Оценка потребительских свойств аналогов

Основными потребительскими свойствами и показателями качества являются:

1) Максимальная дальность связи поле/город;

2) Напряжение питания (а, следовательно, и количество стандартных батареек типа АА 1,5 В);

3) Габариты устройства;

4) Масса устройства;

5) Ток потребления в режиме приема/передачи (от этого параметра зависит время работы устройства без замены источников питания);

6) Надежность устройства;

7) Стоимость устройства.

 

Результаты сравнения аналогов проектируемого устройства по потребительским свойствам и показателям качества представлены в таблице 1.

 

 

Аналог 1 является прототипом проектируемого устройства, так как он имеет лучшие потребительские свойства и показатели качества, чем остальные аналоги (особенно это касается таких показателей качества прибора, как масса, габариты, ток потребления). Устройство имеет наименьшее из представленных аналогов напряжение питания, ток потребления как в режиме приема, и, вследствие этого, и наименьшее количество стандартных батареек типа АА (1,5 В), а, следовательно, и наименьший вес и габариты.

Кроме этого аналог 1 имеет маленькое значение потребляемого тока, как в режиме приема, так и в режиме передачи, и, следовательно, большое значение времени работы устройства без замены источников питания.

Таблица 1.

Аналоги                     Свойства	Аналог1	Аналог2	Аналог3	Аналог4	Аналог5	Аналог6	Аналог7	Новое устройство
Максимальная дальность связи поле/город, км	8 / 3	5 / 1.5	3 / 1.5	9.5 / 4.5	7.2 / 3.5	1.5	1	> 8/3
Напряжение питания, В	6	6	7.5	12	7.5	9	12	6 или менее
Габариты, мм	150/70/25	170/75/20	170/66/32	180/60/42	180/60/40	145/65/37	140/75/30	Менее 150/70/20
Масса без источников питания / с источниками питания, кг	0.25 / 0.35	0.3 / 0.4	0.35 / 0.475	0.2 / 0.4	0.2 / 0.35	Большая	Большая	Менее 0.25 / 0.3
Ток потребления в режиме приема/передачи, мА	7 / 90	8 / 90	14 / 70	15 / 600	15 / 600	10 / 35	15 / 30	Менее 7 / 90
Надежность	Высокая	Средняя	Средняя	Высокая	Высокая	Низкая	Низкая	Высокая
Стоимость, руб	Низкая	Низкая	Низкая	Высокая	Высокая	Низкая	Низкая	Низкая

 

Основным способом улучшения прототипа является модернизация, обновление практически всех компонентов устройства. Некоторые элементы схемы прототипа существенно отличаются по своим характеристикам от остальных. По возможности необходимо модернизировать все эти элементы устройства, так как это позволит существенно снизить габариты и массу устройства, повысить его надежность.

1) Все электролитические конденсаторы прототипа К50-16 целесообразно заменить на К50-35.

2) Все постоянные резисторы прототипа МЛТ-0,125 целесообразно заменить на С2-33.

3) Транзисторы КТ315Г (VT2 и VT3) целесообразно заменить на КТ358.

4) Транзистор КТ603 (VT6) целесообразно заменить на КТ646.

5) Все неэлектролитические конденсаторы номиналом выше 680 пФ целесообразно заменить на К10-17, так как данный конденсатор для больших значений емкости обладает меньшими габаритами и массой, чем исходный конденсатор КМ5.

6) Подстроечный резистор СП4-ГМ (R5) целесообразно заменить на СП3-4МвМ, который обладает меньшими габаритами и массой, и более высокими эксплутационными характеристиками.

 

Кварцевый резонатор выбирался, в расчете на наименьшие массогабаритные характеристики, повышенные механические воздействия и широкий диапазон рабочих температур. В результате был выбран кварцевый резонатор – РК415, который обладает наилучшими вышеперечисленными характеристиками.

Динамическая головка выбиралась в расчете на наименьшие массогабаритные характеристики. В результате была выбрана динамическая головка 0,5ГДШ-26.

Разъем-соединитель печатной платы и антенны выбирался в расчете на наименьшие массогабаритные характеристики, повышенные механические воздействия и широкий диапазон рабочих температур. В результате был выбран соединитель розетка СР-50-73ФВ.

 

Принципиальная схема модернизированного прототипа представлена на рисунке 1. В таблице 2 – перечень элементов модернизированного прототипа, в таблице 3 - компонентная база модернизированного прототипа.

