Реферат: Предварительный усилитель мощности коротковолнового передатчика мощностью 40 Вт - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Предварительный усилитель мощности коротковолнового передатчика мощностью 40 Вт

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 112 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

1 Содержание Введение 1. Исходные данные и их анализ 1.1 Проектируемый блок составная часть системы высшего уровня 1.2 Развернутое техническое задание 1.3 Описание и анализ электрической принципиальной схемы 1.4 Патентный поиск и аналоги блока 2. Проектирование блока 2.1 Разработка несущей конструкции 2.2 Тепловой расчет 3 . Проектирование функционального узла 3.1 Выбор группы жесткости 3.2 Материал и метод изготовления печатной платы 3.3 Расчет печатного монтажа 4. Оценка качества 4.1 Расчет надежности по внезапным отказам 4.2 Оценка качества Заключение Список используемых источников Приложение А (обязательное) Приложение Б (обязятельное) Введение Аппаратура связи находит широкое применение. Усовершенствование ко н струкции и повышение ее эффективности является важной задачей на данном этапе развития р а диоэлектронной аппаратуры. В составе стационарных радиопередающих комплексов используются ус и лители мощности, которые обеспечивают необходимое усиление радиочасто т ного сигнала до необходимого уровня мощности. Современные усилители имеют сложную конструкцию. Предварительный усилитель имеет каскады н е посредственного усиления сигнала. Для получения более высокой мощности нужно предусмотреть сложение сигналов. Современный усилитель должен включать в себя автоматизированные системы управления и контроля, которые обеспечивают защиту схемы усил и теля от перенапряжения, перегрева и разбаланса. Управление работой усилителя может осуществляться с помощью сигналов от блока управления и контроля, обслуживающего весь радиопер е дающий комплекс либо сам усилитель. Для предохранения элементов усилителя от перегрева в конструкции блока следует предусмотреть использование радиаторов, системы воздушного охлаждения, либо с о временные системы охлаждения, например, тепловые трубы. Темой курсового проекта является разработка предварительного усилителя мощности, работающего в коротковолновом диапазоне и имеющего минимал ь ную выходную мощность 40 Вт. В задание на курсовой проект входят технич е ские характеристики предварительного усилителя мощности, а также условия эксплуатации, при которых необходимо обеспечить бесперебойную работу ус и лителя. 1. Исходные данные и их анализ 1.1 Проектируемый блок составная часть системы высшего уровня Проектируемый блок входит в состав блока усилителя мощности коротк о волнового, автоматизированного, дистанционно управляемого радиопереда ю щего устройства мощностью 1 кВт. Диапазон частот 1,5…29,999 МГц, с ди с кретной сеткой частот 10 Гц, номинальная выходная мощность 1000 200 Вт, на эквивалентной нагрузке 75 Ом, питание осуществляется от трехфазного тока: ( ) В, масса 265 кг, габаритные размеры 371 90,5 161. 1.2 Развернутое техническое задание Темой данного курсового проекта является предварительный усилитель мощности коротковолнового передатчика мощностью 40 Вт. Он предназначен для линейного широкополосного усиления высокочастотного сигнала возбудителя до уровня мощностью поря д ка 40 Вт. Технические данные объекта должны соответствовать следующим знач е ниям: — диапазон частот – 1,5 — 30 МГц; — входное сопротивление – 75 Ом; — КСВ на входе усилителя – не более 1,1; — номинальное сопротивление нагрузки – не менее 40 Вт; — номинальное напряжение входного сигнала – (3 0,3) В; — КПД при номинальной входной мощности в режиме несущей – 30 ; — коэффициент нелинейных комбинационных искажений при выходной мощности в пике огибающей (45 5) Вт – не более – 33дБ; уровень внеполосных гармонических составляющих – не более – 20 дБ. Предварительный усилитель мощности должен удовлетворять требован и ям, предъявляемым к аппаратуре, устанавливаемой на подвижных и стациона р ных объектах и работающих в непрерывном режиме в условиях эксплуатации соответствующих группе 1.6 по ГОСТ20.39.304 – 76 климатического исполн е ния УХЛ с изменением требований по синусоидальной вибрации, предельному атмосферному давлению, пониженной температуры среды до требований те х нических условий на передатчики. Ввиду отсутствия акустически чувствител ь ных элементов, требования по воздействию акустического шума не предъявл я ются. Работоспособность при пониженном атмосферном давлении гарантируется прим е нением элементной базы и конструкцией. 