,73
55	8,5
60	9,34
65	10,14
70	10,92
75	11,1
80	11,2

По данним з таблиці побудовано графік залежності U_вих від температури.

Рис. 2.7 Практична залежність U_Н від t

Розділ 3 розробка друкованого вузла приладу

Була виготовлена плата розмірами 72х43 мм на фольгованому текстоліті СФ-1-50. На основі аналізу розмірів елементів можна зробити висновок, що необхідно виготовляти плату другого класу точності, оскільки для правильного розміщення всіх елементів необхідним є крок координатної сітки 1.25 мм. Такий крок забезпечить перший клас точності.

Таблиця 3.1 Класи точності друкованих плат

Опис	Одиниці вимірювання	Номінальні значення основних розмірів для класу точності
		1	2	3	4	5
Ширина друкованого провідника	мм	0.75	0.45	0.25	0.15	0.10
Відстань між краями сусідніх елементів провідного малюнку	мм	0.75	0.45	0.25	0.15	0.10
Відношення мінімального діаметру отвору до товщини ДП	-	0.40	0.40	0.33	0.25	0.20

Необхідна елементна база для виготовлення робочого приладу:

• Резистори 0.125 Вт – 7шт.

• Резистор змінний – 1шт.

• Конденсатори електролітичні – 1шт.

• Конденсатор керамічний – 1шт.

• Підставка під мікросхему – 1шт.

• Мікросхема LM311P – 1шт.

• Стабілітрон – 1шт.

• Транзистор – 1шт.

Послідовність виготовлення друкованого вузла:

1. Виконуємо розводку принципової схеми в програмі DipTrace (проста, але дуже ефективна програма для ручного розведення схем низької та середньої важкості з інтуїтивно зрозумілим інтерфейсом [3]) вручну з урахуванням розмірів деталей і відстаней між їх контактами (див. рис 3.1)

Рис. 3.1 Розводка схеми в середовищі DipTrace

2. Вирізаємо з фольгованого склотекстоліту СФ-1-50 заготовку розміром відповідного «розводці» (72х43 мм.)

3. Друкуємо дану «розводку» на глянцевому папері лазерним принтером.

4. Переносимо рисунок з паперу на плату за допомогою праски.

5. Розмочуємо папір в резервуарі з водою.

6. Якщо рисунок перенісся не достатньо вдало, дорисовуємо погані фрагменти перманентним маркером.

7. Плату з перенесеним рисунком поміщаємо в резервуар з розчином хлорного заліза, яке в свою чергу розчинить не зарисовані області плати і залишить лише потрібний малюнок. Для пришвидшення процесу "травки", резервуар з розчином хлорного заліза поміщаємо в резервуар більшого об’єму з теплою водою.

8. Покриваємо оловом (лудимо) доріжки на витравленій платі.

9. Свердлимо отвори для монтажу відповідних компонентів.

10. Монтуємо радіо компоненти у їх відповідні місця на платі.