1.5 Правила комплектования документов дипломного проекта
Ведомость дипломного проекта, пояснительная записка, техническое задание и другие документы должны быть сброшюрованы и переплетены. Порядок расположение упомянутых документов должен соответствовать очередности их перечисления в таблице, порядок расположения других документов должен определяться очередностью их перечисления в ведомости дипломного проекта.
Чертежи, диаграммы, графики и другие документы, предназначенные для демонстрации, должны быть выполнены на листах ватмана размером АО. Допускается размещать несколько документов на одном листе.
На оборотной стороне листа ватмана в правом верхнем углу должен быть поставлен тушью или чернилами порядковый номер демонстрационного листа, нумерацию демонстрационных листов делает дипломник, исходя из удобства пользования документами дипломного проекта при его защите.
2 Пояснительная записка дипломного проекта
2.1 ПЗ должна содержать следующие основные разделы;
-- обоснование необходимости разработки,
-- упорядочение исходных данных для разработки схемы электрической принципиальной,
выбор и обоснование структурной схемы,
выбор элементной базы,
-- разработка и расчет (синтез) схемы электрической принципиальной (ЭЗ),
конструкторско-технологический анализ ЭЗ,
мероприятия по технике безопасности,
технико-экономическое обоснование разработки изделия,
мероприятия по гражданской обороне,
список литературных источников,
приложения.
В зависимости от особенностей разрабатываемого изделия отдельные разделы ПЗ ( по согласованию с выпускающей кафедрой и руководителем ДП) допускается объединять или исключать, а также вводить новые разделы.
2.2 В разделе "Обоснование необходимости разработки" разъясняется появление потребности, которая может быть удовлетворена разрабатываемым изделием. Обоснование должно начинаться с выявления потребности рынка с обязательной ссылкой на соответствующую задачу, поставленную в государственных документах.
Далее потребность рынка разделяется на составляющие её потребности, те, в свою очередь, также разделяются, и так до тех пер, пока не будет достигнут уровень дробления, на котором находится потребность, удовлетворяемая разрабатываемым изделием. Из всей системы потребностей достаточно показать только связи между удовлетворяемой потребностью и потребностями высших уровней вплоть до государственной. Для наглядности изложения эти связи удобно проиллюстрировать рисунком.
Затем удовлетворяемая потребность также разделяется на составные части - ценности или частные потребности. При этом необходимо показать (ориентировочным расчетом или ссылкой на подробный расчет параметров в тексте ПЗ), что из всех возможных решений задачи удовлетворения потребности (если они есть) наилучшим решением является разрабатываемое изделие.
Если целью ДП является разработка схемы электрической принципиальной некоторой составной части изделия, то необходимо по структурной схеме изделия показать необходимость разработки этой составной части прежде всего по функциональному признаку. Если мотивациями разработки являются не новые потребности, а новые возможности, обеспечивающие более полное удовлетворение существующих потребностей, целесообразно показать, что изделие с применением новых радиоэлементов ( или способов обработки сигналов) обеспечит существенное улучшение качественных характеристик (помехоустойчивости, быстродействия, снижения потребляемой мощности) и , как следствие, рост экономической эффективности при производстве и эксплуатации разработки.
2.3 В разделе " Упорядочение исходных данных для разработки схемы принципиальной электрической" необходимо проанализировать (обосновать) структуру формирования и обработки сигналов в системе более высокого уровня. При этом если ТЗ на разрабатываемое изделие выданное руководителем содержит необходимый но недостаточный набор исходных данных для проектирования, то в соответствии с целевыми требованиями системы высшего уровня формируются недостающие исходные данные и граничные условия.
Правильность набора недостающих исходных данных отражается в самом тексте ТЗ на разработку, который должен отвечать требованиям ГОСТ 15.001-88, МР121-84.
2.4 Раздел " Выбор и обоснование структурной схемы" может содержать следующие подразделы:
разработка и функциональный анализ структурной схемы системы более высокого уровня;
-- основные принципы ( или алгоритмы) работы изделия;
-- патентный поиск возможных инженерных решений;
синтез структурной схемы изделия или группы функциональных узлов (ФУ).
В зависимости от особенностей разработки отдельные под разделы п.2.4 по согласованию с руководителем ДП допускается объединять или исключать, а также вводить новые подразделы.