1.3 Описание и анализ электрической принципиальной схемы Первый ВЧ каскад выполнен по двухтактной схеме с общим истоком на транзисторах VT 1, VT 2, работающих в классе А и имеющих низкий уровень шумов. Резисторы R 11… R 14 предназначены для создания неглубокой (порядка 20%) отрицательной обратной связи (ООС) по постоянному и переменному т о ку. Трансформатор ТДЛ WT 1осуществляет переход от несимметричного входа ПУ к симметричному входу двухтактного каскада. Для компенсации емкостей составляющей входного сопротивления полевых транзисторов применены ко р ректирующие фазовые контуры на элементах C 3, C 6, R 3, L 1 ( C 4, C 7, R 4, L 2) подборные конденсаторы C11, C13, C14 предназначены для дополнения вхо д ных емкостей транзисторов до значений, определяемых волновым сопротивл е нием контура. Для компенсации индуктивностей выводов резисторов R 3, R 4 и лучшего согласования по входу параллельно резисторам R 3, R 4 включены ко н денсаторы С2, С5. Для обеспечения регулировки коэффициента усиления пе р вого каскада смещение на затворах транзисторов VT 1, VT 2 подается с платы управления КВ А1. Балансировка режима транзисторов по постоянному току осуществляется с помощью резисторов R 7, R 9. С целью исключения выхода из строя транзисторов VT 1, VT 9 при обрыве или замыкании цепи «СМЕЩЕНИЕ 1», на резисторы R 7, R 9 подается отрицательное напряж е ние минус 15 В. Питание стоковых цепей осуществляется через дроссели L 3, L 4 от эми т терного повторителя, выполненного на транзисторе VT 3, на базу которого под а ется напряжение со стабилизатора напряжения, выполненного на стабилитроне VD 7 транзисторе VT 3, расположенных в плате управления КВ. связь между первым и вторым каскадом ПУ осуществляется посредством симметрирующ е го трансформатора VT 2. Второй каскад ПУ выполнен на транзисторах VT 4, VT 5 типа 2П909А, раб о тающих в классе А. В цепях стабилизации режима и снижения избыточного усиления, в истоки транзисторов включены резисторы обратной связи R 26… R 33. Согласование со входом второго каскада осуществляется с помощью элементов L 5, R 19, L 26, R 20, образующих с конденсатором С зи низкочастотный фильтр. Для коррекции АЧХ каскада на высоких частотах, введена ООС по н а пряжению с помощью элементов R 24, C 24, R 25, C 25. Напряжение смещения на затворы транзисторов подается с платы управления КВ и в небольших пределах (10 – 15)% изменяет коэффициент усиления второго каскада. Корректирующая цепь R 36**, C 27 формирует необходимый уровень и наклон АЧХ ПУ. Тран с форматор WT 3 выполняет функцию подавления четных гармоник. Оконечный каскад ПУ выполнен на транзисторах VT 8, VT 9 типа 2Т9111Б, работающих в режиме В. для согласования низкого входного импеданса этих транзисторов с выходным сопротивлением второго каскада усилителя, прим е нен трансформатор WT 4 типа «ДЛИННАЯ ЛИНИЯ» с коэффициентом тран с формации по напряжению 3:1. Входная цепь каскада выполнена по схеме последовательного возбуждения. Для компенсации снижения модуля коэффиц и ента усиления по току транзисторов VT 8, VT 9 с увеличением частоты использ у ется корректирующее звено, состоящее из конденсаторов C 28, C 29 ( C 30, C 31) и параллельно подключенного резистора R 37 ( R 38). Снижение неравномерности АЧХ осуществляется с помощью ООС, образованной обмоткой, состоящей из одного витка на трансформаторе WT 5 и резисторами R 42, R 45. Режим транзисторов VT8, VT9 по постоянному току определяется напр я жением смещения, поступающим через резисторы R43, R44 и развязывающие дроссели L7, L8 на базы транзисторов от устройства термостабилизации А2. Трансформатор WT 5 предназначен для подавления четных гармонических с о ставляющих коллекторного тока. Для перехода от симметричного выхода двухтактной схемы к несимме т ричному выходу ПУ и согласования с нагрузкой, используется трансформатор Т ДЛ WT 6 с коэфф и циентом трансформации по напряжению 1:2. На выходе трансформатора WT 6 включены разделительные конденсаторы C 39, C 40 и конденсатор C 41*, корректирующие уровень выходного напряжения ПУ на верхних частотах. Выходное напряжение ПУ детектируется детектором, выполненным на элементах VD 3, VD 4, C 37, C 38, R 46 – R 48. Продетектированное напряжение поступает на ко н трольный разъем Х3. На контакты этого разъема с целью контроля выведены