ВВЕДЕНИЕ

Задачей курсового проекта является развитие и закрепление навыков самостоятельной работы при решении конкретной задачи, освоение методов расчетов и конструирования ЭАВТ.

Цель курсового проекта – научиться пользоваться нормативно-технической документацией при разработки изделия, ознакомление с порядком построения, изложение и оформление конструкторской документации.

Несмотря на засилье современной импортной техники на отечественном рынке, у населения находится до сих пор в эксплуатации большой парк цветных телевизоров второго, третьего и четвертого поколений, а также черно-белых аппаратов, построенных на унифицированных блоках. Одна из главных моральных причин “старения” таких моделей – крайне малое число фиксированных настроек. Особенно это заметно в регионах с высокой плотностью населения, где диапазон МВ уже давно “перенаселен”. Программы новых телекомпаний теперь можно смотреть либо в диапазоне ДМВ, либо пользоваться самым перспективным на сегодняшний день спутниковым телевидением. В настоящее время многим телезрителям явно не хватает имеющихся шести, восьми настроек, не говоря о том, что они лишены возможности переключения и индикации выбранной программы, когда нажатием не более двух кнопок можно получить визуальную информацию в удобном для восприятия знаковом виде. Кроме того, большое значение имеет возможность подключения видеомагнитофонов по низкочастотному каналу к телевизорам в позиции “нулевой” программы.

Устройства электронного выбора программ, предназначенные для увеличения числа фиксированных настроек должны “стыковаться” с отечественными блоками ДУ, собранными на микросхемах серии К 1506.

Еще не так давно передача телепрограмм на территории бывшего СССР велась только в диапазоне МВ, и для исключения взаимных помех при кодировании видеосигнала по стандарту СЕКАМ прием был возможен лишь на шести каналах. Зарубежные конструкции устройств электронного выбора программ также вначале были рассчитаны на прием шести программ. Однако следующим шагом стали уже 12-программные УЭВП, так как широко распространенный на Западе стандарт ПАЛ позволяет функционировать телепрограммам на всех 12 каналах МВ без взаимных помех.

Разработанное ниже устройство электронного выбора программ имеет значительные преимущества, главной отличительной чертой которого является наличие электронного переключателя на 10 или 16 положений, который может быть применен и в других конструкциях.

1. Расширенное техническое задание

1.1. Назначение устройства электронного выбора программ – для установки необходимого числа фиксированных настроек.

Область применения – устройства, где требуется перечисление программ (телевизорах, радиоприемниках, переключателях, регуляторах).

1.2.Состав изделия:

- модуль настройки;

- основной модуль.

1.3.Технические требования:

- питание осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В10%, частотой 50 Гц1%;

- потребляемая мощность от электрической сети не более 5 Вт.

- эксплуатация в жилых помещениях :

температура ,С от +10 до +35 ;

влажность при температуре 25 С и

атмосферном давлении 86-106 кПа,

не более  80 .

- транспортировка: на всех видах транспорта.

1.4.Требования по надежности:

- наработка на отказ 10-15 тыс. часов;

- интенсивность отказа 10^-4 – 10^-9 ч^-1.

1.5.Конструктивные требования:

- использование интегральной и дискретной элементной базы;

- органы управления и сигнализации вынести на панель;

- масса, форма и габариты устанавливаются в процессе проектирования;

- окраска в любой цвет.

1.6.Ориентировочная номенклатура конструкторской документации:

- схема электрическая принципиальная А 2;

- спецификация А 4;

- перечень элементов А 4;

- печатный узел А 2;

- печатная плата А 1.

2. Анализ технического задания, электрической схемы, оценка элементной базы

2.1. Сравнительный анализ аналогов.

Отличие разрабатываемого устройства от известных аналогов заключается в наличии электронного переключателя на 10 или 16 положений.

Разработанное УЭВП по сравнению с уже существующим его аналогом – блоком СВП – 4 – 10 имеет меньшие габаритные размеры, большее число фиксированных настроек, несмотря на более сложное конструктивное исполнение.

