Методические_указания_к_КП_МЭП_v1_2

Ряды номиналов электронных компонентов

В любой технике применяется унификация и стандартизация деталей,

так как такие мероприятия позволяют сократить число запчастей, позволить применять стандартные инструменты, повысить ремонтопригодность, снизить стоимость и т.п. Не является исключением и электроника, где для общего удобства используются специальные ряды номиналов деталей.

Именно из-за следования этим правилам, к примеру, есть «странные»,

казалось бы, номиналы резисторов – например, часто встречаются резисторы на 4,7 кОм, но гораздо реже – на 5 кОм. Это обусловлено именно следованию стандартному ряду номиналов.

Рядам присвоены условные обозначения, состоящие из буквы Е и числа,

равного количеству значений ряда в диапазоне от 1 до 10 (например, Е6, Е12,

Е192). Умножением на 10 в степени n из этих рядов формируются значения любого порядка. Например, резистор со значением 1,2 из ряда E12 может иметь один из следующих номиналов: 1,2 Ом, 12 Ом, 120 Ом, … 1,2 МОм, 12

МОм.

Такое распределение номиналов помогает с одной стороны покрыть потребности в разных резисторах, выпуская небольшое число их типов, а с другой – позволяет при необходимости подобрать резистор с любым нужным сопротивлением, даже если оно не представлено в ряду.

На рисунке 27 изображён пример для резисторов номиналом 3,0 и 3,3

кОм для ряда Е24, у которого точность номиналов резисторов составляет 5%.

Среди большого количества резисторов двух номиналов (3,0 и 3,3 кОм)

обнаружатся резисторы с сопротивлением, точно равным указанному, но помимо этого, учитывая погрешность при изготовлении, из резисторов с номиналом 3,3 кОм обнаружится часть с заниженным на 5% или меньше сопротивлением, они на рисунке отмечены крестиками. Так и для номинала

3,0 кОм найдутся резисторы, сопротивление которых завышено – они отмечены кружками. Как видно, из общего количества резисторов будут

встречаться резисторы с любым требуемым номиналом.

51

Рисунок 27. Разброс номиналов

В современной технике чаще всего используют резисторы Е24, так как точности 5% хватает для большинства не измерительных цепей и применений.

Для целей измерительной аппаратуры используют резисторы более точного класса, т.н. прецизионные – ряды Е96 (точность 1%) и Е192 (точность 0,5%).

Для конденсаторов и катушек индуктивности используется тот же принцип, с той лишь разницей, что из-за технологических особенностей изготовления их точность получается хуже, так что используется обычно ряд номиналов Е6 (точность 20%). Ряды Е6, Е12 и Е24 указаны в таблице 10, а

ряды прецизионных резисторов – в Приложении 1.

52

Таблица 10. Ряды номиналов радиодеталей

53

Обратите внимание что в таблица содержит номиналы до 9,1. Ряды номиналов универсальные, а значит, это может быть как резистор на 9,1 Ом,

так и резистор на 91, 910 Ом, 9,1 кОм и т.д.

Выбрать нужный номинал по таблице 10 просто – после расчётов по формулам выбирайте ближайший из ряда Е24, при необходимости не забывая менять «множитель» номинала (единицы, десятки, сотни, тысячи и т.д. ом)

Например, в том случае, если при расчёте по формуле у вас получилось значение резистора R1 = 9735 Ом ближайший по таблице будет резистор из первой строки – 1,0 кОм. Если другой резистор R2 получился равным 2 032

Ом – берём из таблицы 2,0 кОм и т.п.

Если требуется резистор на сопротивление меньше 1 Ома – используется тот же принцип. Например, R3 = 0,335 Ом – ближайший к нему номинал – 0,33

Ом.

С конденсаторами и индуктивностями аналогично, но для них используется ряд Е6 или, иногда, Е12.

54

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Начало работы

1.Прочитать методические указания (целиком) (да, это важно)

2.Получить у преподавателя четырёхзначный номер варианта для выполнения курсового проекта. Он может быть любой от 0000 до 9999

3.По первой цифре (т.е. самой ЛЕВОЙ в номере варианта) полученного варианта выбрать из таблицы 1 свои исходные данные для расчёта первой части курсового – схемы питания.

