Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Топ:
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Интересное:
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2020-04-01 | 192 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
СОДЕРЖАНИЕ
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА РАЗРАБОТКУ ПЛАТЫ ПОРТАТИВНОГО ЧАСТОТОМЕРА.................................................................................................................................. 3
1. Выбор и обоснование применения элементной базы................................ 5
1.1. Резисторы, конденсаторы, диоды и другие дискретные компоненты............................ 5
1.2. Интегральные микросхемы.................................................................................................... 5
2. Конструкторско-технологический расчет печатной платы............. 7
2.1. Определение минимального диаметра металлизированного отверстия....................... 7
2.2. Определение минимального диаметра монтажного отверстия....................................... 8
2.3. Определение минимального диаметра контактной площадки........................................ 8
2.4. Определение ширины проводников...................................................................................... 8
2.5. Определение минимального расстояния между проводником и КП с МО................... 9
2.6. Определение минимального расстояния межде двумя соседними КП........................... 9
3. Электрический расчет печатной платы............................................................. 9
3.1. Определение максимального падения напряжения на проводниках............................. 9
3.2. Определение мощности потерь............................................................................................ 10
3.3. Определение емкости между двумя параллельно идущими проводниками на одной стороне ПП....................................................................................................................................... 10
3.4. Определение взаимной индуктивности между двумя параллельно идущими проводниками на одной стороне ПП.......................................................................................... 10
3.5. Определение емкости между двумя параллельно идущими проводниками на разных сторонах ПП.................................................................................................................................... 11
|
4. Размещение конструктивных элементов........................................................ 11
5. Расчет основных показателей надежности.................................................. 12
ВЫВОДЫ............................................................................................................................................. 13
Литература.................................................................................................................................... 14
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА РАЗРАБОТКУ ПЛАТЫ ПОРТАТИВНОГО ЧАСТОТОМЕРА.
1. Наименование и область применения.
Портативный частотомер предназначен для измерения частоты входного сигнала в широком диапазоне частот.
2. Основание для разработки.
Основанием для разработки является задание на курсовой проект.
3. Цель и назначение разработки.
Целью данной разработки является создание, конструкторско-технологический и электрический расчеты печатного узла портативного частотомера.
4. Источник разработки.
Источником разработки является схема электрическая принципиальная портативного частотомера.
5. Технические требования.
5.1. Состав изделия и требования к разрабатываемому устройству.
Устройство изготавливается в виде отдельного печатного узла и содержит схему собственно частотомера и схему индикации.
5.2. Показатели назначения.
5.2.1. Число входов – 1.
5.2.2. Питание схемы осуществляется от внешнего источника питания напряжением 9 В.
5.2.3. Диапазон измеряемых частот – 5 Гц…100 кГц.
5.3. Требования к надежности.
Среднее время наработки на отказ – не менее 20000 часов.
5.4. Требования к технологичности.
Ориентированные на передовые приемы изготовления деталей и сборки.
5.5. Требования к уровню унификации и стандартизации.
Максимально использовать стандартные и унифицированные детали и изделия.
5.6. Требования безопасности обслуживания.
Руководствоваться общими требованиями техники безопасности к аппаратуре низкого напряжения ГОСТ 12.2.007-75.
5.7. Требования к составным частям изделия, сырью, исходным и эксплуатационным материалам.
|
Покупные изделия и материалы использовать без ограничений. Для изготовления платы спользуются покупные изделия.
5.8. Условия эксплуатации.
Климатическое исполнение УХЛ 3.1. ГОСТ 15150-69.
Температура рабочая -10…+60 С
Влажность воздуха (верхнее значение) 90% при 25 С
Атмосферное давление 600…800 мм рт.ст.
5.9. Требования к маркировке и установке.
Изделие должно содержать маркировку товарного знака, заводского номера, даты изготовления, органов управления, мест подключения. Изделие упаковывать в отдельную тару.
5.10. Требования к транспортированию и хранению.
Группа условий хранения Л1 по ГОСТ 15150-69. Хранить в закрытых отапливаемых помещениях.
Температура воздуха +1…+40 С
Относительная влажность воздуха 65% при 20 С
Атмосферное давление 84…106 кПа
Транспортироватть автомобильным и железнодорожным транспортом в транспортной таре.
Выбор и обоснование применения элементной базы.
Для создания разрабатываемого устройства согласно техническому заданию необходимо применить комплектующие отечественного производства и максимально использовать стандартные компоненты и изделия. Исходя из этого выбор элементной базы будет следующим.
Интегральные микросхемы.