напряжения пит а ния смещения полевых транзисторов, продетектированное входное напряжение U вх и продетектированное напряжение с сеток ламп БУМ U вых , а также цепь управления и запирания ПУ. 1.4 Патентный поиск и аналоги блока Основной задачей настоящего патентного поиска является изыскание и н женерно-технических решений по созданию перспективного предварительного усилителя мощности, обладающего лучшими техническими и конструктивн ы ми характеристиками. В последние годы в нашей стране и за рубежом разработан ряд широкоп о лосных усилителей мощности. Функциональное построение всех усилителей мощности определяется элементной базой, конкретными требованиями к кач е ственным характеристикам и методам усиления. Основные характеристики наиболее типичных усилителей приведены в таблице1. На основании данных таблицы 1 и проведенного анализа имеющихся мат е риалов по зарубежным усилителям мощности и сравнении их характеристик с характеристиками отечественных изделий можно сделать следующие выводы. Отечественные усилители мощности не уступают зарубежным аналогам по ряду основных параметров: диапазон рабочих частот, каналам излучения, стабильности частот, уровню подавления высших гармонических составля ю щих, уровню шума в рабочей полосе, надежности. Вместе с тем отечественные усилители существенно уступают западным аналогам по массе и КПД. В н а стоящей курсовом проекте разрабатывается усилитель мощности с высокими технич е скими характеристиками. Табл ица 1. Параметры аналогов блока Наименование характер и стики Ед.изм. Исследуемые объекты 1. Диапазон радиочастот МГц 2 – 30 30 – 88 3 – 30 1,5 – 30 2. Выходная мощность Вт 80 60 40 40 3. Входная мощность Вт 0,5– 2 0,5 – 1 0,4– 2 0,4– 2 4. Вид управления – Ручн. Авт. Авт. Авт. 5. Рабочая температура С -40 60 -5 55 5 40 5 40 6. КПД % 60 – 50 30 7. Среднее время нарабо т ки на отказ Ч – – 3000 3200 8. Масса Кг – – 3 2,8 9. Габаритные размеры Мм 332 305 64 – 431 464 170 371 90,5 161 2. Проектирование блока 2.1 Разработка несущей конструкции В связи с узкоспециализированным назначением радиопередающего устройства, к конструкции блока предварительного усилителя предъявляется ос о бое значение. Размеры корпуса блока предварительного усилителя должны быть соответствовать габаритным размерам места установки блока, т.е. его ширина, длинна и высота не должны превышать эти размеры. В условиях эксплуатации радиопередающего комплекса предусмотрены быстрая поблочная разборка и транспортировка всего комплекса. Но с учетом того, что блок эксплуатируется в стационарных условиях, то нет необходимости для его дополнительного крепления и амортизации. Обычно масса несущей конструкции радиоэлектронной аппаратуры составляет примерно 70% от общей массы аппаратуры. Поэтому задача уменьш е ния массы базовой несущей конструкции является весьма актуальной. Габари т ные размеры и масса блока во многом зависит от применяемой в нем системы охлаждения. Для уменьшения габаритных размеров блока в качестве системы охлаждения для элементов, работающих в критических режимах, применяем теплоотвод потоком воздуха, нагнетаемого вентиляторами. Для более эффе к тивного охлаждения блока кожух выполнен с перфорацией. Внутренние ячейки блока выполнены по многомодульному типу. Каждый модуль может быть легко заменен в случае его выхода из строя. Рассматриваемый блок должен иметь облегченную конструкцию, поэтому в качестве материала несущей конструкции выбираем сплавы алюминия, а т о копроводящие элементы выполним из меди. Для антикоррозионной стойкости все платы покрываются лаком ЭП– 730. Для обеспечения внешней эстетичности, а также для антикоррозионной стойкости наружные поверхности покрываются эмалью. Конструкция предварительного усилителя мощности состоит из радиатора (поз. 33) с установленными на него передней (поз. 2) и задней (поз. 31) панел я ми, также на радиатор на втулки (поз. 32) устанавливаются платы печатные с усилительными каскадами. Снизу на радиатор установлена направляющая (поз.27), для предварительного позиционирования блока внутри БУМ. Справа на радиатор на втулки (поз.40) устанавливается блок управления усилителя предварительного. На передней панели для контроля режимов работы блока предварительного усилителя мощности устанавливается розетка (поз.101) типа РП– 15ГВ. Также для регулировки параметров блока управления предварительного усилителя мощности сделаны 3 отверстия. Но с учетом того, что все это