- В подразделе " Разработка и функциональный анализ структурной схемы системы более высокого уровня" функция системы разделяется на составляющие ее функции. Целью дробления функций системы является проверка правильности разбиения системы на функциональные узлы (системы низшего порядка).
Проверка правильности дробления системы по другим показателям ( тепловой и электромагнитной совместимости, плотности компоновки и др.) проводится в следующих разделах ПЗ.
- В подразделе «Основные принципы ( или алгоритм) работы изделия» обосновывается электрическая структурная схема изделия. Описываются физические процессы преобразований и прохождения сигналов с выделением участков схемы, требующих принятия новых решений в соответствии с состоянием элементной базы и способов обработки сигналов.
- В подразделе " Патентный поиск" необходимо привести:
краткие данные патентных исследований по вопросам данной разработки на основе принятой структурной схемы системы высшего уровня;
-- анализ оптимальных решений функциональных узлов;
меры по устранению недостатков (если такие есть) в известных решениях;
-- оценку патентоспособности принимаемых решений.
- В подразделе «Синтез структурной схемы изделия» необходимо четко обосновать принятое решение на основе известных методов и способов обработки сигналов. В основу синтеза должно быть положено представление синтезируемой схемы совокупностью функциональных узлов (звеньев), реализующих позвенно алгоритм обработки (формирования) сигнала. Далее определяется количество однотипных функциональных узлов, каждый из которых принимается за типовой для проведения последующих расчетов схемы электрической принципиальной.
2.5 В разделе "Выбор элементной базы" необходимо соотнести возможности современней элементной базы с решением задачи дипломного проектирования. При этом необходимо обратить внимание на частотные, шумовые и энергетические характеристики полупроводниковых (электровакуумных) приборов и интегральных аналоговых микросхем, а также предусмотреть возможность применения аналоговых ИМС в качестве функциональных узлов разрабатываемого изделия.
Основными принципами выбора цифровых ИМС являются: необходимое быстродействие при минимальной потребляемой мощности, а также наиболее полное использование функциональных возможностей ИМС с высокой степенью интеграции (БИС, ПЛИС, СБИС).
Предпочтительным при разработке является применение однотипных полупроводниковых приборов и ИМС (одной серии). Поэтому применение наряду с однотипными приборов другой серии (типа) должно иметь четкое обоснование.
Не рекомендуется применять в разработке полупроводниковые (электровакуумные) приборы и ИМС ограниченного применения, а также приборы и устройства запрещенные к использованию в новых разработках.
2.6 В разделе "Разработка и расчет схемы электрической принципиальной" исходя из требований ТЗ на разработку изделия, итогов синтеза структурной электрической схемы и выбора элементной базы разрабатывается рабочий вариант схемы электрической принципиальной.
Раздел рекомендуется разделить на подразделы, отражающие последовательность расчета типовых функциональных узлов схемы и элементов согласования между ними.
Расчет схемы электрической, принципиальной в условиях использования аналоговых или цифровых ИМС сводится обычно к расчету (выбору) пассивных элементов (R , С ,
L ), обеспечивающих необходимый режим по постоянному току и межкаскадное согласование. Выбор типономиналов пассивных элементов необходимо производить в соответствии с существующими рядами ( R ,С ) по ГОСТ 28884-90.
Расчет схемы электрической принципиальней должен сопровождаться энергетическим расчетом, включающим в себя расчет токов потребления от используемых источников питания, подводимой мощности и мощности, рассеиваемой активными элементами схемы и резисторами.
Основанием для логического синтеза устройств обработки (формирования) сигналов является ранее разработанный алгоритм обработки. При этом в соответствие каждому звену алгоритма необходимо привести логическую схему (группу схем, или БИС и т.п.) с присущими ей временными диаграммами, поясняющими процесс формирования (обработки) сигнала. Логический синтез завершается составлением рабочей принципиальной электрической схемы изделия (системы), кратким ее описанием и энергетическим расчетом.
При проведении расчета особое внимание следует уделить выбору пассивных элементов R , С , L, предотвращающих паразитные связи по шине питания.
2.7 В разделе "Конструкторско-технологический анализ схемы электрической принципиальной" на основе данных п.2.6. и требований ТЗ в соответствии
с ГОСТ 14.201-83 составляется проект ТЗ на конструирование.