Достоинством аналога СВП - 8 – 1, применяемого в телевизоре цветного изображения ВЭЛС, по сравнению с разрабатываемым устройством является простота конструкции, исполнение на одной специализированной микросхеме К174 КН2, меньший ток потребления из-за применения светодиодной индикации. Главным преимуществом разрабатываемого УЭВП от данного аналога является возможность визуального отображения цифрового обозначения просматриваемого канала.

Аналог СВП – 4 – 5, используемый в качестве устройства электронного выбора программ в телевизоре цветного изображения 51 CTV – 519 D – 1, отличается от разрабатываемого устройства в худшую сторону большим током потребления, что обусловлено использованием светодиодной индикации. Выполнение разрабатываемого УЭВП на логических элементах выгодно отличает его от данного аналога, выполненного на транзисторах.

2.2. Анализ работы электрической схемы.

Принципиальная схема УЭВП на 10 программах на микросхемах серии К 155 представлена в приложении А. В устройство входят: узел управления и генератор переключающих импульсов на микросхеме DD1, реверсивный счетчик импульсов на микросхеме DD3, преобразователь кода DD4 для управления семисегментным индикатором HG1, дешифратор DD2 выбора настройки, обеспечивающий также переключение поддиапазонов и включение режима “TV/AV” (видеомагнитофон). Напряжение питания +5 В поступает через микросхему DA1.

После подачи питания счетчик DD3 сразу принимает единичное состояние для включения программы “1”, что обеспечивается подачей на входы D0-D3 соответствующего кода и импульса начальной установки на вход РЕ микросхемы DD3. Это состояние высвечивается индикатором HG1. Кроме того, появляется уровень 0 на выходе 1 дешифратора DD2. Так как на всех других выводах дешифратора присутствуют уровни 1, то диоды VD4 - VD11 оказываются закрытыми, а диод VD3 – открытым. Поэтому напряжение на эмиттере транзистора VT3 повторяет напряжение на движке подстроечного резистора R5. Для установки максимального значения напряжения настройки (+27,5 В) может потребоваться подбор резистора R5. Для установки максимального значения напряжения настройки (+27,5 В) может потребоваться подбор резистора R17. Выход 1 дешифратора DD2 также подключен к диоду VD12, а тот, в свою очередь, через переключатель поддиапазонов SA3, к любому из ключей на транзисторах VT4-VT6, подающих напряжение на цепи слелекторов каналов МВ и ДМВ. Установкой переключателя SA3 в любое из трех положений выыбирают желаемый поддиапазон.

Переключение программ происходит при нажатии на кнопку SB1 (уменьшение на 1) или SB2 (увеличение на 1). Любая из них разрешает запуск генератора переключающих импульсов и их прохождение на соответствующий счетный вход счетчика DD3. Одновременно эти же импульсы открывают транзистор VT1, блокируя систему АПЧГ. Переключение программ можно вести кратковременным нажатием соответствующей кнопки или долговременным. Во втором случае генератор будет вырабатывать импульсы через каждую секунду, обеспечив телезрителю возможность автоматического “пролистывания” всех программ по кругу. Конденсаторы С4-С8 надежно исключают влияние дребезга кнопок, а цепь R1C1 задает частоту переключения программ.

Счетчик DD3, изменяя записанный в него код, заставляет дешифраторы DD2 и DD4 обеспечить необходимую индикацию и переключение настроек с поддиапазонами.

И только для программы “0” дешифратор DD2 формирует уровень 0 лишь для блокировки УПЧИ, разрешая прохождение в телевизор внешнего видеосигнала. Этот же выход можно использовать для управления модулем сопряжения телевизора с видеомагнитофоном [3], если внутренний транзистор дешифратора включен вместо транзистора VT4.

2.3.Оценка элементной базы.

В устройстве электронного выбора программ применяются микросхемы серии К155 и КР514, представляют собой:

а) микросхема К155ИЕ6 - двоично-десятичный реверсивный счетчик, содержащий 268 интегральных элементов, у которой :

- номинальное напряжение питания 5В  5%,

- помехоустойчивость  0,4 В,

- потребляемая статическая мощность 535 мВт.

б) микросхема серии К155ЛА3 представляет собой 4 логических элемента 2И-НЕ; содержит 56 интегральных элементов:

- номинальное напряжение питания 5В  5%,

- статическая потребляемая мощность на один логический элемент  19,7 мВт).

