
- •Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
- •Сверхширокополосный усилитель мощности с повышенным кпд
- •Содержание
- •1 Введение
- •2. Разработка структурной схемы сум
- •3 Схемные решения построения межкаскадных корректирующих цепей
- •4 Методы повышения выходной мощности и кпд сум
- •5 Сравнение и выбор схемы термостабилизации
- •6 Разработка принципиальной схемы и конструкции сум
- •6.1 Расчет оконечного каскада
- •6.2 Расчет предоконечного каскада
- •6.3 Расчет промежуточного каскада
- •6.4 Расчет входного каскада
- •6.5 Расчет межкаскадных корректирующих цепей
- •6.5.1 Расчет мкц оконечного каскада
- •6.7 Обеспечение согласования сопротивлений генератора сигналов и входного каскада
- •6.8 Схема защиты от перегрузки по входу и от неверного подключения источника питания
- •6.9 Схема защиты от короткого замыкания и холостого хода
- •6.10 Схема принудительного охлаждения усилителя и дополнительной термозащиты
- •6.11 Разработка печатной платы и корпуса сум
- •6.12 Методика настройки усилителя
- •7 Расчёт надёжности
- •8 Патентный поиск
- •9 Организационно–экономическая часть
- •9.1 Технико–экономическое обоснование целесообразности разработки устройства
- •9.3 Расчет сметы затрат на разработку блоков устройства
- •Отчисления во внебюджетные фонды
- •9.4 Калькуляция себестоимости опытного образца
- •9.5 Смета затрат на эксплуатацию продукта
- •9.6Расчет годового экономического эффекта от разработки Расчет произведем по формуле 9.6.1
- •10 Обеспечение безопасности жизнедеятельности
- •10.2 Требования безопасности и эргономики к разрабатываемому объекту
- •10.2.1 Микроклимат
- •10.2.2 Освещённость
- •10.2.4 Электробезопасность
- •10.3 Комплекс мер по защите от опасных и вредных факторов на рабочем месте
- •10.3.1 Расчет защитного заземления
- •10.3.2 Расчет освещения
- •10.3.3 Микроклимат
- •10.3.4 Расчёт вентиляции
- •10.3.5 Требования по борьбе с шумом
- •10.4 Инструкция по технике безопасности
- •11.3Аключение
9 Организационно–экономическая часть
9.1 Технико–экономическое обоснование целесообразности разработки устройства
Результатом работы является достижение научного, научно – технического и экономического эффекта.
Научный эффект характеризует получение новых научных знаний и отображает прирост информации, предназначенный для научного потребления. Научно – технический эффект характеризует возможность использования результатов выполнения исследований в других исследовательских работах и обеспечивает получение информации, необходимой для создания новой техники. Экономический эффект характеризуется выраженной в стоимостных показателях экономией общественного труда в производстве, полученной при использовании результатов прикладных исследовательских работ. Кроме того, экономический эффект характеризуется экономией времени для изучения данного материала.
В данном дипломном проекте разработан сверхширокополосный усилитель мощности, предназначенный для использования в системах увеличения выходной мощности радиостанций, для построения систем линейной и нелинейной радиолокации; для поиска, хранения и обработки информации, быстродействующих цифровых систем передачи данных, в оптоэлектронных и акустоэлектронных устройствах.
Устройство разработано с применением современной элементной базы. Весь производственный цикл проходит на одном рабочем месте - конструктора проектировщика. Отсюда следует увеличение производительности труда, что уменьшает стоимость разработки устройства.
Количественную оценку научно–технического эффекта целесообразно производить с использованием балльно - индексного метода:
,
(9.1.1)
где Jэту – комплексный показатель качества разрабатываемого научно-технического продукта по группе показателей;
n – число рассматриваемых показателей;
bi – коэффициент весомости i-го показателя в долях единицы, устанавливаемый экспертным путем (сумма весов всех рассматриваемых показателей должна составлять единицу);
xi – относительный показатель качества, устанавливаемый экспертным путем по выбранной шкале оценивания. Используется 10-ти бальная шкала оценивания.