Ввиду большого разнообразия серий микросхем, пригодных для использования в разрабатываемом устройстве и значительного количества параметров микросхем, их выбор аналогично выбору дискретных компонентов затруднителен. Поэтому воспользуемся методом выбора компонентов по матрице параметров. Данный метод заключается в следующем.
В матрицу параметров заносятся параметры элементов, из которых необходимо выбрать один. В нашем случае микросхемы будем выбирать среди серий К176, К561, К155, К555. Выбор будем производить по следующим параметрам: напряжение выхода нуля Uвых0 ; напряжение выхода единицы Uвых1 ; ток потребления Iпот ; входной ток Iвх . Для этих данных матрица параметров будет иметь следующий вид:
| U0вых,В | U1вых,В | Iпот,мкА | Iвх, мкА |
К176 | 0,3 | 8 | 100 | 0,3 |
К561 | 0,8 | 4,2 | 100 | 0,1 |
К155 | 0,4 | 2,4 | 30000 | 40 |
К555 | 0,5 | 2,7 | 19000 | 3000 |
bj | 0,25 | 0,33 | 0,11 | 0,31 |
bj – весовой коэффициент параметра, который учитывает значимость параметра.
|
Параметры матрицы необходимо пересчитать так, чтобы большему значению параметра соответствовало лучшее свойство элемента. Так как лучшими свойствами микросхемы являются низкое выходное напряжение нуля, высокое выходное напряжение единицы, низкие входной ток и ток потребления, параметры Uвых0, Iпот, Iвх необходимо пересчитать (взять обратную величину). После пересчета параметров матрица параметров примет вид:
3,333333 | 8 | 0,01 | 3,333333 |
1,25 | 4,2 | 0,01 | 10 |
2,5 | 2,4 | 3,33·10-5 | 0,025 |
2 | 2,7 | 5,26·10-5 | 0,000333 |
Далее параметры матрицы нормируют по следующей формуле:
, где yij – элемент матрицы параметров, стоящий в i-й строке и j-м столбце аij – аналогичный элемент в нормированной матрице.
После нормирования матрица параметров примет вид:
0 | 0 | 0 | 0,666667 |
0,625 | 0,475 | 0 | 0 |
0,25 | 0,7 | 0,996667 | 0,9975 |
0,4 | 0,6625 | 0,994737 | 0,999967 |
Для обобщения анализа параметров вводят оценочную функцию Q:
, m – количество строк в матрице параметров.
После проведения расчетов значения оценочной функции вышли следующими:
К176 | 0,666667 |
К561 | 1,1 |
К155 | 2,944167 |
К555 | 3,057204 |
Необходимая серия ИМС выбирается, исходя из минимального значения оценочной функции. На основании проведенных расчетов для использования в разрабатываемом устройстве выбираем серию К176.
Примечание: микросхемы DD8-DD12 (см. перечень элементов) были выбраны из серии К561 т.к. в серии К176 нет элемента необходимого типа элемента, а серия К561 имеет значение оценочной функции, максимально близкое к этому значению у серии К176.
Операционный усилитель К544УД2А (DA1) выбирается аналогичным образом.
Определение мощности потерь
, где fT – тактовая частота работы схемы; UПИТ – напряжение питания схемы; tgd - тангенс угла диэлектрических потерь материала печатной платы; С – емкость между слоями платы.
В качестве fT примем вдвое увеличенную максимальную частоту входного сигнала частотомера: fT = 200 кГц. Исходя из схемы электрической принципиальной UПИТ = 9 В. Для стеклотекстолита tgd = 0,002. Для определения емкости воспользуемся следующей формулой:
, где e - диэлектрическая проницаемость стеклотекстолита, e = 5,5; S – площадь печатных проводников. Примем площадь печатных проводников равной десяти процентам площади одной стороны печатной платы, тогда при размерах печатной платы 175 х 135 S = 2207 мм2.
|
При таких данных С = 54,6 пФ. Тогда РПОТ = 1,1·10-5 Вт.
ВЫВОДЫ
В данном курсовом проекте была проведена разработка печатного узла портативного частотомера. В процессе разработки был проведен расчет конструкторско-технологических и электрических параметров разрабатываемого устройства. Проведенные расчеты показали полное соответствие разработанного устройства требованиям технического задания. Использованные материалы и детали – стандартные (кроме печатной платы), нестандартных изделий в конструкции портативного частотомера использовано не было.
Литература
1. Савельев А.Я., Овчинников В.А. Конструирование ЭВМ и систем.- М.: Высш.шк., 1989.- 312 с.
2. Горобец А.И. и др. Справочник по конструированию радиоэлектронной аппаратуры (печатные узлы).- К.: Техника, 1985.- 312 с.
