3. Выбор и обоснование элементной базы, унифицированных узлов, установочных изделий и материалов конструкции.

   1. Выбор и обоснование элементной базы

Выбор элементной базы проводится на основе схемы электрической принципиальной с учетом требований, изложенных в техническом задании. Эксплуатационная надежность элементной базы во многом определяется правильным выбором типа элементов при проектировании и использовании в режимах, не превышающие допустимые. Следует отметить, что ниже рассматриваются допустимые режимы работы и налагаемые при этом ограничения в зависимости от воздействующих факторов лишь с точки зрения устойчивой работы самих элементов, не касаясь схемотехники и влияния параметров описываемых элементов на другие элементы.

Влияние Э.Д.С. шумов, коэффициентов нелинейности, паразитных емкости и индуктивности и др., должны учитываться дополнительно исходя из конкретных условий применения.

Критерием выбора электрорадиоэлементов (ЭРЭ) в любом радиоэлектронном устройстве является соответствие технологических и эксплуатационных характеристик ЭРЭ заданным условиям работы и эксплуатации.

Основными параметрами при выборе ЭРЭ являются:

а) технические параметры:

• номинальное значение параметров ЭРЭ согласно принципиальной электрической схеме устройства;

• допустимые отклонения величин ЭРЭ от их номинального значения;

• допустимое рабочее напряжение ЭРЭ;

• допустимое рассеивание мощности ЭРЭ;

• диапазон рабочих частот ЭРЭ;

• коэффициент электрической нагрузки ЭРЭ.

б) эксплуатационные параметры:

• диапазон рабочих температур;

• относительная влажность воздуха;

• давление окружающей среды;

• вибрационные нагрузки;

• другие (специальные) показатели.

Дополнительными критериями при выборе ЭРЭ являются:

• унификация ЭРЭ;

• масса и габариты ЭРЭ;

• наименьшая стоимость;

• надежность.

Выбор элементной базы по вышеназванным критериям позволяет обеспечить надежную работу изделия. Применение принципов стандартизации и унификации при выборе ЭРЭ, а также конструировании изделия позволяет получить следующие преимущества:

• Значительно сократить сроки и стоимость проектирования.

• Сократить на предприятии изготовителе номенклатуру применяемых деталей и сборочных единиц, увеличить применяемость и масштаб производства.

• Исключить разработку специальной оснастки и специального оборудования для каждого нового варианта РЭС, т.е. упростить подготовку производства.

• Создать специализированное производство стандартных и унифицированных сборочных единиц для централизованного обеспечения предприятий.

• Улучшить эксплуатационную и производственную технологичность.

• Снизить себестоимость выпускаемого изделия.

Учитывая вышесказанное, перейдем к выбору элементной базы.

Конденсатор К50-35

Конденсатор типа К53-4А электролитические, предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока. Конструктивно выполнены в цилиндрическом герметизированном корпусе.

Допустимые воздействующие факторы при эксплуатации:

Температура окружающей среды,С

• верхнее значение +85;

• нижнее значение -60.

Относительная влажность воздуха - не более 98% при температуре +25С.

Пониженное атмосферное давление, Па (мм рт. ст.) 0,00013 (10-6).

Основные технические данные

Тангенс угла потерь: 15...20.

Ток утечки, мкА: 5...50.

Срок сохраняемости, лет 12.

Конденсатор К53-30

Конденсатор К53-30 предназначен для работы в цепях постоянного, пульсирующего токов и в импульсном режиме.

Конструкция защищенная. Исполнение всеклиматическое.

Допустимые воздействующие факторы при эксплуатации:

Температура окружающей среды,С

• верхнее значение +85;

• нижнее значение -60.

Относительная влажность воздуха - не более 98% при температуре +25С.

Пониженное атмосферное давление, Па (мм рт. ст.) 0,00013 (10-6).

Основные технические данные

• тангенс угла диэлектрических потерь - max 8%

• ток утечки - 2 мкА

• Срок сохраняемости - 15 лет

Резистор МЛТ-0.25 120

Резисторы МЛТ-0,25 постоянные металлопленочные лакированные теплостойкие.

Металлодиэлектрические с металлоэлектрическим проводящим слоем неизолированные, для навесного монтажа.

Предназначены для работы в электрических цепях постоянного, переменного и импульсного токов.

Технические условия: ОЖ0.467.180ТУ.