Раздел рекомендуется разделить на подразделы, в каждом из которых проводится обоснование однородной группы характеристик по одному техническому решению. Эти подразделы, в частности, могут отражать:
анализ электромагнитной совместимости;
анализ тепловой совместимости;
анализ схемы с позиций механической прочности изделия;
анализ надежности;
анализ технологичности.
В подразделе "Анализ электромагнитной совместимости", исходя из электрических характеристик системы (устройства) и принципа ее работы, необходимо выделить элементы (группы элементов) и электрические соединения (цепи), требующие специальных конструкторских мер по экранированию, компоновке излучающих функциональных узлов (ФУ) по отношению к другим ФУ или группам элементов (например, взаимное размещение входного и последующих каскадов избирательного усилителя, размещение встроенных в схему генераторов и т.п.) и сформулировать задание конструктору в части решения задачи электромагнитной совместимости.
В подразделе "Анализ тепловой совместимости" по данным энергетического расчета (П.2.6) схемы необходимо выделить теплоизлучающие и теплочувствительные радиокомпоненты схемы (резисторы, транзисторы, ИМС) и разработать предложения конструктору по размещению этих элементов в объеме устройства при обеспечении работоспособности элементов, исключающей взаимное влияние по тепловому полю.
В подразделе «Анализ схемы с позиций механической прочности» необходимо обратить внимание на наличие в составе схемы массогабаритных изделий (трансформаторов, низкочастотных дросселей, радиаторов, мощных транзисторов и пр.) и разработать предложения конструктору по их размещению в пределах конструктивного объема, позволяющему обеспечить работоспособность схемы при удовлетворении требований ТЗ на механическую прочность изделия (например, виброустойчивость).
В подразделе "Анализ надежности" необходимо:
- Обратиться к структурной схеме системы (устройства) и по ней рассчитать надежность составных частей изделия (ФУ, межблочного монтажа и радиокомпонентов, входящих в ФУ) и далее надежность всего изделия. По итогам расчета надежности составляется заключение об оптимальности структурной схемы изделия. При необходимости целесообразно изменить структурную схему и доказать, что вводимые изменения улучшат её с позиций надежности.
- По рассчитанным показателям надежности и заданному времени восстановления изделия выявить наилучший класс соединений функциональных узлов в изделии (разъемные, неразъемные, с кросс платой или без нее и т.п.) и составить принципиальную электрическую схему соединений.
- Выделить компоненты схемы, требующие легкого доступа при изготовлении и настройке изделия (например, подстрочные емкости, резисторы) и при его эксплуатации (органы настройки, управления коммутацией и пр.). В соответствии с назначением изделия, его схемой электрической принципиальной (Э3) и требованиями ТЗ выделить оперативные и неоперативные органы настройки для последующего их включения в ТЗ на конструирование.
- Выделить радиокомпоненты, требующие (для сохранения их долговечности и работоспособности) в изделии особых мер по обеспечению их теплового или иного режима (например, условия монтажа ПТИЗ), применения специального крепления, более тщательного выбора покрытий или, напротив, отказа от покрытий. Полученные данные необходимо отразить в ТЗ на конструирование.
По результатам выполнения перечисленных подразделов проводится обоснование компоновки и размещения радиоэлементов и ФУ с обязательным отражением в соответствующих документах ДП (см. таблицу).
В подразделе "Анализ технологичности" необходимо обосновать один из предлагаемых технологических процессов: сборку, монтаж, настройку (или поверку) изделия или его составных частей.
Технологические процессы должны рассматриваться с позиций снижения трудоемкости и себестоимости изделий. В ПЗ приводится перечень технологических мероприятий по снижению трудоемкости электромонтажных, настроечных и поверочных работ.
Для одного из технологических процессов (по согласованию с руководителем ДП) разрабатываются технологические документы (ТД). В ПЗ приводятся необходимые технологические режимы, обоснование средств технологического оснащения процесса настройки (поверки), оформляется технико-нормировочная карта и
определяется величина штучного времени.
По результатам анализа технологичности разрабатывается технологический процесс настройки (поверки) с обоснованием метрологического обеспечения. К числу обязательных документов в ДП в этом случае относится инструкция по настройке (поверке), удовлетворяющая требованиям отраслевого стандарта.