3. Сборник задач и упражнений по технологии РЭА. Под ред. Е.М.Парфенова.- М.: Высш.шк.,1982.- 255 с.
СОДЕРЖАНИЕ
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА РАЗРАБОТКУ ПЛАТЫ ПОРТАТИВНОГО ЧАСТОТОМЕРА.................................................................................................................................. 3
1. Выбор и обоснование применения элементной базы................................ 5
1.1. Резисторы, конденсаторы, диоды и другие дискретные компоненты............................ 5
1.2. Интегральные микросхемы.................................................................................................... 5
2. Конструкторско-технологический расчет печатной платы............. 7
2.1. Определение минимального диаметра металлизированного отверстия....................... 7
2.2. Определение минимального диаметра монтажного отверстия....................................... 8
2.3. Определение минимального диаметра контактной площадки........................................ 8
2.4. Определение ширины проводников...................................................................................... 8
2.5. Определение минимального расстояния между проводником и КП с МО................... 9
2.6. Определение минимального расстояния межде двумя соседними КП........................... 9
3. Электрический расчет печатной платы............................................................. 9
3.1. Определение максимального падения напряжения на проводниках............................. 9
3.2. Определение мощности потерь............................................................................................ 10
3.3. Определение емкости между двумя параллельно идущими проводниками на одной стороне ПП....................................................................................................................................... 10
3.4. Определение взаимной индуктивности между двумя параллельно идущими проводниками на одной стороне ПП.......................................................................................... 10
3.5. Определение емкости между двумя параллельно идущими проводниками на разных сторонах ПП.................................................................................................................................... 11
|
4. Размещение конструктивных элементов........................................................ 11
5. Расчет основных показателей надежности.................................................. 12
ВЫВОДЫ............................................................................................................................................. 13
Литература.................................................................................................................................... 14
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА РАЗРАБОТКУ ПЛАТЫ ПОРТАТИВНОГО ЧАСТОТОМЕРА.
1. Наименование и область применения.
Портативный частотомер предназначен для измерения частоты входного сигнала в широком диапазоне частот.
2. Основание для разработки.
Основанием для разработки является задание на курсовой проект.
3. Цель и назначение разработки.
Целью данной разработки является создание, конструкторско-технологический и электрический расчеты печатного узла портативного частотомера.
4. Источник разработки.
Источником разработки является схема электрическая принципиальная портативного частотомера.
5. Технические требования.
5.1. Состав изделия и требования к разрабатываемому устройству.
Устройство изготавливается в виде отдельного печатного узла и содержит схему собственно частотомера и схему индикации.
5.2. Показатели назначения.
5.2.1. Число входов – 1.
5.2.2. Питание схемы осуществляется от внешнего источника питания напряжением 9 В.
5.2.3. Диапазон измеряемых частот – 5 Гц…100 кГц.
5.3. Требования к надежности.
Среднее время наработки на отказ – не менее 20000 часов.
5.4. Требования к технологичности.
Ориентированные на передовые приемы изготовления деталей и сборки.
5.5. Требования к уровню унификации и стандартизации.
Максимально использовать стандартные и унифицированные детали и изделия.
5.6. Требования безопасности обслуживания.
Руководствоваться общими требованиями техники безопасности к аппаратуре низкого напряжения ГОСТ 12.2.007-75.
5.7. Требования к составным частям изделия, сырью, исходным и эксплуатационным материалам.
Покупные изделия и материалы использовать без ограничений. Для изготовления платы спользуются покупные изделия.
5.8. Условия эксплуатации.
Климатическое исполнение УХЛ 3.1. ГОСТ 15150-69.
Температура рабочая -10…+60 С
Влажность воздуха (верхнее значение) 90% при 25 С
Атмосферное давление 600…800 мм рт.ст.
5.9. Требования к маркировке и установке.
Изделие должно содержать маркировку товарного знака, заводского номера, даты изготовления, органов управления, мест подключения. Изделие упаковывать в отдельную тару.
5.10. Требования к транспортированию и хранению.
Группа условий хранения Л1 по ГОСТ 15150-69. Хранить в закрытых отапливаемых помещениях.
Температура воздуха +1…+40 С
Относительная влажность воздуха 65% при 20 С
Атмосферное давление 84…106 кПа
Транспортироватть автомобильным и железнодорожным транспортом в транспортной таре.
Выбор и обоснование применения элементной базы.
Для создания разрабатываемого устройства согласно техническому заданию необходимо применить комплектующие отечественного производства и максимально использовать стандартные компоненты и изделия. Исходя из этого выбор элементной базы будет следующим.
|
|
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!