Основные технические параметры:

• Диапазон номинальных сопротивлений - 8,2 Ом... 5,1 МОм;

• Номинальная мощность - 0,25 Вт;

• Предельное напряжение - 250 В;

• Допускаемые отклонения сопротивлений ±2; ±5; ±10 %;

• Относительная влажность окружающего воздуха при 40°С - 98 %;

• Атмосферное пониженное давление, мм рт.ст. - от 5 до 2280 мм рт.ст.;

• Линейные нагрузки с ускорением - 200g;

• Диапазон температур - -60... +70 °С;

• Масса резистора, не более - 0,25 г.;

• Минимальная наработка - 25000 часов;

• Срок сохраняемости - 15 лет.

Резисторы серии C1-4, СF-25, CF-100

Являются заменой отечественных резисторов С1-4

Резисторы серии С1-4 неизолированные с углеродистым проводящим слоем предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока. Способ монтажа - навесной.

Являются заменой отечественных резисторов С1-4.

Основные технические параметры:

• Номинальная мощность: 0,062Вт, 0,125Вт, 0,25Вт, 0,5Вт, 1Вт, 2Вт

• Диaпазон номинальных сопротивлений: 1 Ом ÷ 10 МОм; ряд Е24

• Точность: + 2%(G), + 5%(J)

• Температурный диапазон: - 55°С ÷ +125°С

Резисторы серии К3481

Резисторы регулировочные одинарные однооборотные серии ППБ.

Предназначены для работы в электрических цепях постоянного и переменного токов частотой до 1000 Гц.

Основные технические параметры:

• Промежуточные значения номинальных сопротивлений соответствуют ряду E6 с допусками ±5%; ±10%

• Температурный коэффициент сопротивления - 0,005 °C

• Эквивалентное сопротивление шумов вращения - 500 Ом

• Минимальное сопротивление, не более - 0,2 Ом

• Отклонение от функциональной характеристики - ±5%

• Диапазон рабочих температур - от -60 °C до +85 °C

Диод КД 522Б

Диод КД522Б кремниевый, предназначен для применения в импульсных устройствах.

Выпускается в стеклянном корпусе с гибкими выводами.

Для обозначения типа и полярности импульсного диода используется условная маркировка: черными кольцевыми полосами на корпусе со стороны положительного (анодного) вывода.

Основные технические параметры:

• Максимальное постоянное обратное напряжение – 30 В

• Максимальное импульсное обратное напряжение – 40 В

• Максимальный прямой(выпрямленный за полупериод) ток – 0,1 А

• Максимально допустимый прямой импульсный ток – 1,5 А

• Максимальный обратный ток – 5 мкА

• Максимальное прямое напряжение – 1,1 В

• при Iпр. – 0,1 А

• Максимальное время обратного восстановления – 4 нс

• Общая емкость Сд – 4 пФ

Транзистор КТ503Б

Кремниевые эпитаксиально-планарные биполярные транзисторы. Предназначены для использования в низкочастотных устройствах аппаратуры широкого применения.

Основные технические параметры:

Предельные значения параметров при Тп=25°С:

• IК max - максимально допустимый постоянный ток коллектора транзистора – 0,15 А

• IК. И. max - максимально допустимый импульсный ток коллектора транзистора – 0,35 А

• UК_Э0 max - максимальное напряжение между коллектором и эмиттером транзистора при заданном токе коллектора и токе базы, равным нулю – 25 В

• UК_Б0 max - максимальное напряжение коллектор-база при заданном токе коллектора и токе эмиттера, равным нулю – 40 В

• U_ЭБ0 max - максимально допустимое постоянное напряжение эмиттер-база при токе коллектора, равном нулю – 5В

• РК max/ РК. Т. max - максимально допустимая постоянная мощность, рассеивающаяся на коллекторе транзистора / транзистора с теплоотводом – 0,35 Вт

Значения параметров при Тп=25°С:

• h_21Э - статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора - 80...240

• U_КЭ нас. - напряжение насыщения между коллектором и эмиттером транзистора – 0,6 В

• I_КБО- обратный ток коллектора. Ток через коллекторный переход при заданном обратном напряжении коллектор-база и разомкнутом выводе эмиттера – 1 мкА

• f гр - граничная частота коэффициента передачи тока – 5 МГц

• СК - емкость коллекторного перехода – 50 пФ

ТП max - максимально допустимая температура перехода: 125 °С

Т max - максимально допустимая температура окружающей среды: -40…+85 °С

Транзистор КТ503Б

Транзисторы кремниевые эпитаксиально-планарные полевые с затвором на основе p-n перехода и каналом n-типа. Предназначены для применения во входных каскадах усилителей высокой частоты и низкой частот с высоким входным сопротивлением.

