Понижатель громкости для бытовой радиоэлектронной аппаратуры

Курсовой Кисель 93.doc

1 Технічні характеристики та умови експлуатації приладу
Понижувач гучності призначений для пониження гучності під час
реклами в телевізорі тобто він працює в реверсивному режимі. Даний
понижувач гучності використовується в побутовій радіоелектронній
апаратурі (РЕА). Під час реклами він понижує гучність на дві або чотири
Основою для розробки понижувача гучності являється завдання на
курсове проектування затверджене головою предметної комісії
радіотехнічних дисциплін.
Технічні характеристики:
напруга живлення В 12;
струм споживання не більше мА 35;
розміри приладу мм 90*65*5;
маса приладу кг 0185.
температура навколишнього середовища .(-10 +40)°С;
підвищена вологість при температурі +40°С 95%;
атмосферний тиск (650 750)мм рт.ст.
Вимоги до надійності:
середній час напрацювання на відмову (Тср) 12800 год.;
середній час відновлення працездатності (Тв) 05 год.;
коефіцієнт готовності (Кг) 0999.
Техніка безпеки при експлуатації приладу:
Корпус приладу має бути без механічних пошкоджень всі
струмопровідні частини повинні бути ізольовані і не доступні при
експлуатації приладу. Не допускати попадання вологи або рідини в корпус
приладу а також остерігати прилад від падіння або удару.
2 Вибір та обгрунтування конструкції
Вибір конструкції плати залежить від таких основних факторів:
умов роботи виробу при його експлуатації;
дії дестабілізуючих факторів на його роботу;
теплових режимів роботи;
механічних навантаження на конструкцію;
дії на прилад електричного магнітного та електромагнітного
технології виготовлення друкованої плати;
умов розташування вузлів та елементів на платі;
ремонту виробу з мінімальними затратами.
Основою з'єднання елементів PEA є друкований монтаж.
Друкований монтаж - це система друкованих провідників яка з'єднує
елементи схеми електричними контактами для виконання обробки інформації
Друкований монтаж має слідуючі особливості:
плоске розташування елементів PEA і провідників;
кріплення елементів на платі проводиться за допомогою контактних
Такі особливості конструкції плати дають змогу:
автоматизувати та механізувати проектування і виробництво друкованої
точно копіювати розташування провідників і контактних майданчиків на
збільшити надійність і стабільність роботи конструкції;
спростити захист конструкції від дії дестабілізуючих факторів;
спростити ремонт та експлуатацію виробу.
Технологічний метод виготовлення друкованої плати частково визначає
конструкцію плати. Для понижувача гучності буду проектувати односторонню
снують такі принципи конструювання друкованого монтажу PEA:
моносхемний - електрична схема розташовується повністю на одній платі
від входу до виходу; каскади схеми розміщуються по напрямку обробки
сигналу послідовно; сигнальні ланцюги схеми розміщуються близько один від
одного від каскаду до каскаду. Вхід і вихід максимально рознесені.
Елементи керування і регулювання залишають на платі;
схемно-вузловий - схема розбивається на чітко виражені вузли які мають
конкретні вхідні та вихідні параметри; проектування вузлів виробляється
як в моносхемному методі від входу до виходу;
каскадно-вузловий - схема розбивається на окремі функціональні каскади
спеціального призначення та проектується на основі конструкції каскадів в
будь-якому варіанті;
функціонально-вузловий - схема розбивається на вузли які виконують
певні функції. Ці вузли повністю можуть замінити один одного.
Для конструювання плати будемо використовувати каскадно-вузловий
принцип конструювання.
Габаритні розміри плати визначаються по вибраній елементній
базі. Клас точності плати - 2. Крок координатної сітки становить 25 мм.
Плату виготовимо негативним фотохімічним методом. Параметри елементів
друкованого монтажу розраховуємо в залежності від елементної бази та
навантаження провідників по струму.
3 Вибір та обгрунтування елементної бази
Елементну базу для понижувача гучності будемо вибирати зі
слідуючих міркувань:
елементна база повинна забезпечити необхідні електричні параметри виробу
елементна база визначає габарити і масу виробу;
елементна база повинна надійно працювати в заданих кліматичних умовах;
елементна база визначає надійність та строк служби;
елементна база повинна добре працювати в умовах зміни механічних
теплові режими роботи виробу не повинні діяти на зміну електричних
елементна база визначає технологію виготовлення виробу та його
елементна база визначає технологію регулювання та контролю виробу та
склад контрольно-вимірювальних приладів;
елементна база визначає експлуатаційні параметри та ремонтопридатність
елементна база повинна визначити можливість автоматизації та механізації
елементна база повинна давати можливість захисту виробу від впливів
навколишнього середовища найпростішими методами.
В проектуємому понижувачі гучності використовуються активні і
пасивні електрорадіоелементи (ЕРЕ). До активних ЕРЕ відносять такі ЕРЕ
які змінюють потужність сигналу. Пасивні ЕРЕ - змінюють рівні сигналів
по напрузі та струму а також можуть змінювати форму сигналу. Потужність
сигналу зменшується так як її споживає пасивний елемент. Ця потужність
перетворюється в тепло.
Вибір активних елементів проводжу з урахуванням слідуючих вимог:
напруги живлення; частоти підсилення; вихідної потужності; струму
) Діоди КД510 ДР3.362.029 ТУ.
U обр.ma I пp.ma U пр = 11B; tB0CT =
) Мікросхема К561ЛА7 бКО.348.457-11 ТУ.
Un = 5 15В; n = 150мА; U°вих = 06В; U1вих > 93В.
) Транзистор KT315A жК3.365.200 ТУ.
Uk6o = 35В; Uкэо = 35В; Ikma Рkma h21Э =
-350; кбо = 05мкА; fгр = 250 мГц.
) Транзистор КТ3102Г ТФ3.365.096 ТУ.
Uкбо = 40В; Uкэо = 40В; kma Ркmах = 1Вт; h21Э = 25-
5; кбо = 100мкА; fгр= 1мГц.
) Транзистори КП501 аАО.366.122 ТУ.
Uкбo = 60В; Uкэо = 60В; kma Ркmах = 8Вт; h21Э ≥ 750;
кбо ≤ 1000мА; fгр = 200мГц.
При виборі пасивних елементів потрібно пам'ятати слідуючі вимоги:
вибирати величину номіналу ЕРЕ;
вибирати величину допуску на номінал;
вибирати розсіювану потужність на ЕРЕ;
виявити їх надійність та можливість використання в електричних ланцюгах
понижувача гучності;
можливість надійної роботи ЕРЕ при дії різних дестабілізуючих факторів.
Постійні резистори в схемі понижувача гучності металодіелектричні
типу С2-23 ОЖО.467.081 ТУ номінальна потужність - 0125 Вт
номінальний опір вибираємо із ряду Е12 допуск на номінал ±10% Т°С=-
70. Вони мають малі габарити та масу і достатньо велику надійність.
Підстроєчний резистор лакоплівковий композиційний типу СПЗ-38А
ОЖО.468.352 ТУ номінальна потужність - 0125 Вт номінальний опір - 47
кОм допуск на номінал ±20% Т0С= -45 40 мають малі габарити та масу
і достатню надійність.
) Вибір конденсаторів.
В схемі понижувача гучності будемо використовувати керамічні
монолітні конденсатори постійної ємності К10-17 ОЖО.460.208 ТУ. Робоча
напруга конденсаторів 50В допуск на номінал ±10% Т°С= -60 85.
В якості змінних конденсаторів використовуємо електролітичні
конденсатори К50-35 ОЖО.464.214 ТУ. Робоча напруга 16В 40В та 160В
допуск на номінал ±20 % Т°С= -45 85.
4 Вибір та обгрунтування матеріалів
Матеріал - це фактично основа на якій будується конструкція яка
повинна відповідати заданим параметрам. При виборі матеріалів потрібно
звернути увагу на слідуючі вимоги:
матеріал є основою конструкції і визначає способи виготовлення виробу;
матеріал визначає технологію виготовлення виробу та технології
виготовлення окремих деталей;
