Міністерство освіти України

Одеський Національний Політехнічний Університет

Інститут радіоелектроніки та телекоммунікацій

Кафедра “Електронних засобів та інформаційних

комп`ютерних технологій”



ТЕМА: “Вибір елементної бази радіо віщального DRM-приймача та проектування смугового фільтру”.



Пояснювальна записка до курсового проекту з курсу

“ Елементна база електронних апаратів”.



Виконавець курсової роботи:



Керівник курсової роботи :

проф. Ніколаєнко В.М.



Одеса - 2007

ЗМІСТ

Ст.



1. ВИБІР ЕЛЕМЕНТНОЇ БАЗИ ЕА З УРАХУВАННЯМ ЗАДАНИХ ВИМОГ

1.1. Вибір ЕБ з урахуванням схемно-функіонального призначення

та надійнісно-експлуатаційних показників ………….…………………………

1.2. Вибір ЕБ з урахуванням конструкторсько-технологічних та економічних показників ……………………………….…………………………

2. ПРОЕКТУВАННЯ СПЕЦІАЛЬНОГО ЕЛЕКТРОРАДІОЕЛЕМЕНТА(ЕРЕ)

2.1. Методика проектування спеціального ЕРЕ ………………………….

2.2. Параметри і конструкція спеціального ЕРЕ …………………………

3. СПЕЦІАЛЬНІ РОЗРАХУНКИ З ВИБОРУ ЕБ І ПРОЕКТУВАННЯ ЗАДАНОГО ЕРЕ

3.1. Термокомпенсація заданого фрагмента схеми ЕА …………………..

3.2. Розрахунок виробничіх та експлуатаційних допусків основного параметра заданого ЕРЕ ………………………………………………………….

Висновки …………………………………………………………………………..

Список літератури ………………………………………………………………...

Додатки…………………………………………………………………………….

Графічні матеріали…………………………………………………………………

1. ВИБІР ЕЛЕМЕНТНОЇ БАЗИ ЕА З УРАХУВАННЯМ ЗАДАНИХ ВИМОГ

1.1. Вибір ЕБ з урахуванням схемно-функціонального призначення та надійнісно-експлуатаційних характеристик.



Вимоги, що ставляться до параметрів, властивостей та характеристик електрорадіоелементів і, як наслідок, обмеження на їхні типи, визначаються функціональним призначенням схем та ланцюгів, у яких вони використовуються. При виборі елементної бази до певного ЕА також необхідно враховувати умови експлуатації цього ЕА. Для даного варіанту курсової роботи задані наступні умови експлуатації:

умови експлуатації – корабельні;

відносна вологість – 98% при 40 С;

висота над рівнем моря – 0 км;

діапазон робочих температур: -60 С … +60 С.

Схема, для якої треба здійснити вибір елементної бази являє собою DRM-радіоприймач. Принципова схема наведена у додаткуА.

Вибір ЕБ ЕА з урахуванням надійнісно-експлуатаційних показників засно ваний на схемно-функціональному аналізі та відповідних обме женнях типів елементів і представляє собою ітераційний процес. На кожному кроці цього процесу проводиться розрахунок наступного основного показника надійності ЕБ ЕА

(1.1)

Де - сумарна інтенсивність відмов вибраного комплексу компонентів ЕБ ЕА;

- відповідно кількість в ЕА: резисторів, конденсаторів,

напівпровідникових приладів, маточних виробів, інших елементів схеми (фільтрів, ліній затримки, елементів пам'яті, пристроїв індикації, пристроїв функціональної електроніки, комутуючих пристроїв, джерел живлення, тощо.);

1/год - інтенсивність відказів з'єднання пайкою;

- інтенсивність відказів у номінальному режимі і-го відповідно: резистора, конденсатора, напівпровідникового приладу, моточного виробу, іншого елемента схеми (таблиця 1.4);

- кількість виводів і-го відповідно: резистора, кон денсатора, напівпровідникового приладу, моточного виробу, іншого елемента схеми;

- коректуючи коефіцієнти, які враховують умови експлуа тації ЕА;

; tion.3 HYPER14HYPER15; ; ; ; - поправочні коефіцієнти, що залежать від Кн (ко ефіцієнта навантаження) та t (температури) відповідно для резисторів, конденса торів, напівпровідникових приладів, моточних виробів та інших елементів схеми ЕА

Ітераційний процес базується на величину сумарної інтенсивності відказів впливають значення коефіцієнтів на вантаження Кн компонентів ЕБ ЕА, та можна змінювати, вибираючи інші типи елементів ().

На цьому етапі мета курсової роботи полягає у забезпеченні оговоре ного співвідношення між та величиною часу наробки на відмову ЕА, яку за дано.

Час наробки на відмову складає 19 000 годин.

Результати програмних розрахунків вибору ЕБ наведені у таблиці 1.



Таблиця 1.