На основе данных, полученных в результате конструкторско-технологического анализа ЭЗ составляется проект ТЗ на конструирование изделия, удовлетворяющего требованиям ГОСТ 15.001-88.
2.8 В разделе "Мероприятия по технике безопасности" производится оценка изделия с позиций техники безопасности при настройке (поверке) и эксплуатации. Обращается внимание на безопасные метода работы с контрольно-измерительной аппаратурой, используемой при настройке (поверке) изделия, на величину рабочих напряжений в цепях питания схемы изделия, включая первичный источник (сеть I27B, 220В, 380В, однофазная, трехфазная). Определяется и обосновывается целесообразность заземления или зануления корпусов измерительной аппаратуры и корпусной шины изделия и разрабатываются меры электробезопасности. Анализируется (особенно при разработке различных усилителей мощности, в т. числе и СВЧ) возможность возникновения опасных для здоровья электромагнитных полей, разрабатывается комплекс мер по выбору эквивалентов нагрузки, поглотителей, уменьшающих степень риска для настройщика или эксплуатационника, меры по индивидуальной защите при проведении настроечных и поверочных работ.
2.9 Раздел "Технико-экономическое обоснование разработки изделия" может включать в себя следующие подразделы:
постановка задачи;
-- выбор базового образца (аналога) для оценки качества изделия;
обоснование экономической эффективности разработки;
технико-экономическая оценка качества изделия.
По согласованию с руководителем дипломного проектирования, консультантом по экономическим вопросам и выпускающей кафедрой отдельные подразделы допускается объединять или исключать, а также вводить новые подразделы.
В подразделе "Постановка задачи" определяется цель оценки качества разрабатываемого изделия. Как правило, при оценке качества выявляется превышение качественных характеристик данной разработки над уровнем качества выбранного эталона (аналога). При этом должен быть выбран метод определения уровня качества изделия (дифференциальный, комплексный, смешанный или какой-либо иной).
В подразделе "Выбор базового образца (аналога) для оценки качества изделия" рассматривается следующие основные вопросы: -- обоснование способа выбора базового образца;
-- номенклатура показателей назначения базового образца;
-- номенклатура других показателей, характерных для каждого частного случая и зависящих также от цели оценки качества.
Особое внимание обращается на выбор достаточно универсальных единиц измерения показателей, чтобы иметь возможность сравнения показателей базового образца и новой разработки.
В подразделе "Обоснование экономической эффективности" приводятся данные расчета экономической эффективности разработки и сравнение её с экономической эффективностью эталона. Объем и содержание расчетов в зависимости от темы ДП могут быть изменены дипломником по согласованию с руководителем ДП и консультантом по экономическим вопросам. Результаты расчетов должны быть сведены в таблицу.
2.10 В разделе "Разработка мероприятий по гражданской обороне" рассматриваются:
техническое решение по обеспечению бесперебойного изготовления изделия при возможных нарушениях кооперационных связей предприятия;
-- защита оборудования и производственных помещений;
защита и сохранение личного состава при возможных действиях потенциального противника.
Решением по обеспечению бесперебойного изготовления изделия при нарушении кооперативных связей является ведомость радиокомпонентов, которые в экстремальных условиях могут быть использованы вместо предусмотренных разработчиком в изделии без изменения его основных электрических параметров и конструкции. Порядок записи в ведомость регламентируется ГОСТ 2.108-88.
О
Обзор технических
решений
риентировочная
структурно-логическая схема ДП
иллюстрируется рисунком 1.
Техническое
задание ГОСТ 15.001-88, МР 121-84
Введение
Обоснование
необходимости разработки
Р
Выбор и обоснование
структурной схемы
Патентный поиск
Обоснование и
выбор элементной базы
Разработка и
расчет Э3
Конструкторско-технологический
анализ Э3
Анализ ЭМ совмест
Анализ теплов.совм
Анализ технологичн
Анализ надежности
Разработка проекта
ТЗ на конструирование
Разработка
технологии настройки
Обоснование
метрологического обеспечения
Составление
инструкции по настройке
Мероприятия по
БЖД и ГО
Алгоритм
Структурная схема
системы высшего порядка
Структурная схема
разработки
Схема Э3
ТД проекта ТЗ на
конструирование
Схема измерений
ТЭО разработки
Демонстр. плакат
Ведомость замены
радиоэлементов
Перечень ТД
