1.4.2. Неинвертирующий усилитель

 

Неинвертирующий усилитель (рис. 1.6) не изменяет фазы входного сигнала, входное и выходное напряжения изменяются в соответствии с рис. 1.2, а.

 

 

Рис. 1.6. Неинвертирующий усилитель

 

Согласно второму правилу (подразд. 1.3) при   на инвертирующем входе ОУ также действует входное напряжение  . В силу первого правила ток   должен протекать через резисторы   и  , не ответвляясь на вход ОУ. Делитель напряжения из резисторов   и   задает следующую зависимость между входным и выходным напряжениями:

 

          .                                   (1.9)

 

Отсюда коэффициент усиления схемы определяется выражением

 

.                                   (1.10)

 

Коэффициент усиления неинвертирующего усилителя всегда больше 1, а входное сопротивление схемы очень велико (стремится к бесконечности).

1.4.3. Повторитель напряжения

 

Если в схеме рис. 1.6 положить значения резисторов R_OC = 0 и  , то получим схему повторителя напряжения (рис. 1.7).

 

 

Рис. 1.7. Повторитель напряжения

 

Схемный коэффициент усиления определим из выражения (1.10), подставив в него значения сопротивлений резисторов R_OC = 0 и  . В результате подстановки для схемы рис. 1.7 получаем

 

.                                         (1.11)

 

Схемный коэффициент усиления равен 1, поэтому схема носит название «повторитель напряжения», так как выходное напряжение схемы в точности повторяет входное. Кроме того, повторитель напряжения имеет, как и схема неинвертирующего усилителя, бесконечно большое входное сопротивление и весьма малое выходное сопротивление. Благодаря этому повторитель напряжения нашел широкое практическое применение.  Использование повторителя напряжения позволяет решать задачу согласования относительно низкоомной нагрузки с высокоомным источником сигнала. Иллюстрацией основного свойства повторителя напряжения может служить пример (рис. 1.8, а), где источник сигнала с внутренним сопротивлением 100 кОм подключен к нагрузке с сопротивлением 100 Ом.

 

Рис. 1.8. Применение повторителя напряжения: а – схема подключения нагрузки к источнику; б – то же с помощью ОУ

 

Отношения напряжения нагрузки   и источника   определяется отношением их сопротивлений (  и  ):

 

,                (1.12)

 

т. е. напряжение на нагрузке примерно в 1000 раз меньше напряжения источника. На практике это означает значительное ослабление сигнала на нагрузке. Для его устранения на рис. 1.8, б между источником и нагрузкой включен повторитель напряжения. При входном сопротивлении повторителя напряжения   ›› 100 кОм и его выходном сопротивлении   ‹‹ 100 Ом получим  . Следовательно, ослабление сигнала будет крайне мало, благодаря чему сигнал источника передается в цепь нагрузки без искажения.

2. Критерии точности тп.

Основным критерием для выбора оптимального варианта ТП является себестоимость или производительность. Себестоимость изделия складывается из стоимости материала, зарплаты производственных рабочих и косвенных затрат, начисленных в % к зарплате. Учитывают обычно технологическую себестоимость – ту часть себестоимости, которая зависит от варианта ТП. Стоимость заготовки изделия не учитывают, т.к. она одна и та же, важно исключать все малозначительные затраты, не оказывающие существенное влияние на итоговые результаты. Технологическая себестоимость C1 единицы продукции (затраты на ее изготовление).

а - текущие (переменные) расходы на 1 деталь, b - единовременные (постоянные) расходы на годовую программу, Nгод- годовая программа выпуска.

Технологическая себестоимость изготовляемой годовой продукции

 

 

Текущие (переменная) затраты

Cм- затраты на материалы, Сз- затраты на зарплату основных рабочих,Снр - накладные расходы на электроэнергию, воду, ремонт оборудования (это затраты связанные с работой оборудования).

 

Затраты на основной материал

m (кг, м, дм2) – норма расхода материала на изделие, qм - стоимость единицы материала, q0- стоимость единицы утилизированного материала,  m0-количество реализованных отходов.

 

Расходы на зарплату рабочих

n0 - число операций, Tш- норма штучного времени на i-тую операцию, S- тарифная часовая ставка рабочего (зависит от его квалификации).

 

Накладные расходы, связанные с работой оборудования (ремонт, амортизация, смазывающие и охлаждающие жидкости и тд.) определяются на основании нормативов. Можно ~ 70…300% от зарплаты основных рабочих. К единовременным (постоянным) расходам относятся расходы на изготовление специальной оснастки для производства новой серии (партии) изделий и зарплаты наладчиков оборудования

Cн - зарплата наладчиков оборудования,  K- коэффициент амортизации и эксплуатации оснастки. K=0,5 при 2-ух летнем сроке службы оснастки, K=1,2 при годовом сроке службы, K=0,7 при 20% расходе на эксплуатацию оснастки от ее стоимости.

 

 

S- часовая ставка наладчиков, r - число наладок в год, Tпз- норма подготовительного - заключительного времени на 1 наладку. Себестоимость детали можно представить в виде гиперболы в зависимости от программы выпуска . При сравнении 2х ТП.

 

Уровень техпроцесса характеризуется большим числом показателей. Задача выбора оптимального варианта легко решается, если один ТП превосходит остальные по всем показателям. Если превосходство одного показателя не очевидно, то оптимальное решение получают по комплексному показателю

ki - частный (относительный) показатель технического уровня, ai - весовой уровень i-го показателя,

i =1,2...m

 

Оптимален ТП, имеющий Пк=max. При подсчете надо выбрать номенклатуру частных показателей, их значимость. Все показатели в относительных единицах и приведены к показателю с положительным значением. Так чем выше трудоемкость, тем хуже качество, поэтому используют величину 1/трудоемкость. Веса определяются по экспертным оценкам. Если хотя бы один K =0, то Пк=0.

 

Первый вариант имеет дешевую оснастку ( b1), но менее производительную, чем у второго варианта, у которого оснастка дороже (b2), но и более производительная. При малой программе дорогая оснастка разложится на себестоимость изделия и резко ее повысит, поэтому ее более выгодно использовать при большой программе выпуска. Однако во втором случае, возможно, придется больше платить рабочему, т.к. оснастка сложнее и требуется рабочий с более высоким разрядом, но производительность, т.е. трудоемкость, будет меньше, чем в первом случае. Чтобы снизить технологическую себестоимость, необходимо уменьшить входящие, в нее составляющие: уменьшать отходы за счет правильного раскроя материала, покупать менее дорогие материалы, применять роботы-манипуляторы вместо рабочих, применять энергосберегающие ТП и др.