матеріал визначає точність виготовлення конструкції;
матеріал визначає габарити і масу виробу;
матеріал визначає стійкість конструкції до дії зовнішніх та внутрішніх
дестабілізуючих впливів;
матеріал визначає електричні та експлуатаційні параметри виробу.
Вибір провідникового матеріалу друкованої плати виконуємо
враховуючи такі вимоги:
величина питомого опору повинна бути мінімальна;
величина щеплення з основою друкованої плати повинна бути достатньою;
однорідність провідника при будь-якій технології виготовлення;
забезпечення теплових режимів роботи плати;
висока стійкість провідника до дії дестабілізуючих факторів;
провідник повинен витримувати задану величину струму;
провідник повинен бути хімічно стійким;
провідник повинен добре паятися.
Всім цим вимогам відповідає мідний провідник який і буду
використовувати в якості провідникового матеріалу друкованої плати.
Основою друкованої плати повинен бути діелектрик що відповідає
повинен мати мінімальну діелектричну проникність;
діелектричні втрати в заданому діапазоні частот - tg ≤ 007 на частоті
питомий поверхневий об'ємний опір повинен бути 108 109 Ом*см;
електрична міцність повинна бути більше 15 кВмм;
добра нагрівостійкість - повинен витримувати температуру 240 260°С не
стабільність параметрів повинна бути в інтервалі температур -
120°С. При температурі 32°С та відносній вологості 95 98% не
змінюється впродовж 30 діб;
стабільність механічних фізико-механічних електричних параметрів після
обробки плати по технологічному процесу.
В якості матеріалу для основи друкованої плати вибираємо склотекстоліт
фольгований односторонній СФ-1-35-15 ГОСТ 10316-78. Цей матеріал
вибираємо з тих міркувань що плата повинна мати значну механічну та
електричну міцність що необхідно для навісного монтажу
електрорадіоелементів.
Вибір допоміжних матеріалів. Допоміжні матеріали повинні
якісну пайку ЕРЕ на платі;
захист плати від дії зовнішніх дестабілізуючих факторів;
промивку плати від залишків флюсу.
Для пайки вибираю припій ПОС-61М ГОСТ 21931-76 до складу якого
входить 60 62% олова 1 12% міді 36 388% свинцю.Температура
плавлення припою 192°С. Міцність пайки на відрив сягає 45 кгмм. Цим
припоєм проводимо пайку як виводів ЕРЕ так і провідників.
Для забезпечення якісної пайки використовуємо спеціальний флюс до
складу якого входить спирт каніфоль з добавками диетиламінхлориду та
триетаноламіну КЕ ОСТ6-70501-80. Цей флюс розчиняє окиси металів в
місці пайки та абсолютно безпечний для ЕРЕ.
Для видалення залишків флюсу та інших технологічних залишків після
складання та монтажу плату промиваємо спирто-бензиновою сумішшю.
Після монтажу очистки та промивки плати для захисту її від
вологи та інших дестабілізуючих впливів покриваємо плату поліуретановим
лаком УР - 231 ТУ6-10-863-86.
5 Опис роботи схеми електричної принципової
Пристрій пониження гучності телевізора може працювати від лазерної
указки. В вихідному стані BL1 BL3 не освітлені і їх загальний опір
великий напруга на резисторі R2 близька до нуля що зумовлює нуль на
входах 56 DD1.2 і відповідно нуль на виході 10 DD1.1. Емітерний
повторювач (транзистор VT3) закритий і конденсатор С5 який разом з
резистором R12 задає час витримки розряджений. Напруга на затворі VT5
дорівнює нулю і наш пристрій не впливає на рівень звуку світлодіод HL1
світить зеленим кольором що сигналізує про готовність пристрою до
Якщо хоч на один фотодіод (BL1 BL3) потрапить промінь світла
через R1 потече струм і на входах 56 DD1.2 з'явиться логічна одиниця і
світлодіод HL1 світиться червоним кольором. VT3 відкривається і С5
заряджається до 10 11В транзистор VT5 відкривається послідовно
підключаючи резистори R15 R16 в коло управління гучністю і гучність
Після видалення указки від фотодіодів BL1 BL3 транзистор VT3
закривається С5 розряджається через R12. Діод VD4 запобігає розрядженню
С5 через емітерний переход VT3.
При відсутності лазерної указки можливо пристроєм управляти
сенсором по входу XS1. При торканні пальцем на затворі VT2 наводиться
змінна напруга. Транзистор VT1 працює як стабілітрон що захищає VT2 від
пробою затвору. На VT2 зібраний підсилювач струму і напруги. При
торканні пальцем на входах 56 DD1.2 з'являється логічний нуль VT3
відкривається і заряджається С5. В подальшому схема працює аналогічно
управлінню лазерною указкою.
Вихід ХР2 в телевізорах З УСЦТ - 5 УСЦТ з блоками резіоканалу СМРК-
-5 СМРК-2 підключеного до виводу 2 цих блоків а з СМРК-41-2 до виводу
РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
визначити лінійні розміри друкованої плати;
визначити товщину плати;
визначити параметри елементів друкованого монтажу;
виконати розрахунок електричних параметрів друкованого монтажу.
схема електрична принципова КП5.090704.02 ЕЗ;
перелік елементів КП5.090704.02 ПЕЗ;
напруга живлення 12В. Умови розрахунку:
умови роботи плати - нормальні;
плату виготовити негативним фотохімічним методом;
малюнок елементів друкованого монтажу виконати фотохімічним методом;
крок координатнаної сітки - 25 мм;
клас точності плати - 2;
густина монтажу - низька;
ОСТ 4.ГО.010-030-81; -ОСТ 4.010-020-83; -ОСТ 4.070.010-78;
1 Розрахунок лінійних розмірів друкованої плати
Конденсатори К10-17-1 (С1С2С5С6):
Варіант установки – Iв
Lмм Hмм Bмм Iмм dмм Nмм
де L – довжина корпусу мм
В – ширина корпусу мм
N – кількість ЕРЕ шт
SK10-17=68*46*4 = 12512 мм2
Конденсатори К50-35 (С3С4С7):
Тип корпусу D мм Н мм мм d мм N.
К50-35-16В-470мкФ 12 16 5 08 1
К50-35-40В-22мкФ 63 14 25 06 1
К50-35-160В-1 мкФ 63 12 25 06 1
SK50-35= (П*D24)*N (2)
де D – діаметр корпусу мм
SK50-35-16B-470мкФ=(314*1224)*1 = 11304 мм2
SK50-35-40B-22мкФ=(314*6324)*2 = 3116 мм2
SK50-35-160B-1мкФ=(314*6324)*1 =3116 мм2
Резистори С2-23 (R1 R15):
Варіант установки – а
L мм D мм d мм I ммN
SC2-23-0125= I*D*N (3)
де I – відстань між виводами мм;
– діаметр корпусу мм.
SC2-23-0125=10*20*15 = 300 мм2
Резистор СП3-38а (R16):
Варіант установки – VIIa
де L – довжина корпусу мм;
В – ширина корпусу мм.
SKT315A=3*72*1 = 216 мм2
Транзистор КТ3102Г (VT3):
D мм H мм Кмм dмм N шт
SKT3102Г=(П*(D+K)24)*N (6)
де D – діаметр корпусу мм;
SKT3102Г=(314*(584+10)
Транзистори КП501 (VT2VT4VT5):
Dмм Hмм I ммd ммNшт
SКП501=(П*D24)*N (7)
SКП501=(314*5424)*3 = 6867мм2
Мікросхема К561ЛА7 (DD1):
L мм B мм H мм d мм I мм
відстань між виводами мм.
SКД510=75*2*4=60 мм2
Визначаємо площу яку займають ЕРЕ на платі:
S= SK10-17+SK50-35+SC2-23+SCП3-
а+SKT315A+SKT3102Г+SКП501+SK561ЛА7+SКД510 (10)
S = 12512+11304+3116+3116+300+38+216+3673+6867+
+14625+60 = 167173 мм2
Визначаємо площу зайняту під допоміжні зони:
Визначаємо площу яка необхідна для встановлення всіх ЕРЕ на
SM =4SMr + 3Scr+15SKr
SMr- сумарна встановлювальна площа малогабаритних ЕРЕ;
Scr - сумарна встановлювальна площа середньогабаритних ЕРЕ;
SKr - сумарна встановлювальна площа крупногабаритних ЕРЕ.
SM =4*(12512+11304+3116+3116+300+38+216+3673+6867+60)
+3*14625 = 330192+43875 = 374067 мм2
Визначаємо площу плати:
Sn = 374067+150 = 389067 мм2
Згідно ОСТ 4.010.020-83 вибираємо ширину плати А = 60 мм.
Визначаємо довжину плати:
В = 389067 60 = 6484мм
Приймаємо довжину плати В=65 мм.
Визначаємо коефіцієнт заповнення плати:
К3 = 167173389067 = 043
В результаті розрахунків отримали лінійні розміри плати такі:
А = 60 мм; В = 65 мм.
2 Розрахунок елементів друкованого монтажу
Завдання: Розрахувати:
діаметри монтажних отворів
діаметри контактних майданчиків D;