 

Позиционное обозначение

Наименование

Количество

Примечание

 

Интегральные микросхемы
DA1	К174ХА42	1
DA2	К174УН4А	1
Транзисторы
VT1	КП350Б	1
VT2,VT3	КТ358	2
VT4,VT5	КТ315Г	2
VT6	КТ646	1
Диоды
VD3	КД522Б	1
Стабилитроны
VD1	КС139А	1
VD2	КС147А	1
Варикапы
VD4	КВ109Г	1
Конденсаторы
неэлектролитические
C1,C4	КМ5(22)	2
C2,C5,C27,C28	К10-17(1000)	4
C3,C18,C25,C45,C47,C48	КМ5(0,01)	6
C6,C16,C19,C32,C35	КМ5(0,1)	5
C7	КМ5(220)	1
C8,C11,C14	К10-17(4700)	3
C9,C30,C33	К10-17(3300)	3
C12	К10-17(3600)	1
C13	К10-17(2200)	1
C15	КМ5(0,15)	1
C24	К10-17(1мк)	1
C29	КМ5(300)	1
C31	КМ5(0,047)	1
C37	КМ5(33)	1
C38	КМ5(120)	1
C39,C40	КМ5(68)	2
C41,C44	КМ5(330)	2
C42	КМ5(150)	1
C43	КМ5(680)	1
электролитические
C10,C17,С26	К50-35(4,7мк)	3
C20	К50-35(10мк)	1
С21,С23	К50-35(20мк)	2
С22,С34	К50-35(1мк)	2
С46	К50-35(100мк)	1
подстроечные
С36	КПК-МП	1

 

 

Позиционное обозначение	Наименование	Количество	Примечание
Резисторы
постоянные
R1	С2-33(68k)	1
R2	С2-33(100k)	1
R3	С2-33(2,2k)	1
R4	С2-33(100)	1
R6	С2-33(1,2k)	1
R7	С2-33(680)	1
R8	С2-33(1)	1
R9,R12,R13	С2-33(47k)	3
R10	С2-33(22k)	1
R11	С2-33(56k)	1
R14	С2-33(1,5k)	1
R15,R25	С2-33(330)	2
R16	С2-33(15k)	1
R17	С2-33(6,8k)	1
R18,R20,R23,R24	С2-33(33k)	4
R19,R22	С2-33(4,7k)	2
R21	С2-33(15k)	1
R26	С2-33(470)	1
R27	С2-33(220)	1
переменные
R5	СП3-4МвМ	1	с выключателем SA1
Катушки индуктивности
каркасные
L1 поверх L2		1
L4 поверх L3		1
L6 поверх L7		1
L5		1
бескаркасные
L8		1
L9		1
c ферритовым сердечником
L10, L11		2
Кварцевый резонатор
ZQ1	РК415	1	26955…27280 кГц
Динамическая головка
ВА1	0,5ГДШ-26	1
Соединитель
XS1	СР-50-73ФВ	1
Переключатели
SB1	ПМ-15М	1
SB2	ПМ-24-2	1

 

 