в) микросхема К155ИД1 - высоковольтный дешифратор управления

газоразрядными индикаторами, применяется для преобразования двоично-десятичного кода в десятичный; содержит 83 интегральных элемента :

- номинальное напряжение питания 5В  5%.

г) микросхема КР142ЕН5А - мощный стабилизатор напряжения с фиксированными выходными напряжениями положительной полярности 5 - 6 В и током нагрузки 2-3 А., обладающий следующими преимуществами: имеют встроенную защиту от короткого замыкания, от перегрузок по току и перегрева кристалла; содержит 39 интегральных элементов:

- потребляемый ток 10 мА,

- максимальная мощность рассеивания 5...10 Вт.

Индикатор АЛС 324Б красного цвета свечения монолитный с полимерной герметизацией (постоянное прямое напряжение на каждой точке 2,5 В, длина волны в максимуме спектральной характеристики излучения 650-670 нм, обратное напряжение любой формы и периодичности 5В, прямой постоянный ток 25 мА, прямой импульсный ток 300мА, рассеиваемая мощность 500 мВт).

Диоды КД521А - кремниевые эпитаксиально-планарные, импульсные; предназначены для применения в импульсных устройствах; упакованы в стеклянный корпус с гибкими выводами.

Транзисторы:

а)типа КТ3102А - кремниевые, эпитаксиально-планарные структуры n-p-n, универсальные; применяются в низкочастотных устройствах с малым уровнем шумов, переключающих, усилительных и генераторных устройствах средней и высокой частоты, у которых

- постоянное напряжение коллектор-база 50 В,

- постоянное напряжение коллектор-эмиттер 50 В,

- постоянное напряжение. эмиттер-база 5 В,

- постоянная рассеиваемая мощность 250 мВт,

- температура окружающей среды -40...+85С,

- коэффициент шума 10 дБ,

б) типа КТ3107А – транзисторы кремниевые эпитаксиально-планарные структуры n-p-n, усилительные с нормируемым коэффициентом шума на частоте 1 кГц:

- постоянное напряжение коллектор-база 50 В,

- постоянное напряжение коллектор-эмиттер 50 В,

- постоянное напряжение. эмиттер-база 5 В,

- постоянная рассеиваемая мощность 300 мВт,

- температура окружающей среды -60...+125С.

- коэффициент шума 10 дБ,

В УЭВП применены резисторы МЛТ – это резисторы металлодиэлектрическим проводящем слоем, предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока в качестве элементов навесного монтажа. МЛТ относятся к неизолированным. Номинальная мощность 0,125 Вт.

Предельные эксплутационные данные:

- температура окружающей среды: -60…+70С;

- предельное рабочее напряжение постоянного и переменного тока: 200 В;

- минимальная наработка: 25000ч;

- срок сохраняемости: 15 лет.

Достоинством данного типа резисторов является широкий диапазон номинальных сопротивлений, малые габаритные размеры, большой срок сохранности, широкий диапазон рабочих температур -60- +70 С.

В устройстве применяются также конденсаторы типов: К10У-5, К50-6, К10-17-1, К50-24, К50-16 с параметрами:

тип конденсатора	номинальное напряжение, В	группа ТКЕ	диапазон емкостей
К10У-5	3-30	Н50	1-4700 пФ
К10-17-1	50	М47	2,2...5600 пФ
тип конденсатора	номинальное напряжение, В	тангенс угла потерь	диапазон емкостей
К50-6	10	15...35	10-1000мкФ
К50-24	6,3	14..35	220...1000мкФ
К50-16	16	15…40	1..1000мкФ

В разрабатываемом устройстве применяются подстроечные резисторы R5 – R13 типа РП1-48 со следующими параметрами:

- диапазон номинальных сопротивлений 10-1,210⁶ Ом;

- группа по ТКС  50010^-6 1 / С;

- уровень собственных шумов 20 мкВ/В;

- минимальное сопротивление 2 Ом;

- начальный скачок 15;

- сопротивление изоляции в нормальных климатических условиях 10000МОм;

- диапазон рабочих температур –60…+155 С;

- предельное рабочее напряжение постоянного или переменного тока 100В;

- износоустойчивость 500 циклов;

- минимальная наработка 20000 ч;

- срок сохраняемости 15 лет.