Основные технические параметры:

Предельные значения параметров при Тп=25°С:

• U_{СИ МАКС} - максимально допустимое напряжение сток-исток – 25 В

• U_{ЗС МАКС} - максимально допустимое напряжение затвор-сток – 30 В

• U_{ЗИ МАКС} - максимально допустимое напряжение затвор-исток – 30 В

• I_{С МАКС} - максимально допустимый ток стока полевого транзистора – 20 мА

Значения параметров при Тп=25°С:

• U_{ЗИ ОТС} - напряжение отсечки полевого транзистора. Напряжение между затвором и истоком транзистора с p-n переходом или с изолированным затвором, работающего в режиме обеднения, при котором ток стока достигает заданного низкого значения - <8 В

• I_{З УТ} - ток утечки затвора. Ток затвора при заданном напряжении между затвором и остальными выводами, замкнутыми между собой - <1 нА

• S - крутизна характеристики полевого транзистора. Отношение изменения тока стока к изменению напряжения на затворе при коротком замыкании по переменному току на выходе транзистора в схеме с общим истоком - >4 мА/В

• I_{С НАЧ} - начальный ток стока. Ток стока при напряжении между затвором и истоком, равном нулю, и при напряжении на стоке, равном или превышающем напряжение насыщения - 5…20 мА

• C_11И - входная ёмкость полевого транзистора. Емкость между затвором и истоком при коротком замыкании по переменному току на выходе с общим истоком - <6 пФ

• C_12И - проходная ёмкость полевого транзистора. Емкость между затвором и стоком при коротком замыкании по переменному току на входе в схеме с общим истоком - <2 пФ

• К_Ш - коэффициент шума транзистора - <4 дБ

Р _МАКС - максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность полевого транзистора: 200мВт

Т _ОКР - температура окружающей среды: -40…+85 °С

Микросхема К561ЛА7

Цифровая микросхема серии КМОП.

Микросхемы К561ЛА7 представляют собой четыре логических элемента 2И-НЕ.

Предназначены для работы в узлах и блоках радиоэлектронной аппаратуры общего назначения.

Основные электрические параметры:

• Максимальное выходное напряжение низкого уровня, не более: 2,9 В;

• Минимальное выходное напряжение высокого уровня, не менее: 7,2 В;

• Входной ток низкого уровня и высокого уровня, не более: 0,3 мкА;

• Выходной ток низкого уровня, не менее: 1,3 мА;

• Выходной ток высокого уровня, не менее: 1,3 мА;

• Предельный диапазон напряжений питания: 3 ...15 В;

• Температура окружающей среды: от -45 до +85 ° C.

Микросхема К561КП1

Микросхемы К561КП1 (CD4052A) — мультиплексор, содержащий восемь каналов коммутации цифровых и аналоговых сигналов. У микросхемы К561КП1 (CD4052A) восемь каналов организованы как четырехканальный дифференциальный коммутатор.

Основные электрические параметры:

• Максимальное выходное напряжение низкого уровня, не более: 2,9 В;

• Минимальное выходное напряжение высокого уровня, не менее: 7,2 В;

• Входной ток низкого уровня и высокого уровня, не более: 0,3 мкА;

• Выходной ток низкого уровня, не менее: 1,3 мА;

• Выходной ток высокого уровня, не менее: 1,3 мА;

• Температура окружающей среды: от -45 до +85 ° C.

Светодиод АЛ307ГМ

Диоды АЛ307ГМ светоизлучающие, с рассеянным излучением, эпитаксиальные, зелёного цвета свечения.

Предназначены для визуальной индикации в оборудовании общего назначения.

• Цвет свечения - Зеленый

• Длина волны - 552 - 572 нм

• Сила света - 1.5 мкд

• Постоянный прямой ток - 20 мА

• Постоянное прямое напряжение - 2.8 В

• Постоянное обратное напряжение - 2 В

• Постоянный максимальный прямой ток - 22 мА

Диоды КД522Б можно заменить диодами этой же серии или серий КД503 и КД521. Вместо светодиода АЛ307ГМ пригоден любой другой, подходящий по цвету и яркости свечения. Транзисторы КТ503Б допустимо заменить транзисторами этой же серии или подобными других серий.

Микросхемы К561 могут быть заменены их функциональными аналогами из серии 564 или импортными, а микросхема КР1006ВИ1 – импортной серии 555.

Переключатель SA1, выключатель SA2 и разъем XS1 – любые малогабаритные, подходящие по конструкции и электрическим характеристикам.