Наименование элемента	Количество шт.	Конструкционные параметры			Допустимые эксплутационные характеристики
		Масса, г	Габаритные размеры, мм	Интенсивность отказов,  1/ч 10(-6)	Диапазон температур, C	Вибрации		Ударная нагрузка, g	Линейное ускорение, g	Пониженное давление, Па
						Частота, Гц	Перегрузка, g
ИМС
К174ХА42	1	2,5	21,5/5,8/4	0,1	-10+70	600	10	150	50	27000
К174УН4А	1	1,5	19/20(7,5)/4	0,1	-25+70	600	10	150	50	27000
Транзисторы
КП350Б	1	0,7	6/6/5,3	0,075	-55 +150
КТ358	2	0,2	4,4/2,5/4,4	0,075	-40 +85	600	10	150	150	27000
КТ315Г	2	0,18	7,2/3/5	0,075	-60 +100	600	10	75	25	27000
КТ646	1	1	7,8/2,8/11	0,15	-45 +85	600	10	75	25	27000
Диоды
КД522Б	1	0,15	3,8/1,9/1,9	0,1	-60 +125	2500	15	150	150	27064
Стабилитроны
КС139А	1	0,3	7,5/3/3	0,02	-60 +125	600	10	150	200	28372
КС147А	1	1	15/7/7	0,005	-60 +125	5000	40	150	150	565
Варикапы
КВ109Г	1	0,06	4/2,5/2,9	0,02	-40 +85	600	10	75	25	27064
Конденсаторы
неэлектролитические
КМ5(22)	2	0,5	5/4,5/3,0	0,005	-60 +155	200	8	1000	500	0,00013
КМ5(0,01)	6	0,5	5/4,5/3,0	0,005	-60 +155	200	8	1000	500	0,00013
КМ5(0,1)	5	0,5	5/4,5/3,0	0,005	-60 +155	200	8	1000	500	0,00013
КМ5(220)	1	0,5	5/4,5/3,0	0,005	-60 +155	200	8	1000	500	0,00013
КМ5(0,15)	1	0,5	5/4,5/3,0	0,005	-60 +155	200	8	1000	500	0,00013
КМ5(680)	1	0,5	5/4,5/3,3	0,005	-60 +155	200	8	1000	500	0,00013
КМ5(300)	1	0,5	5/4,5/3,0	0,005	-60 +155	200	8	1000	500	0,00013
КМ5(0,047)	1	0,5	5/4,5/3,0	0,005	-60 +155	200	8	1000	500	0,00013
КМ5(33)	1	0,5	5/4,5/3,0	0,005	-60 +155	200	8	1000	500	0,00013
КМ5(120)	1	0,5	5/4,5/3,0	0,005	-60 +155	200	8	1000	500	0,00013
КМ5(68)	2	0,5	5/4,5/3,0	0,005	-60 +155	200	8	1000	500	0,00013
КМ5(330)	2	0,5	5/4,5/3,0	0,005	-60 +155	200	8	1000	500	0,00013
КМ5(150)	1	0,5	5/4,5/3,0	0,005	-60 +155	200	8	1000	500	0,00013
К10-17(1000)	4	1	6,8/4,6/5,6	0,005	-60 +125	200	8	1000	500	0,00013
К10-17 (4700)	3	1	6,8/4,6/5,6	0,005	-60 +125	200	8	1000	500	0,00013
К10-17(3300)	3	1	6,8/4,6/5,6	0,005	-60 +125	200	8	1000	500	0,00013
К10-17(3600)	1	1	6,8/4,6/5,6	0,005	-60 +125	200	8	1000	500	0,00013
К10-17(2200)	1	1	6,8/4,6/5,6	0,005	-60 +125	200	8	1000	500	0,00013
К10-17(1мк)	1	1	8,4/6,7/5.6	0,005	-60 +85	200	8	1000	500	0,00013
электролитические
К50-35(4,7мк)	3	0,8	6,3/6,3/12	0,2	-40 +70	600	9,8	14,7	98	6,7
К50-35(10мк)	1	0,8	6,3/6,3/12	0,2	-40 +70	600	9,8	14,7	98	6,7
К50-35(20мк)	2	0,8	6,3/6,3/12	0,2	-40 +70	600	9,8	14,7	98	6,7
К50-35(1мк)	2	0,8	6,3/6,3/12	0,2	-40 +70	600	9,8	14,7	98	6,7
К50-35(100мк)	1	1	6,3/6,3/14	0,2	-40 +70	600	9,8	14,7	98	6,7
подстроечные
КПК-МП	1	3	17/11/9	0,005	-60 +85	100	4	450	50	6,7
Резисторы
постоянные
C2-33(68к)	1	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
C2-33(100к)	1	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
C2-33(2,2к)	1	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
C2-33(100)	1	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
C2-33(1,2к)	1	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
C2-33(680)	1	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
C2-33(1)	1	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
C2-33(47к)	3	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
C2-33(22к)	1	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
C2-33(56к)	1	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
C2-33(1,5к)	1	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
C2-33(330)	2	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
C2-33(15к)	2	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
C2-33(6,8к)	1	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
C2-33(33к)	4	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
C2-33(4,7к)	2	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
C2-33(470)	1	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
C2-33(220)	1	0,15	6/2,2/2,2	0,01	-60 +155	5000	40	1000	200	133,32
переменные
СП3-4МвМ	1	9,6	20/11,5(+12,5)/23	0,05	-60 +85	5000	40	1000	500	0,00013
Катушки индуктивности
каркасные
L1(L2)	1		4,5/5,5/5,5	0,02
L4(L3)	1		4,5/5,5/5,5	0,02
L5	1		3,75/5,15/5,15	0,02
L6(l7)	1		4,5/5,5/5,5	0,02
бескаркасные
L8	1		3,5/3,5/3,5	0,02
L9	1		4,5/3,5/3,5	0,02
с сердечниками
L10,L11	2		7/4,25/2,25	0,02
Кварцевый резонатор
РК415	1		11/4,5/3,6	0,087	-60 +85
Соединитель
СР-50-73ФВ	1	9	28,5(16 внутри)/ 16,2/16,2	0,02	-60 +125	2500	15	150	50
Переключатели
SB1	1	1,2	13,5/5,5/11	0,03	-60 +70
SB2	1	2,7	20,3/7,2/12.7	0,03	-60 +85
Динамическая головка
0,5ГДШ-26	1	20	40/40/7,5