- •7.092201 "Электрические системы и комплексы транспортных средств"
- •7.092201.02 "Эксплуатация судовых автоматизированных систем"
- •1. Организация работы над курсовым проектом
- •1.1. Цель курсового проектирования
- •1.2. Порядок выполнения и защиты проекта
- •2. Структура и правила оформления проекта
- •2.1.Основные понятия
- •2.2. Стадии разработки эу
- •2.3. Виды конструкторской документации
- •2.4. Пояснительная записка
- •2.4.1. Основные правила изложения и оформления текста
- •2.4.2. Чертежи в проекте
- •2.5. Правила выполнения схем
- •2.5.1. Общие понятия и положения
- •2.5.2. Графические обозначения
- •2.5.3. Общие правила построения схем
- •2.5.4. Текстовая информация
- •3. Разработка конструкции электронного устройства
- •3.1. Основные понятия
- •3.2. Основные методы стандартизации эу
- •3.3. Требования технической эстетики
- •3.4. Учет условий эксплуатации
- •3.5. Разработка электрических схем
- •3.5.1. Основные понятия
- •3.5.2. Структурные схемы
- •3.5.3. Выбор элементной базы
- •3.5.4. Принципиальные схемы
- •3.5.5. Выполнение схем и обозначение эрэ
- •3.5.6. Дополнительная информация на принципиальных схемах
- •3.5.7. Перечень элементов принципиальной схемы
- •3.6. Изготовление чертежей
- •3.6.1. Размещение чертежей на бумажном листе
- •3.6.2. Основные надписи
- •3.6.3. Содержание чертежа общего вида
- •3.6.4. Упрощение изображений на чертеже общего вида
- •3.6.5. Сборочные чертежи функциональных печатных узлов
- •3.6.6. Таблица составных частей изделий
- •3.7. Разработка печатных плат
- •3.7.1. Основные требования
- •3.7.2. Конструирование печатной платы
- •3.7.3. Установка навесных элементов на печатную плату
- •3.7.4. Чертежи печатных плат
- •4. Электрические расчеты
- •4.1. Основные понятия
- •4.2. Основная задача расчета
- •4.3. Последовательность и типы расчетов
- •4.4. Расчет электронных схем
- •4.5. Выбор радиоэлементов
- •Транзисторы
- •Полупроводниковые диоды
- •Резисторы
- •Конденсаторы
- •Микросхемы
- •4.6. Расчет типовых электронных схем
- •Расчет усилительных каскадов
- •Требуемая емкость с1 конденсатора с1 получается при параллельном соединении емкостей 2000 и 100 пФ, а конденсатора с2 - 6200 и 100 пФ.
- •Рассчитанное значение индуктивности Lμ должно отвечать условию
- •5. Расчет показатеЛей надежности электронных устройств
- •5.1. Показатели надежности неремонтируемых объектов
- •5.2. Расчеты надежности неремонтируемых систем
- •5.3. Составление логических схем
- •5.4. Виды расчетов надежности
- •5.5. Расчеты надежности систем, которые отказывают при отказе одного элемента (нерезервированных систем)
- •6. Индивидуальное задание на курсовой проект
- •Номинальные сопротивления резисторов, номинальные емкости конденсаторов
- •Резисторы постоянные непроволочные млт
- •Размеры резисторов млт
- •Приложение д Переменные резисторы
- •Назначение и конструкция резисторов
- •Конденсаторы постоянной емкости к онденсаторы оксидные к50-6
- •К онденсаторы оксидные к50-16
- •К онденсаторы оксидно-полупроводниковые к53-7
- •Конденсаторы керамические км-4
- •Размеры конденсаторов км-4, вариант "б". Изолированные
- •Номинальная емкость, допустимая реактивная мощность для конденсаторов км-4
- •Конденсаторы керамические клс-1
- •Номинальная емкость, допустимая реактивная мощность для конденсаторов клс-1
- •Обозначения условные графические в схемах (уго)
- •Двоичные логические элементы
- •Э лементы аналоговой техники
- •Интенсивности отказов элементов
- •Требования Регистра судоходства Украины к устройствам автоматики, содержащим элементы электроники
- •Список литературы
- •Расчет и проектирование судовых электронных устройств на транзисторах.
- •Тираж ____ экз. Подписано к печати _________
4.4. Расчет электронных схем
Электрические расчеты схем функциональных элементов в курсовом проекте выделяют в виде подразделов, которые снабжают краткими конкретными заголовками, выносимыми в оглавление.
После заголовка формулируют задачи расчета с указанием, что именно требуется определить при расчете. Далее приводят исходные для расчета данные, причем, если какая-либо величина появляется в расчетах впервые, дают ее наименование. Это требование распространяется также на все величины, появляющиеся в процессе расчета.
Обязательно должна быть показана (ГОСТ 2.106— 68) принципиальная электрическая схема рассчитываемого функционального элемента. Обозначения ЭРЭ устанавливают для каждой схемы независимо с учетом места их нахождения в схеме (например, Rк — резистор в цепи коллектора, Сэ — конденсатор в цепи эмиттера транзистора и т. п.) или выполняемых функций (например, Rогр — ограничительный резистор, Сф — конденсатор фильтра и т.п.). Принципиальную схему или ее фрагменты допускается вычерчивать в произвольном масштабе, обеспечивающем четкое представление о рассчитываемой цепи, однако соблюдение УГО ЕСКД остается обязательным.