ширину друкованих провідників t;
відстань між сусідніми елементами c;
найменшу відстань для прокладення на ній трас 2-х провідників.
Розрахунок діаметрів монтажних отворів.
Згідно ОСТ 4.070.010-78 вибираємо діаметри монтажних отворів та
діаметри контактних площинок.
Діаметр виводу Діаметр отвору Діаметр Мінімальна відстань
EPE мм мм d0 контактного між центрами отворів
Для кожного отвору перевіряємо виконання умови:
де j - відношення мінімального діаметру отвору до товщини плати
Нn. Згідно ГОСТ 23751-86 j=04 для 2-го класу точності; Нn=15 мм
>04*15 = 06мм; 11 > 06 мм; 13 > 06 мм.
Вказана умова виконується. Діаметри монтажних отворів вибрані
Розрахунок діаметрів контактних майданчиків.
Для кожного контактного майданчика перевіряється виконання умови:
де Dmin - найменший номінальний діаметр контактного майданчика:
Dmin = ( d0 + dв.о) +2b + tв.о+ 2tmp + ( T2d + T2D +
де dв.о- верхнє граничне відхилення діаметру отвору;
b - гарантований поясок мм;
tв.о - верхнє граничне відхилення діаметру контактного
tmp- значення підтравлення діелектрику в отворі (для ОДП tmp =
tн.о - нижнє граничне відхилення діаметру контактного майданчика
та ширини друкованого провідника;
Td - значення позиційного допуску розташування осей отворів у
діаметральному вираженні;
TD - значення позиційного допуску розташування центрів контактних
площинок у діаметральному вираженні.
Dmin1 = (09+01) +2*02 + 01 + (0152 + 0252 + (-01)2 )12 =
Dmin2 = (11 +015) +2*02 + 01 + (0152 + 0252 + (-01)2 )12
Dmin3 = (13 +015) +2*02 + 01 + (0152 + 0252 + (-01)2 )12
Вибраний діаметр контактного майданчика відповідає нерівності:
Вказана умова виконується.
Конструкторсько-технологічний розрахунок ширини друкованих
Номінальне мінімальне значення ширини провідника у вузькому
t1 у.м = tм.д +(tн.о)
де tм.д - мінімальна допустима ширина провідника у вузькому
T1у.м = 045 + (-01) = 055мм
Розрахунок ширини провідника t2 за електричними режимами по
Ширину провідника розраховують враховуючи два фактори: допустиму
щільність струму в провіднику та допустиме падіння напруги на
провіднику. Для побутової PEA щільність струму в провіднику не повинна
перевищувати 30 Амм2 для іншої PEA та для зовнішніх шарів БДП - 20
Амм2 для внутрішніх шарів БДП - 15 Амм2. Допустимим падінням напруги
вважається (1-3)% від прикладеної. З урахуванням цих двох чинників
t2 ≥I*Imax p(001 003 ) hф U
де р - питомий опір провідників Ом*ммм2;
- довжина провідника мм;
hф- товщина фольги мм;
U - прикладена напруга В.
t2 ≥ (10*01*00175) (003*01*30) ≥ 019 мм
Остаточний вибір ширини провідника t.
Ширину провідника якщо це не суперечить класу точності щільності
та іншим вимогам до PEA вибирають побільше: 1-15 мм. Але при цьому
повинна виконуватись умова
Розрахунок зазорів s між елементами друкованого монтажу:
де Sм.д - мінімально допустима відстань між елементами друкованого
Sм = 045 +01 = 055 мм
Вибираємо Sм = 1 мм.
Розрахунок мінімальної відстані у вузькому місці для прокладки
на ньому трас п провідників.
Розраховуємо мінімальну відстань у вузькому місці для прокладки
на ньому 2-х провідників:
= (D1+D2)2 + nt + SM(n+1) + TD
де D1 і D2 - діаметри контактних майданчиків;
n- кількість провідників.
= (30+30)2 + 2*1 + 1*3 + 025 = 925 мм
Паразитні параметри друкованих провідників понижувача гучності
розраховувати недоцільно тому що він зібраний на дискретних елементах і
його робоча частота незначна (100 кГц).
3 Попередній розрахунок надійності
визначити інтенсивність відмов всіх ЕРЕ;
визначити середній час напрацювання на відмову Тср;
визначити залежність вірогідності безвідмовної роботи в часі і
побудувати графік Р = f (t);
визначити час відновлення понижувача гучності Тві ;
визначити коефіцієнт готовності Кг.
Дані для розрахунку:
інтенсивність відмов кожного ЕРЕ ;
час відновлення груп ЕРЕ tві.
інтенсивність відмов елементів не залежить один від одного;
відмови елементів постійні в часі;
відмови елементів підлягають найпростішому закону;
вірогідність відмов елементів підлягає експоненціальному закону
розподілення в часі.
Визначимо сумарну інтенсивність відмов елементів.
Таблиця 11 - Розрахунок надійності функціонального вузла.
№ Тип елемента Позначення нтенсив КількістьСумарна
на ЕЗ ність елементівінтенсивність
Резистори С2-23 R1 R15 02 15 30
Резистор СГ13-38а R16 05 1 05
Конденсатори К10-17 С1С2С5С6 04 4 16
Конденсатори К50-35 СЗС4С7 06 3 18
Транзистор КТ315А VT1 02 1 02
Транзистор КТ3102Г VT3 15 1 15
Транзистори КП501 VT2VT4VT5 04 3 12
Мікросхема К561ЛА7 DD1 04 1 04
Діоди КД510 VD1 VD4 05 4 20
Контактні майданчики - 04 96 152
Отвори кріплення - 02 3 384
Друкована плата - 01 1 144
Друковані провідники - 02 76 01
Визначаємо сумарну інтенсивність відмов.
[pic] = [pic] [pic]і * ni
nі - кількість елементів шт.
[pic]= 7795*10-6 1год.
Визначаємо середній час напрацювання на відмову:
де Тср - середній час напрацювання на відмову год.
Тср =1 7795*10-6 = 106 7795 = 12830 год.
Визначаємо вірогідність безвідмовної роботи понижувача гучності в
проміжку часу 0 12830 год.
де Р(t) - вірогідність безвідмовної роботи від часу;
t - заданий момент часу год.;
е - основа натурального логарифму.
Таблиця 12 - Розрахунок надійності безвідмовної роботи.
t 0 1283 2566 3849 5132
ni* 1365 364 04 01 152
qi (t)*10-21751 467 051 013 195
Визначаємо долю часу ремонту за рахунок окремих груп елементів:
де ТВI - час відновлення год.;
tBI - час пошуку несправності і-го елемента окремої групи год.
Тві = 385*10 -2 * 06 = 231*10 -2 год.
Група елементів 1 2 3 4 5 6 7 8 9 tBI год. 06 10 07 12
12 12 15 04 ТBI *10 -2 год. 231 064 144 276
1 23 185 077 102 Група елементів 10
12 13 14 tBI год. 08 04 04 04 04
ТBI *10 -2 год. 1092 1456 016 004 608 Визначаємо
середній час ремонту:
де Тв - середній час ремонту приладу год.
Тв = (231+064+144+276+031+23+185+077+102+1092+1456+
+016+004+608)*10 -2 = 4516*10 -2 = 045 год.
Приймаємо час ремонту 05 год.
Визначаємо вірогідність ремонту приладу за 035 год.:
РB (tB) = 1 - е tвТв
де РB (tB) - імовірність відновлення приладу
tB- час вірогідного ремонту (035 год.).
Рв (035) = 1 - е -03505 = 04
Визначаємо коефіцієнт готовності понижувача гучності до роботи в
будь-який момент часу:
Кг= 12830 (12830+05) = 0999
Визначаємо вірогідність нормального функціонування виробу на час
РНФ (6415) = Кг * Р(6415)
РНФ (6395) = 0999 * 06 = 0599
В результаті проектування я отримав понижувач гучності який
відповідає заданим технічним характеристикам.
При проектуванні були використані недорогі малогабаритні
дискретні ЕРЕ що дало можливість отримати виріб малих розмірів та
Понижувач гучності зконструйовано у відповідності з вимогами
теплової сумісності зручності налагодження та експлуатації.
При виробництві прилад має необхідний рівень технологічності і
придатний для серійного і масового виробництва.
Матеріали для виготовлення понижувача гучності не дорогі та
За перерахованими нижче показниками можна зробити висновок про
правильне схемне рішення та вірний вибір конструкції понижувача
Гершунский Б.С. Расчет основных электрических схем. - M.: Высшая школа
Горобец А.И. Степаненко А.И. Коронкевич В.М. Справочник по
конструированию радиоэлектронной аппаратуры. - К.: Техника 1985.
Терещук P.M. Седов С. А. Полупроводниковые приемно- усилительные
устройства. - М.: Высшая школа 1987.
VD MAIS Справочник по электронным компонентам и системам.
Фрумкин Г.Д. Расчет и конструирование радиоаппаратуры. - М.: Высшая
Журнал Радио" №4 2004р. 14-15с.