В таблице 9.1.2 приведены показатели оценки эксплуатационно-технического уровня разрабатываемого продукта и продукта-аналога. В качестве продукта-аналога был взят широкополосный усилитель мощности BST 5 стоимостью около 1200 долларов США, таблица 9.1.1
Таблица 7.1 - Параметры усилителя аналога
BST 5 Широкополосный усилитель мощности Предназначен для увеличения выходной мощности видеопередатчиков. Особенности: - высокая выходная мощность; - широкий диапазон рабочих частот; - высокая линейность тракта. | |
Высококачественный профессиональный усилитель мощности предназначен для стационарного использования в профессиональных системах видеонаблюдения, в ретрансляторах и системах эфирного телевидения. В качестве задающего генератора для усилителя BST 5 рекомендуется использовать видеопередатчик MTX 2100 (100 мВт). Усилитель выполнен в прочном металлическом корпусе, имеет разъемы для подключения задающего генератора и антенны, имеет выводы для подключения внешнего переключателя режимов выходной мощности и питания. Усилитель имеет полную тепловую защиту и ограничение тока. По индивидуальному заказу возможно изготовление усилителя с выходной мощностью 20 Вт. |
|
Таблица 9.1.2 - Эксплуатационно-технический уровень
Показатели оценки, параметры. |
Коэф-т весомости Вi |
Разработанный продукт |
Аналог | ||
Xi |
Bi*Xi |
Xi |
Bi*Xi | ||
Надёжность |
0.1 |
8 |
0.8 |
8 |
0.8 |
Время безотказной работы |
0.1 |
8 |
0.8 |
8 |
0.8 |
Энергоэкономичность |
0.3 |
9 |
2.7 |
7 |
2.1 |
Универсальность |
0.2 |
8 |
1.6 |
6 |
1.2 |
Простота в обращении |
0.1 |
8 |
0.8 |
7 |
0.7 |
Эргономичность |
0.1 |
7 |
0.7 |
7 |
0.7 |
Масса габаритные параметры |
0.1 |
7 |
0.7 |
7 |
0.7 |
По формуле (9.1.1) рассчитаем индекс эксплуатационно-технического уровня для разрабатываемого продукта.
Затем по той же формуле рассчитаем индекс эксплуатационно-технического уровня для аналога.
(9.1.2)
Из проведённых расчётов (9.1.2) можно сделать следующие выводы. Разрабатываемое устройство является экономически эффективной разработкой, что следует из улучшения относительных показателей качества продукта. Разрабатываемый научно-технический продукт имеет более высокий показатель эксплуатационно-технического уровня по сравнению с продуктом-аналогом.
9.2 Планирование комплекса работ, связанных с разработкой устройства
Процесс исследования, создания и изготовления новой техники состоит из ряда этапов, выполняемых различными исполнителями. Этот процесс применительно к заданной стадии разработки организационно – экономических вопросов увязан и скоординирован во времени с помощью системы управления и планирования. Основным плановым документом данной системы является ленточный график, представляющий собой информационно – динамическую модель, в которой изображаются взаимосвязи и результаты всех работ, необходимых для достижения конечной цели разработки.
Для расчёта сметы затрат, необходимой для проведения исследований, нужно выделить этапы производимых работ и для каждого этапа определить время выполнения.
Для определения ожидаемой продолжительности работы tож. Применим следующий вариант вероятностной оценки деятельности работ.
(9.2.1)
где
tmin- кратчайшая продолжительности заданной работы,
tmax- самая большая продолжительность работы,
tн.в. - наиболее вероятная, по мнению экспертов, продолжительность работы (реалистическая оценка).
Необходимые этапы приведены в таблице 9.2.1
Таблица 9.2.1 - Этапы работы и их продолжительность
Наименование работ |
Исполнители (должность) |
Загрузка дни |
Продолжительность работ (в часах) | |||
tmin |
tmax |
tн.в. |
tож | |||
1. Составление технического задания на разработку |
Инженер Руководитель |
2 1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2. Подбор и изучение литературы |
Инженер |
14 |
11 |
14 |
17 |
14 |
3. Согласование и утверждение технического задания |
Инженер Руководитель |
4 2 |
2 |
4 |
6 |
4 |
4. Патентный поиск |
Инженер |
3 |
2 |
3 |
4 |
3 |
5. Выбор структурной схемы |
Инженер Руководитель |
5 2 |
2 |
5 |
6 |
5 |
6. Составление принципиальной электрической схемы |
Инженер Руководитель |
5 2 |
4 |
5 |
7 |
5 |
7. Электрический расчет устройства |
Инженер Руководитель |
15 5 |
12 |
15 |
17 |
15 |
8. Сборка и испытание блока |
Инженер Руководитель |
6 2 |
5 |
6 |
8 |
6 |
9. Корректировка расчетов |
Инженер Руководитель |
4 1 |
2 |
4 |
5 |
4 |
10. Разработка вопросов охраны труда |
Инженер |
3 |
2 |
3 |
4 |
3 |
11. Разработка организационно-экономических вопросов |
Инженер |
5 |
3 |
5 |
6 |
5 |
12. Оформление пояснительной записки |
Инженер |
10 |
8 |
10 |
14 |
10 |
13. Выполнение графических работ |
Инженер |
5 |
3 |
5 |
6 |
5 |
Итого |
|
|
|
|
|
81 |
Рисунок 9.2.1 - График трудоёмкости работ