Расчет приводят полностью. Кроме расчетных формул должны быть представлены использованные при расчете характеристики полупроводниковых приборов и другие диаграммы. Не следует приводить громоздкие таблицы, из которых заимствованы данные, сложные номограммы, а также различного вида диаграммы и таблицы общего применения из математических и электротехнических справочников. В подобных случаях в соответствующих местах текста должны быть сделаны ссылки на источники заимствования.
Расчет рекомендуется заканчивать составлением таблиц произвольной формы, в которых приводятся исчерпывающие данные для резисторов и конденсаторов схемы. Для резисторов такими данными являются: расчетное сопротивление и расчетная мощность рассеяния, тип резистора, номинальное сопротивление, допускаемое отклонение от номинального значения (в процентах), номинальная мощность рассеяния. Для конденсаторов необходимо указывать: расчетную емкость, максимальное рабочее напряжение (с учетом аварийных режимов цепи), тип конденсатора, номинальную емкость, допускаемые отклонения емкости от номинального значения, номинальное рабочее напряжение.
В дальнейшем сведения из этих таблиц будут использованы при разработке таблицы с перечнем элементов полной принципиальной схемы.
4.5. Выбор радиоэлементов
При проектировании возникает задача выбора ЭРЭ из чрезвычайно широкого их ассортимента. В связи с этим ниже даны рекомендации по выбору основных типов ЭРЭ.
Полагаем, что стандартный ЭРЭ выбран правильно, если номинальные значения его параметров находятся в допускаемых отношениях (равны, больше или меньше) с расчетными значениями этих параметров, а условия эксплуатации соответствуют техническим условиям.
Транзисторы
1. Хотя транзисторы являются приборами универсального применения и могут быть успешно использованы в функциональных элементах различных классов, их следует применять преимущественно по назначению, указанному в справочнике.
Набор параметров и характеристик, приводимый в справочнике, соответствует в первую очередь этому назначению транзистора и обеспечивает детальный расчет электронной схемы указанного класса.
По целевому назначению транзисторы обычно делят на усилительные, переключательные (импульсные), генераторные и специальные (лавинные, сдвоенные, двухэмиттерные и т. п.).
2. В справочнике приводятся значения параметров транзистора для соответствующих оптимальных или предельных режимов эксплуатации. Рабочий режим транзистора в проектируемом ЭУ часто отличается от указанного в справочнике. В таком случае необходимо по имеющимся в справочнике характеристикам и формулам, а также методом интерполяции определить значения параметров транзистора, соответствующие выбранному режиму.
3. Применение высокочастотных транзисторов в низкочастотных ЭУ нежелательно, так как они дороги, склонны к самовозбуждению и развитию вторичного пробоя, обладают меньшими эксплуатационными запасами.
Эксплуатационный запас — это разница между максимальным (предельным) значением какого-либо параметра и его максимально допустимым (предельно допустимым) значением.
Максимальные значения параметров определяют такие режимы, при которых работа транзистора (или другого ЭРЭ) недопустима ввиду его низкой надежности; максимально допустимые значения параметров — такие значения, в пределах которых гарантируют максимально допустимые значения параметров.
4. Не допускается превышение максимально допустимых значений напряжений, токов, температуры, мощности рассеяния. Как правило, транзистор работает более устойчиво при неполном использовании его по напряжению и полному использованию по току.
Для надежной работы транзистора напряжение на его коллекторе и рассеиваемая на нем мощность должны составлять не более 70—80 % от максимально допустимых значений. Создаваемый тем самым второй эксплуатационный запас предотвращает превышение этими параметрами их максимально допустимых значений при колебаниях, например питающих напряжений, при переходных режимах, возникающих при включении ЭУ, и др.
5. Не следует применять мощные транзисторы там, где можно применить маломощные, так как при использовании мощных транзисторов в режиме малых токов их коэффициент передачи по току мал и сильно зависит как от тока, так и от температуры окружающей среды. Кроме того, ухудшаются массогабаритные и стоимостные показатели ЭУ.
Необходимо применять транзистор минимально возможной для данных конкретных условий мощности, но так, чтобы он при этом не перегревался. Лучше применять транзистор малой мощности с небольшим теплоотводом, чем большой мощности без теплоотвода.
6. Если нет особых причин для применения германиевого транзистора, лучше применить кремниевый. Кремниевые транзисторы лучше работают при высоких температурах, имеют более высокие пробивные напряжения и на один-два порядка меньше, чем германиевые, обратные токи.
7. Коэффициент передачи тока базы зависит от тока коллектора и при некотором его значении обычно имеет максимальное значение. Для хорошего усиления на низких частотах желательно выбирать это максимальное значение h21э или близкое к нему по приводимым в справочнике графикам. В других случаях коэффициент передачи тока следует принимать равным указанному в справочнике типовому значению или среднему арифметическому от минимального и максимального значений параметра.