Курсовой специфікація 15mm1.doc

К10-17 ОЖО.460.208ТУ
К50-35 ОЖО.464.214ТУ
К10-17-1-М750-22пФ±10%
К10-17-1-Н50-01мкФ±10%
К10-17-1-Н50-022мкФ±10%
К10-17-1-Н50-068мкФ±10%
С2-23 ОЖО.467.081ТУ
СП3-38А ОЖО.468.352ТУ
С2-23-0125-24КОм±10%
С2-23-0125-27КОм±10%
С2-23-0125-82КОм±10%
С2-23-0125-10КОм±10%
С2-23-0125-15КОм±10%
С2-23-0125-33КОм±10%
СП3-38А-0125-47КОм±20%
С2-23-0125-100КОм±10%
С2-23-0125-470КОм±10%
С2-23-0125-1МОм±10%
Мікросхема КР142ЕН22
ЗмАрк№ докум. ПідписДата
С2-23-0125-22МОм±10%
С2-23-0125-51МОм±10%
С2-23-0125-10МОм±10%
КТ315А жК3.365.200ТУ
КП501А аАО.336.122ТУ
КТ3102Г ТР3.365.096ТУ

КУРСОВОЙ СКЛАДАЛКА.dwg

nСкладальне креслення
*Розмір для довідокn2.Встановлення ЕРЕ проводити за ОСТ 4.010.030-81 з кроком координатної сітки 25 мм.nЕлементи встановити:nR1 R15 VD1 VD4 - за варіантом а;nC1 C7 - за варіантом в;nDD1R16VT1 VT5 - за варіантом VIIa.n3. Паяти пропоєм ПОС - 61 ГОСТ 21931-76.n4. Технічні вимоги до об'ємного монтажу за ОСТ 92-0286-80.n5. Покриття: лак УР-231 ТУ 6-10-863-86.n6.Маркувати заводський номер фарбою ТНПФ-01 ТУ29-02-889-88. Шрифт 4-Пр3 ГОСТ 26.020-80.n7.Таврувати тавро ВТК фарбою ТНПФ-01 ТУ29-02-889-88 на вільному від провідників і контактних майданчиків місці.n8. Позиційні позначення ЕРЕ знаки (+) показані умовно.n9. Номера позицій елементів які мають буквенно-цифрові позиційні позначення вказані в специфікації.n10. Решта технічних вимог за ОСТ4.ГО.070.015.

Курсовой перелік.doc

Позна-еннНазва Кіл.Примітки
BL1 BL3 Фотодіод ФД320 ОЖО.342.127ТУ 3
Конденсатори К10-17 ОЖО.460.208ТУ
Конденсатори К50-35 ОЖО.464.214ТУ
С1 К10-17-1-Н50-022мкФ±10% 1
С2 К10-17-1-М750-22пФ±10% 1
С3 К50-35-40В-22мкФ 1
С4 К50-35-160В-1мкФ 1
С5 К10-17-1-Н50-068мкФ±10% 1
С6 К10-17-1-Н50-01мкФ±10% 1
С7 К50-35-16В-470мкФ 1
DD1 Мікросхема К561ЛА7 бКО.348.457-11ТУ 1
HL1 Світлодіод АЛ102А ОЖО.336.041ТУ 1
Резистори С2-23 ОЖО.467.081ТУ 1
Резистори СП3-38А ОЖО.468.352ТУ 1
R1 С2-23-0125-22МОм±10% 1
R2 С2-23-0125-27КОм±10% 1
R3 С2-23-0125-22МОм±10% 1
R4 С2-23-0125-1МОм±10% 1
Розробив Бондаренко Понижувач гучності Літр АркушАркушів
Позна-ченНазва Кіл.Примітки
R5 С2-23-0125-10МОм±10% 1
R6 С2-23-0125-100КОм±10% 1
R7 С2-23-0125-82КОм±10% 1
R8 С2-23-0125-15КОм±10% 1
R9 С2-23-0125-10КОм±10% 1
R10 С2-23-0125-51МОм±10% 1
R11 С2-23-0125-470КОм±10% 1
R12 С2-23-0125-51МОм±10% 1
R13 С2-23-0125-470КОм±10% 1
R14 С2-23-0125-24КОм±10% 1
R15 С2-23-0125-33КОм±10% 1
R16 СП3-38А-0125-47КОм±20% 1
VD1 VD4 Діоди КД510А ДР3.362.029ТУ 4
VT1 КТ315А жК3.365.200ТУ 1
VT2 КП501А аАО.336.122ТУ 1
VT3 КТ3102Г ТР3.365.096ТУ 1
VT4VT5 КП501А аАО.336.122ТУ 2
XP1 XP3 Клема КП1а аАО.483.002ТУ 3
XS1 Гніздо ТШО-1 ОСТ4.ГО.364.004ТУ 1
КП 5.090704.02 ПЕ3 Аркуш