ЕРЕ

Тип

mi

ni

Kni

i

i

i*i

mi*p

ni*(i*i+mi*p)



резистори



R1-R5, R7-R10

МЛТ-0,25Вт

2

9

1

8Е-08

2,81

2,25E-07

2E-08

2,2032E-06



R6

СП3-1А

2

1

1

5,30E-08

2,81

1,49E-07

2E-08

1,6893E-07



конденсатори



С1, С5

К51

2

2

1

3,5Е-08

3,53

1,24E-07

2E-08

2,871E-07



С2

КП2

2

1

1

3,4Е-08

2,13

7,24E-08

2E-08

9,242E-08



С16, С21, С22

К10

2

3

1

1,5Е-07

2,13

3,2E-07

2E-08

1,0185E-06



С3, С4, С6-С20

К10

2

15

1

1,5Е-07

2,13

3,2E-07

2E-08

5,0925E-06



індуктивність



L1



3

1

1

2Е-08

8,6

1,72E-07

3E-08

0,000000202



польовий транзистор



VT1

BF245A

3

1

1

7Е-07

1,37

9,59E-07

3E-08

0,000000989



мікросхеми



DA1, DA2

SA612AN

8

2

0,5

2,14Е-07

2,54

5,44E-07

8E-08

1,24712E-06



DA3

KP42EH5A

3

1

0,5

2,4Е-08

2,54

6,1E-08

3E-08

9,096E-08



DA4

TL081

5

1

0,5

2,4Е-08

2,54

6,1E-08

5E-08

1,1096E-07



смуговий фільтр



Z1

LTM455FW

3

1

1

2,4Е-08

1,37

3,29E-08

3E-08

6,288E-08



кварц



ZQ1



2

1

1

1,5E-07

1,2

1,8E-07

2E-08

0,0000002



антена



1

1

1

3,6E-07

1,91

6,88E-07

1E-08

6,976E-07



вілки



XT1-XT6



1

6

1

6,2Е-08

1,91

1,18E-07

1E-08

7,7052E-07



То



1,32337E-05

4,516E-05

22143,50593



1.2. Вибір ЕБ з урахуванням конструктивно-технологічних та економічних показників.

Конструктивно – технологічні показники складаються з конструктивних параметрів ЕБ ЕА (- сумарна маса та об’єм комплексу) і технологічних параметрів (i = 1,…5).

Сумарна маса ЕБ ЕА визначається формулою

(1.2)

Де - маса і-го елемента відповідно: резистора, конденсато ра, напівпровідникового приладу, моточного виробу, іншого елемента схеми.

г

Сумарний об’єм знаходиться за наступною формулою

(1.3)

Де - об’єм і-го елемента відповідно: резистора, конденсатора, напівпровідникового приладу, моточного виробу, іншого елемента схеми.

HYPER14HYPER15= 8946

Технологічні показники визначаються наступним чином. Коефіцієнт застосування компонентів ЕБ ЕА () має вигляд

(1.4)

Де - сумарна кількість типорозмірів оригінальних компонентів ЕБ ЕА для усіх п’яти типів ( резисторів, конденсаторів і т.д.);

- сумарна кількість типо розмірів компонентів ЕБ ЕА для усіх п’яти типів компонентів.

К1=1-19/21=0,095

Коефіцієнт повторення компонентів ЕБ ЕА () визначається за формулою

(1.5)



де - загальна кількість компонентів комплексу ЕБ ЕА.

К2=1-21/39=0,46

Коефіцієнт повторення мікросхем і мікрозбірок у ЕБ ЕА (ion.3 HYPER14HYPER15) має вигляд

(1.6)

де - кількість типорозмірів корпусів мікросхем і мікрозбірок в ЕБ ЕА;

- загальна кількість мікросхем і мікрозбірок в ЕБ ЕА.

К3=1-5/6=0,17

Коефіцієнт установочних розмірів компонентів ЕБ ЕА () представляється виразом

(1.7)

де - кількість видів установочних розмірів компонентів ЕБ ЕА.

К4=1-5/39=0,87

Коефіцієнт автоматизації і механізації підготовки компонентів ЕБ ЕА до монтажу () можна описати наступним чином

(1.8)

де - кількість компонентів ЕБ ЕА, підготовка котрих до монтажу здійснюється механічним та автоматизованим методом.

К5=32/39=0,82

Економічний показник представляє собою сумарну вартість усіх компонентів ЕБ ЕА ()

(1.9)

Де - вартість і-го відповідно: резистора, конденсатора, напівпровідникового прилада, моточного елемента, іншого елемента схеми.

грн..

Результати програмного розрахунку цього етапу вибору ЕБ наведені у таблицях 2,3,4:



Таблиця 2. Загальна маса елементів.

Тип ЕРЕ

Маса 1шт,гр

маса,гр

Загальна маса,гр



Резистори

0,12

1,08

22,36



Конденсатори К51

0,6

1,2



Конденсатори К10

0,36

6,48



Конденсатори КП2

0,25

2



польовий транзистор BF245A

0,3

0,3



мікросхеми



SA612AN

0,2

0,2



KP42EH5A

2

2



TL081

4,2

4,2



смуговий фільтр LTM455FW

2,4

2,4



кварц

2,5

2,5



Таблиця 3. Загальний об’єм елементів.

Тип ЕРЕ

Об'єм 1шт,мм3

об'єм,мм3

Загальний V,мм3



Резистори

5,652

50,868

8946,387424



Конденсатори К51

60,288

121,76



Конденсатори К10

204

3672



Конденсатори КП2

32

32



польовий транзистор BF245A

53

53



мікросхеми



SA612AN

29

29



KP42EH5A

300

300



TL081

771,869424

771,869424



смуговий фільтр LTM455FW

494

494



кварц

3421,89

3421,89



Таблиця 4. Загальна вартість елементів.

Тип ЕРЕ

Варті