Расчёт линейного стабилизатора

4.Написать своими словами немного теории про линейный стабилизатор напряжения

5.Выбрать из приложения 2 стабилитрон, напряжение стабилизации которого чуть больше (не более чем на 1 В) номинального по таблице 1.

6.Найдя по приложению 2 номинальный ток стабилизации для выбранного стабилитрона, по формуле (4) найти R1.

7.Найти по формуле (5) мощность, выделяющуюся на R1. По таблице из приложения 3 выбрать номинальную мощность резистора с запасом минимум 20%.

8.Пользуясь известными формулами, найти такой номинал резистора R2, чтобы на нём выделялась мощность 0.25 Вт. Соответственно, с учётом запаса R2 следует взять на 0.5 Вт. Указать на схеме сопротивление и мощность R2.

Расчёт импульсного преобразователя

9.Написать своими словами немного теории про импульсный преобразователь напряжения

10.По формуле (6) и данным из таблицы 1 рассчитать номинальную ёмкость конденсатора С1.

11.По формуле (7) найти сопротивление резистора Rsc

12.Рассчитав соотношение резисторов по формуле (8), выбрать нужные значения R2 и R1 из ряда Е48 (см. Приложение 1)

13.Написать вывод по первой части курсового проекта, оформить все расчёты и привести схемы стабилизатора и преобразователя

Расчёт генератора импульсов

14.Прочитать теорию про работу NE555 и триггера Шмидта

15.По данным из таблицы 2 определить оптимальный тип схемы генератора импульсов – если коэффициент заполнения больше 50% - использовать схему на NE555, если равен 50% - использовать схему с триггером Шмидта, если он меньше 50% - использовать схему на NE555 с добавлением по выходу инвертора. Подробнее про применение инвертора указано в примечании к этому пункту

55

Вслучае, если нужно рассчитать схему с NE555

16.По формуле (12) найти период сигнала

17.По формуле (14) найти время импульса t1

18.Обратив внимание на рисунок 11, найти время импульса t2

19.По формуле (11) найти R2

20.По формуле (10) найти R1

21.Подставить реальные (взятые из ряда номиналов Е48) значения резисторов и конденсатора в формулу (9) и сравнить период с расчётным из исходных данных, сделать вывод о правильности расчёта.

22.В случае если требовался инвертор, не забыть нарисовать его на схеме в отчёте (вход инвертора подключается к 3 выводу микросхемы)

Вслучае, если нужно рассчитать схему на триггере Шмидта

23.По формуле (15) рассчитать номиналы R и C

24.Сделать вывод по второму пункту курсового проекта, оформить все расчёты и привести схему генератора на NE555 или на триггере Шмидта (смотря по варианту)

Разработка цифровой схемы

25.Пользуясь знаниями, полученными на курсе МЭУ и учебными материалами, придумать устройство, выполняющее функцию, указанную в таблице 3 для нужного варианта. При этом следует помнить, что, если требуется уменьшить коэффициент деления счётчика

– всегда можно собрать для него цепь сброса на логическом элементе, а если надо этот коэффициент увеличить – счётчики можно соединять в каскады.

26.Схему и описание её работы привести в пояснительной записке

Разработка аналоговой схемы

27. Взять из таблицы 4 исходные данные для этой части курсового проекта. Из описанных на рисунках 22 – 26 схем в методических указаниях выбрать ту, которая выполняет требуемую функцию.

28.Пользуясь формулами, рассчитать параметры резисторов, входящих в схемы. Сами резисторы рекомендуется брать порядка десятков кОм.

29. Выбрать из ряда Е96 подходящие резисторы, привести схему в отчёте

Заключительная часть

30.Написать вывод по работе над курсовым проектом.

31.Оформить отчёт по курсовому проекту

32.Защитить курсовой проект

56

Приложение 1. Ряды номиналов прецизионных резисторов

57

Приложение 2. Марки отечественных полупроводниковых стабилитронов

58

Приложение 3. Номинальная мощность отечественных резисторов

59