Курсовой Титульний лист.doc

МНСТЕРСТВО ОСВТИ ТА НАУКИ УКРАНИ
КИВСЬКИЙ ТЕХНКУМ ЕЛЕКТРОННИХ ПРИЛАДВ
Пояснювальна записка

Курсовой Кисель.docx

1 Технічні характеристики та умови експлуатації приладу
Понижувач гучності призначений для пониження гучності під час реклами в телевізорі тобто він працює в реверсивному режимі. Даний понижувач гучності використовується в побутовій радіоелектронній апаратурі (РЕА). Під час реклами він понижує гучність на дві або чотири хвилини.
Основою для розробки понижувача гучності являється завдання на курсове проектування затверджене головою предметної комісії радіотехнічних дисциплін.
Технічні характеристики:
напруга живлення В12;
струм споживання не більше мА35;
розміри приладу мм90*65*5;
маса приладу кг0185.
температура навколишнього середовища.(-10 +40)°С;
підвищена вологість при температурі +40°С95%;
атмосферний тиск (650 750)мм рт.ст.
Вимоги до надійності:
середній час напрацювання на відмову (Тср)12800 год.;
середній час відновлення працездатності (Тв)05 год.;
коефіцієнт готовності (Кг)0999.
Техніка безпеки при експлуатації приладу:
Корпус приладу має бути без механічних пошкоджень всі струмопровідні частини повинні бути ізольовані і не доступні при експлуатації приладу. Не допускати попадання вологи або рідини в корпус приладу а також остерігати прилад від падіння або удару.
PAGE * MERGEFORMAT 2 Вибір та обгрунтування елементної бази
Вибір конструкції плати залежить від таких основних факторів:
умов роботи виробу при його експлуатації;
дії дестабілізуючих факторів на його роботу;
теплових режимів роботи;
механічних навантаження на конструкцію;
дії на прилад електричного магнітного та електромагнітного полів;
технології виготовлення друкованої плати;
умов розташування вузлів та елементів на платі;
ремонту виробу з мінімальними затратами.
Основою з'єднання елементів PEA є друкований монтаж.
Друкований монтаж - це система друкованих провідників яка з'єднує елементи схеми електричними контактами для виконання обробки інформації заданим способом.
Друкований монтаж має слідуючі особливості:
плоске розташування елементів PEA і провідників;
кріплення елементів на платі проводиться за допомогою контактних майданчиків.
Такі особливості конструкції плати дають змогу:
автоматизувати та механізувати проектування і виробництво друкованої плати;
точно копіювати розташування провідників і контактних майданчиків на платі;
збільшити надійність і стабільність роботи конструкції;
спростити захист конструкції від дії дестабілізуючих факторів;
спростити ремонт та експлуатацію виробу.
Технологічний метод виготовлення друкованої плати частково визначає конструкцію плати. Для понижувача гучності буду проектувати односторонню друковану плату.
снують такі принципи конструювання друкованого монтажу PEA:
моносхемний - електрична схема розташовується повністю на одній платі від входу до виходу; каскади схеми розміщуються по напрямку обробки сигналу послідовно; сигнальні ланцюги схеми розміщуються близько один від одного від каскаду до каскаду. Вхід і вихід максимально рознесені. Елементи керування і регулювання залишають на платі;
схемно-вузловий - схема розбивається на чітко виражені вузли які мають конкретні вхідні та вихідні параметри; проектування вузлів виробляється як в моносхемному методі від входу до виходу;
каскадно-вузловий - схема розбивається на окремі функціональні каскади спеціального призначення та проектується на основі конструкції каскадів в будь-якому варіанті;
функціонально-вузловий - схема розбивається на вузли які виконують певні функції. Ці вузли повністю можуть замінити один одного.
Для конструювання плати будемо використовувати каскадно-вузловий принцип конструювання.
Габаритні розміри плати визначаються по вибраній елементній базі. Клас точності плати - 2. Крок координатної сітки становить 25 мм. Плату виготовимо негативним фотохімічним методом. Параметри елементів друкованого монтажу розраховуємо в залежності від елементної бази та навантаження провідників по струму.
PAGE * MERGEFORMAT 3 Вибір та обгрунтування елементної бази
Елементну базу для понижувача гучності будемо вибирати зі слідуючих міркувань:
елементна база повинна забезпечити необхідні електричні параметри виробу з заданою точністю;
елементна база визначає габарити і масу виробу;
елементна база повинна надійно працювати в заданих кліматичних умовах;
елементна база визначає надійність та строк служби;
елементна база повинна добре працювати в умовах зміни механічних навантажень;
теплові режими роботи виробу не повинні діяти на зміну електричних параметрів виробу;
елементна база визначає технологію виготовлення виробу та його собівартість;
елементна база визначає технологію регулювання та контролю виробу та склад контрольно-вимірювальних приладів;
елементна база визначає експлуатаційні параметри та ремонтопридатність виробу;
елементна база повинна визначити можливість автоматизації та механізації виробництва;
елементна база повинна давати можливість захисту виробу від впливів навколишнього середовища найпростішими методами.
В проектуємому понижувачі гучності використовуються активні і пасивні електрорадіоелементи (ЕРЕ). До активних ЕРЕ відносять такі ЕРЕ які змінюють потужність сигналу. Пасивні ЕРЕ - змінюють рівні сигналів по напрузі та струму а також можуть змінювати форму сигналу. Потужність сигналу зменшується так як її споживає пасивний елемент. Ця потужність перетворюється в тепло.
Вибір активних елементів проводжу з урахуванням слідуючих вимог: напруги живлення; частоти підсилення; вихідної потужності; струму живлення.
) Діоди КД510 ДР3.362.029 ТУ.
U обр.ma I пp.ma U пр = 11B; tB0CT = 0004мкс.
) Мікросхема К561ЛА7 бКО.348.457-11 ТУ.
Un = 5 15В; n = 150мА; U°вих = 06В; U1вих > 93В.
) Транзистор KT315A жК3.365.200 ТУ.
Uk6o = 35В; Uкэо = 35В; Ikma Рkma h21Э = 50-350; кбо = 05мкА; fгр = 250 мГц.
) Транзистор КТ3102Г ТФ3.365.096 ТУ.
Uкбо = 40В; Uкэо = 40В; kma Ркmах = 1Вт; h21Э = 25-275; кбо = 100мкА; fгр= 1мГц.
) Транзистори КП501 аАО.366.122 ТУ.
Uкбo = 60В; Uкэо = 60В; kma Ркmах = 8Вт; h21Э ≥ 750; кбо ≤ 1000мА; fгр = 200мГц.
При виборі пасивних елементів потрібно пам'ятати слідуючі вимоги:
вибирати величину номіналу ЕРЕ;
вибирати величину допуску на номінал;
вибирати розсіювану потужність на ЕРЕ;
виявити їх надійність та можливість використання в електричних ланцюгах понижувача гучності;
можливість надійної роботи ЕРЕ при дії різних дестабілізуючих факторів.
Постійні резистори в схемі понижувача гучності металодіелектричні типу С2-23 ОЖО.467.081 ТУ номінальна потужність - 0125 Вт номінальний опір вибираємо із ряду Е12 допуск на номінал ±10% Т°С=-60 70. Вони мають малі габарити та масу і достатньо велику надійність.
Підстроєчний резистор лакоплівковий композиційний типу СПЗ-38А ОЖО.468.352 ТУ номінальна потужність - 0125 Вт номінальний опір - 47 кОм допуск на номінал ±20% Т0С= -45 40 мають малі габарити та масу і достатню надійність.
Вибір конденсаторів.
В схемі понижувача гучності будемо використовувати керамічні монолітні конденсатори постійної ємності К10-17 ОЖО.460.208 ТУ. Робоча напруга конденсаторів 50В допуск на номінал ±10% Т°С= -60 85.
В якості змінних конденсаторів використовуємо електролітичні конденсатори К50-35 ОЖО.464.214 ТУ. Робоча напруга 16В 40В та 160В допуск на номінал ±20 % Т°С= -45 85.
PAGE * MERGEFORMAT 4 Вибір та обгрунтування елементної бази
Матеріал - це фактично основа на якій будується конструкція яка повинна відповідати заданим параметрам. При виборі матеріалів потрібно звернути увагу на слідуючі вимоги:
матеріал є основою конструкції і визначає способи виготовлення виробу;
матеріал визначає технологію виготовлення виробу та технології виготовлення окремих деталей;
матеріал визначає точність виготовлення конструкції;
матеріал визначає габарити і масу виробу;
матеріал визначає стійкість конструкції до дії зовнішніх та внутрішніх дестабілізуючих впливів;
матеріал визначає електричні та експлуатаційні параметри виробу.
Вибір провідникового матеріалу друкованої плати виконуємо враховуючи такі вимоги:
величина питомого опору повинна бути мінімальна;
величина щеплення з основою друкованої плати повинна бути достатньою;
однорідність провідника при будь-якій технології виготовлення;
забезпечення теплових режимів роботи плати;
висока стійкість провідника до дії дестабілізуючих факторів;
провідник повинен витримувати задану величину струму;
провідник повинен бути хімічно стійким;
провідник повинен добре паятися.
Всім цим вимогам відповідає мідний провідник який і буду використовувати в якості провідникового матеріалу друкованої плати.
Основою друкованої плати повинен бути діелектрик що відповідає таким вимогам:
повинен мати мінімальну діелектричну проникність;
діелектричні втрати в заданому діапазоні частот - tg ≤ 007 на частоті 1МГц;
питомий поверхневий об'ємний опір повинен бути 108 109 Ом*см;
електрична міцність повинна бути більше 15 кВмм;
добра нагрівостійкість - повинен витримувати температуру 240 260°С не менше 10 15 с;
стабільність параметрів повинна бути в інтервалі температур - 60 120°С. При температурі 32°С та відносній вологості 95 98% не змінюється впродовж 30 діб;
стабільність механічних фізико-механічних електричних параметрів після обробки плати по технологічному процесу.
В якості матеріалу для основи друкованої плати вибираємо склотекстоліт фольгований односторонній СФ-1-35-15 ГОСТ 10316-78. Цей матеріал вибираємо з тих міркувань що плата повинна мати значну механічну та електричну міцність що необхідно для навісного монтажу електрорадіоелементів.
Вибір допоміжних матеріалів. Допоміжні матеріали повинні забезпечувати:
якісну пайку ЕРЕ на платі;
захист плати від дії зовнішніх дестабілізуючих факторів;
промивку плати від залишків флюсу.
Для пайки вибираю припій ПОС-61М ГОСТ 21931-76 до складу якого входить 60 62% олова 1 12% міді 36 388% свинцю.Температура плавлення припою 192°С. Міцність пайки на відрив сягає 45 кгмм. Цим припоєм проводимо пайку як виводів ЕРЕ так і провідників.
Для забезпечення якісної пайки використовуємо спеціальний флюс до складу якого входить спирт каніфоль з добавками диетиламінхлориду та триетаноламіну КЕ ОСТ6-70501-80. Цей флюс розчиняє окиси металів в місці пайки та абсолютно безпечний для ЕРЕ.
Для видалення залишків флюсу та інших технологічних залишків після складання та монтажу плату промиваємо спирто-бензиновою сумішшю.
Після монтажу очистки та промивки плати для захисту її від вологи та інших дестабілізуючих впливів покриваємо плату поліуретановим лаком УР - 231 ТУ6-10-863-86.
5 Опис роботи схеми електричної принципової
Пристрій пониження гучності телевізора може працювати від лазерної указки. В вихідному стані BL1 BL3 не освітлені і їх загальний опір великий напруга на резисторі R2 близька до нуля що зумовлює нуль на входах 56 DD1.2 і відповідно нуль на виході 10 DD1.1. Емітерний повторювач (транзистор VT3) закритий і конденсатор С5 який разом з резистором R12 задає час витримки розряджений. Напруга на затворі VT5 дорівнює нулю і наш пристрій не впливає на рівень звуку світлодіод HL1 світить зеленим кольором що сигналізує про готовність пристрою до роботи.
Якщо хоч на один фотодіод (BL1 BL3) потрапить промінь світла через R1 потече струм і на входах 56 DD1.2 з'явиться логічна одиниця і світлодіод HL1 світиться червоним кольором. VT3 відкривається і С5 заряджається до 10 11В транзистор VT5 відкривається послідовно підключаючи резистори R15 R16 в коло управління гучністю і гучність понижується.
Після видалення указки від фотодіодів BL1 BL3 транзистор VT3 закривається С5 розряджається через R12. Діод VD4 запобігає розрядженню С5 через емітерний переход VT3.
При відсутності лазерної указки можливо пристроєм управляти сенсором по входу XS1. При торканні пальцем на затворі VT2 наводиться змінна напруга. Транзистор VT1 працює як стабілітрон що захищає VT2 від пробою затвору. На VT2 зібраний підсилювач струму і напруги. При торканні пальцем на входах 56 DD1.2 з'являється логічний нуль VT3 відкривається і заряджається С5. В подальшому схема працює аналогічно управлінню лазерною указкою.
Вихід ХР2 в телевізорах З УСЦТ - 5 УСЦТ з блоками резіоканалу СМРК-1-5 СМРК-2 підключеного до виводу 2 цих блоків а з СМРК-41-2 до виводу 13.
РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
визначити лінійні розміри друкованої плати;
визначити товщину плати;
визначити параметри елементів друкованого монтажу;
виконати розрахунок електричних параметрів друкованого монтажу.
Дані для розрахунку
схема електрична принципова КП5.090704.02 ЕЗ;
перелік елементів КП5.090704.02 ПЕЗ;
напруга живлення 12В. Умови розрахунку:
умови роботи плати - нормальні;
плату виготовити негативним фотохімічним методом;
малюнок елементів друкованого монтажу виконати фотохімічним методом;
крок координатнаної сітки - 25 мм;
клас точності плати - 2;
густина монтажу - низька;
ОСТ 4.ГО.010-030-81; -ОСТ 4.010-020-83; -ОСТ 4.070.010-78;
1 Розрахунок лінійних розмірів друкованої плати
Конденсатори К10-17-1 (С1С2С5С6):
Варіант установки – Iв Таблиця 1
де L – довжина корпусу мм
В – ширина корпусу мм
N – кількість ЕРЕ шт
SK10-17=68*46*4 = 12512 мм2
Конденсатори К50-35 (С3С4С7):
Варіант установки – Iв Таблиця 2
SK50-35= (П*D24)*N (2)
де D – діаметр корпусу мм
SK50-35-16B-470мкФ=(314*1224)*1 = 11304 мм2
SK50-35-40B-22мкФ=(314*6324)*2 = 3116 мм2
SK50-35-160B-1мкФ=(314*6324)*1 =3116 мм2
Резистори С2-23 (R1 R15):
Варіант установки – а Таблиця 3
SC2-23-0125= I*D*N (3)
де I – відстань між виводами мм;
D – діаметр корпусу мм.
SC2-23-0125=10*20*15 = 300 мм2
Резистор СП3-38а (R16):
Варіант установки – VIIa Таблиця 4
де H – довжина корпусу резистора мм;
h – ширина корпусу мм.
SCП3-38а=95*4*1 = 38 мм2
Транзистор КТ315A (VT1):
Варіант установки – VIIa Таблиця 5
9843-66747де L – довжина корпусу мм;
В – ширина корпусу мм.
SKT315A=3*72*1 = 216 мм2
Транзистор КТ3102Г (VT3):
Варіант установки – VIIa Таблиця 6
SKT3102Г=(П*(D+K)24)*N (6)
де D – діаметр корпусу мм;
SKT3102Г=(314*(584+10) 24)*1 = 3673 мм2
Транзистори КП501 (VT2VT4VT5):
Варіант установки – VIIa Таблиця 7
SКП501=(П*D24)*N (7)
SКП501=(314*5424)*3 = 6867мм2
Мікросхема К561ЛА7 (DD1):
Варіант установки – VIIa Таблиця8
SK561ЛА7=L*I1*N (8)
5610111125 де L – довжина корпусу мм;
– ширина корпусу разом з виводами мм.
SK561ЛА7=195*75*1 = 14625 мм2
Діоди КД510 (VD1 VD4):
Варіант установки – а Таблиця 9
– відстань між виводами мм.
SКД510=75*2*4=60 мм2
Визначаємо площу яку займають ЕРЕ на платі:
S= SK10-17+SK50-35+SC2-23+SCП3-38а+SKT315A+SKT3102Г+SКП501+SK561ЛА7+SКД510 (10)
S = 12512+11304+3116+3116+300+38+216+3673+6867+ +14625+60 = 167173 мм2
Визначаємо площу зайняту під допоміжні зони:
Визначаємо площу яка необхідна для встановлення всіх ЕРЕ на
SM =4SMr + 3Scr+15SKr (11)
SMr- сумарна встановлювальна площа малогабаритних ЕРЕ;
Scr - сумарна встановлювальна площа середньогабаритних ЕРЕ;
SKr - сумарна встановлювальна площа крупногабаритних ЕРЕ.
SM =4*(12512+11304+3116+3116+300+38+216+3673+6867+60) +3*14625 = 330192+43875 = 374067 мм2
Визначаємо площу плати:
Sn = 374067+150 = 389067 мм2
Згідно ОСТ 4.010.020-83 вибираємо ширину плати А = 60 мм.
Визначаємо довжину плати:
В = 389067 60 = 6484мм
Приймаємо довжину плати В=65 мм.
Визначаємо коефіцієнт заповнення плати:
К3 = 167173389067 = 043
В результаті розрахунків отримали лінійні розміри плати такі:
А = 60 мм; В = 65 мм.
2 Розрахунок елементів друкованого монтажу
Завдання: Розрахувати:
діаметри монтажних отворів
діаметри контактних майданчиків D;
ширину друкованих провідників t;
відстань між сусідніми елементами c;
найменшу відстань для прокладення на ній трас 2-х провідників.
Розрахунок діаметрів монтажних отворів.
Згідно ОСТ 4.070.010-78 вибираємо діаметри монтажних отворів та діаметри контактних площинок.
Діаметр виводу EPE мм
Діаметр отвору мм d0
Діаметр контактного майданчика D
Мінімальна відстань між центрами отворів мм
Для кожного отвору перевіряємо виконання умови:
де j - відношення мінімального діаметру отвору до товщини плати Нn. Згідно ГОСТ 23751-86 j=04 для 2-го класу точності; Нn=15 мм товщина плати.
>04*15 = 06мм; 11 > 06 мм; 13 > 06 мм.
Вказана умова виконується. Діаметри монтажних отворів вибрані
Розрахунок діаметрів контактних майданчиків.
Для кожного контактного майданчика перевіряється виконання умови:
де Dmin - найменший номінальний діаметр контактного майданчика:
Dmin = ( d0 + dв.о) +2b + tв.о+ 2tmp + ( T2d + T2D + t2н.о)12 (17)
де dв.о- верхнє граничне відхилення діаметру отвору;
b - гарантований поясок мм;
tв.о - верхнє граничне відхилення діаметру контактного майданчика;
tmp- значення підтравлення діелектрику в отворі (для ОДП tmp = 0);
tн.о - нижнє граничне відхилення діаметру контактного майданчика та ширини друкованого провідника;
Td - значення позиційного допуску розташування осей отворів у діаметральному вираженні;
TD - значення позиційного допуску розташування центрів контактних площинок у діаметральному вираженні.
Dmin3 = (13 +015) +2*02 + 01 + (0152 + 0252 + (-01)2 )12 = 2258 мм.
Вибраний діаметр контактного майданчика відповідає нерівності:
D > Dm 30 > 2058 30 > 2258 мм.
Вказана умова виконується.
Конструкторсько-технологічний розрахунок ширини друкованих провідників.
Номінальне мінімальне значення ширини провідника у вузькому місці:
t1 у.м = tм.д +(tн.о) (18)
де tм.д - мінімальна допустима ширина провідника у вузькому місці.
T1у.м = 045 + (-01) = 055мм
Розрахунок ширини провідника t2 за електричними режимами по постійному струму.
Ширину провідника розраховують враховуючи два фактори: допустиму щільність струму в провіднику та допустиме падіння напруги на провіднику. Для побутової PEA щільність струму в провіднику не повинна перевищувати 30 Амм2 для іншої PEA та для зовнішніх шарів БДП - 20 Амм2 для внутрішніх шарів БДП - 15 Амм2. Допустимим падінням напруги вважається (1-3)% від прикладеної. З урахуванням цих двох чинників
t2 ≥I*Imax p(001 003 ) hф U (19)
де р - питомий опір провідників Ом*ммм2;
- довжина провідника мм;
hф- товщина фольги мм;
U - прикладена напруга В.
t2 ≥ (10*01*00175) (003*01*30) ≥ 019 мм
Остаточний вибір ширини провідника t.
Ширину провідника якщо це не суперечить класу точності щільності та іншим вимогам до PEA вибирають побільше: 1-15 мм. Але при цьому повинна виконуватись умова
Розрахунок зазорів s між елементами друкованого монтажу:
Sм = Sм.д+ tв.о (21)
де Sм.д - мінімально допустима відстань між елементами друкованого монтажу.
Sм = 045 +01 = 055 мм
Вибираємо Sм = 1 мм.
Розрахунок мінімальної відстані у вузькому місці для прокладки на ньому трас п провідників.
Розраховуємо мінімальну відстань у вузькому місці для прокладки на ньому 2-х провідників:
= (D1+D2)2 + nt + SM(n+1) + TD (22)
де D1 і D2 - діаметри контактних майданчиків;
n- кількість провідників.
= (30+30)2 + 2*1 + 1*3 + 025 = 925 мм
Паразитні параметри друкованих провідників понижувача гучності розраховувати недоцільно тому що він зібраний на дискретних елементах і його робоча частота незначна (100 кГц).
3 Попередній розрахунок надійності
визначити інтенсивність відмов всіх ЕРЕ;
визначити середній час напрацювання на відмову Тср;
визначити залежність вірогідності безвідмовної роботи в часі і побудувати графік Р = f (t);
визначити час відновлення понижувача гучності Тві ;
визначити коефіцієнт готовності Кг.
Дані для розрахунку:
інтенсивність відмов кожного ЕРЕ ;
час відновлення груп ЕРЕ tві.
інтенсивність відмов елементів не залежить один від одного;
відмови елементів постійні в часі;
відмови елементів підлягають найпростішому закону;
вірогідність відмов елементів підлягає експоненціальному закону розподілення в часі.
Визначимо сумарну інтенсивність відмов елементів.
Таблиця 11 - Розрахунок надійності функціонального вузла.
інтенсивність відмов
Контактні майданчики
Друковані провідники
Визначаємо сумарну інтенсивність відмов.
де - сумарна інтенсивність відмов 1год.;
λі - інтенсивність відмов елементу;
nі - кількість елементів шт.
Визначаємо середній час напрацювання на відмову:
де Тср - середній час напрацювання на відмову год.
Тср =1 7795*10-6 = 106 7795 = 12830 год.
Визначаємо вірогідність безвідмовної роботи понижувача гучності в проміжку часу 0 12830 год.
де Р(t) - вірогідність безвідмовної роботи від часу;
t - заданий момент часу год.;
е - основа натурального логарифму.
Таблиця 12 - Розрахунок надійності безвідмовної роботи.
Будуємо залежність вірогідності безвідмовної роботи в часі: Р(t) = f (t).
Рисунок 10 - Графік залежності Р(t) = f (t).
Визначаємо вірогідність відмови понижувача гучності за рахунок окремих груп елементів:
qi(t) = ni* λ i (26)
де qi (t) - імовірність відмов год.
qi (t) = (30*10"6) 7795*10'6 = 0038486 = 385*10 -2
Визначаємо долю часу ремонту за рахунок окремих груп елементів:
ТBI = qi (t) * tBI (27)
де ТВI - час відновлення год.;
tBI - час пошуку несправності і-го елемента окремої групи год.
Тві = 385*10 -2 * 06 = 231*10 -2 год.
Визначаємо середній час ремонту:
де Тв - середній час ремонту приладу год.
Тв = (231+064+144+276+031+23+185+077+102+1092+1456+ +016+004+608)*10 -2 = 4516*10 -2 = 045 год.
Приймаємо час ремонту 05 год.
Визначаємо вірогідність ремонту приладу за 035 год.:
РB (tB) = 1 - е tвТв (29)
де РB (tB) - імовірність відновлення приладу
tB- час вірогідного ремонту (035 год.).
Рв (035) = 1 - е -03505 = 04
Визначаємо коефіцієнт готовності понижувача гучності до роботи в будь-який момент часу:
Кг = Тcр (Тcр + ТB) (30)
Кг= 12830 (12830+05) = 0999
Визначаємо вірогідність нормального функціонування виробу на час 6415 годин.
РНФ(t) = Кг*Р(t) (31)
РНФ (6415) = Кг * Р(6415)
РНФ (6395) = 0999 * 06 = 0599
В результаті проектування я отримав понижувач гучності який відповідає заданим технічним характеристикам.
При проектуванні були використані недорогі малогабаритні дискретні ЕРЕ що дало можливість отримати виріб малих розмірів та ваги.
Понижувач гучності зконструйовано у відповідності з вимогами теплової сумісності зручності налагодження та експлуатації.
При виробництві прилад має необхідний рівень технологічності і придатний для серійного і масового виробництва.
Матеріали для виготовлення понижувача гучності не дорогі та доступні.
За перерахованими нижче показниками можна зробити висновок про правильне схемне рішення та вірний вибір конструкції понижувача гучності.
Гершунский Б.С. Расчет основных электрических схем. - M.: Высшая школа 1988.
Горобец А.И. Степаненко А.И. Коронкевич В.М. Справочник по конструированию радиоэлектронной аппаратуры. - К.: Техника 1985.
Терещук P.M. Седов С. А. Полупроводниковые приемно- усилительные устройства. - М.: Высшая школа 1987.
VD MAIS Справочник по электронным компонентам и системам.
Фрумкин Г.Д. Расчет и конструирование радиоаппаратуры. - М.: Высшая школа 1989.
Журнал Радио" №4 2004р. 14-15с.

Курсовой специфікація 40 mm.doc

Складальне креслення
Пояснювальна записка
Діоди КД510АДР3.362.029ТУ
ЗмАрк№ докум. ПідписДата
РозробБондаренк Понижувач гучності Літера

Курсовой схема.dwg

nСхема електрична принципова

Курсовой ЗМІСТ.doc

Загальна частина проекту 2
1 Технічні характеристики та умови експлуатації приладу ..2
2 Вибір та обрунтування конструкції .. ..3
3 Вибір та обрунтування елементної бази 5
4 Вибір та обрунтування матеріалів ..7
5 Опис роботи схеми електричної принципової 9
Розрахункова частина проекту . ..10
1 Розрахунок лінійних розмірів друкованої плати 11
2 Розрахунок елементів друкованого монтажу .16
3 Попередній розрахунок надійності ..19
Понижувач гучності. Специфікація КП 5.090704.02
Понижувач гучності. Перелік елементів КП 5.090704.02 ПЕЗ
Пояснювальна записка

Курсовой друкована.dwg

Умовне позначення отворів
Наявність металізації в отворах
Діаметри контактних майданчиківмм
Кількість отворів шт
*Розмір для довідок.n2. Плату виготовити негативним фотохімічним методом.n3.Клас точності 2 за ГОСТ 23751-86 група жорсткості 2.n4. Крок координатної сітки 2.5 мм.n5. Розташування провідників витримати по координатній сітці.n6. Не вказані граничні відхилення розмірів між вісями будь-яких двох отворів ±0.2.n7. Зі сторони провідників контактну площинку перших контактів мікросхем виконувати з вусиком довжиною 1-2мм направлений у вільний від провідників бік.n8. Провідники покриті сплавом "РОЗЕ" по ОСТ4.ГО.054.058.n9. Маркування елементів виконувати шрифтом 2.5 - Пр3 ГОСТ26.020.-80.n10. Таврувати тавро ВТК фарбою ТНПФ-01 ТУ29-02-889-88.n11. Решта технічних вимог за ОСТ4.ГО.070.014.
Склотекстоліт СФ1-35-1.5nГОСТ 10316-78

Курсовой Опис папки.doc

ФоЗоПозПозначення Назва Кіл.Примітки
А2 КП 5.090704.02 Е3 Понижувач гучності
А2 КП 5.090704.02 01 Понижувач гучності
А2 КП 5.090704.02 СК Понижувач гучності
Складальне креслення 1
А4 КП 5.090704.02 ПЗ Понижувач гучності
Пояснювальна записка 1
ЗмАрку№ докум. ПідпиДата
РозробиБондаренк Понижувач гучності Літера