используется только при регулировке блока, все эти позиции закрываются фальшпанелью (поз. 25). На задней панели устанавливаются штыри ловители (поз.39) для более точного позиционирования блока. Для точного вхождения вилки типа РП10– 11ЛВ, на ней установлены штыри. Входной и выходной сигнал предварительн о го усилителя мощности поступает через штекеры ВЧ входа и ВЧ выхода уст а новленных на задней панели (поз.11). Габаритные размеры блока 320 160 30 мм. Масса 2.8 кг. 2.2 Тепловой расчет В проектируемом блоке требуется отвод тепла от транзисторов усилител ь ных каскадов. Для отвода тепла в конструкции устройства предусмотрены два осевых электровентилятора 1,0 ЭВ– 1,4– 4. Процесс теплообмена радиоэле к тронных аппаратов охлаждаемых продуваемым через них воздухом, носит очень сложных характер и не поддается точному расчету. Тепловой режим а п парата зависит от следующих параметров: формы и размеров кожуха, шасси и радиодеталей, расположения деталей на шасси, мощности отдельных источн и ков тепла и их расположения в аппарате, размеров, формы и расположения ус т ройств для подвода и отвода воздуха, расхода и температуры воздуха, а также условий те п лообмена снаружи аппарата. Расчет радиатора Перегрев полупроводниковых приборов можно уменьшить, путем увел и чения теплоотдающей поверхности, т.е. установкой их на радиатор. Методика расчета приведена в [2]. Исходными данными при проектировании или выборе радиатора являются: предельная температура рабочей области транзистора t p =100 С; мощность рассеиваемая на приборе Р=25Вт; температура окружающей среды t 0 =35 С; вну т реннее тепловое сопротивление прибора между рабочей зоной транзистора и корпусом R вн =0,425 С/Вт. – Определим перегрев места крепления прибора с радиатором: где R к – тепловое сопротивление контакта между прибором и радиатором, С/Вт, , S к = 0,42 10 -3 м 2 – площадь контактной поверхности. С/Вт С – определим в первом приближении средний перегрев основания радиат о ра: С – Выбираем тип радиатора в первом приближении с помощью графиков представленных на рисунке 4.21 [2]. В соответствии с графиком выбираем ребристый радиатор в условиях вынужденного охлаждения. – определим коэффициент теплоотдачи радиатора по графикам на рисунке 4.25 [2]. В соответствии с графиком эф =125Вт/м 2 град – находим площадь основания радиатора м 2 – Определим средний перегрев основания радиатора во втором приближ е нии где ; ; р – коэффициент теплопроводности материала радиатора, Вт/мград; S p – толщина основания радиатора, м. Выберем в качестве материала радиатора алюминий, у которого р =208 Вт/мград, а толщина основания р =0,023м. t S =0.008м 2 Из сделанных расчетов можно сделать вывод, что суммарная площадь радиатора всех транзисторов не будет выходить за пределы габаритных разм е ров блока и мы можем применить данную схему охлаждения транзисторов. 3. Проектирование функционального узла 3.1 Выбор группы жесткости В зависимости от условий эксплуатации определим группу жесткости по ОСТ4.ГО.077.000 обслуживающие соответствующие требования к конструкции печатной платы, используемому материалу основания проводящему рисунку и т.д. Для нашей платы выбираем вторую группу жесткости. 3.2 Материал и метод изготовления печатной платы Двусторонняя печатная плата с металлизированными монтажными отве р стиями и переходными отверстиями характеризуются высокими коммутацио н ными свойствами, повышенной прочностью соединения вывода навесного мо н тажа с проводящим рисунком платы, относительно высокой стоимостью конс т рукции. Для платы усилителя выбираем двустороннюю печатную плату с м е таллизированными и переходными отверстиями. Габаритные размеры печатной платы должны соответствовать ГОСТ10317-79 при максимальном соотношении сторон 5:1. Согласно ГОСТ10317-79 выб и раем прямоугольную форму платы. Размеры печатной платы определяются т и пом применяемых навесных элементов и размерами модуля. Для нашего блока выбираем платы размерами 110 170 мм и 80 100мм. Сопрягаемые размеры контура печатной платы должны иметь предельные отклонения по 12 квалитету ГОСТ 25347-82, несопрягаемые размеры контура печатной платы должны соответствовать предельным отклонениям по14 квал и тету ГОСТ25347-82. Толщину печатной платы определим исходя из используемой элементной базы и действующей механической нагрузки. Толщину печатной платы уст а навливаем по ТУ на исходный материал ГОСТ10316-78. Материал основания печатной платы выбираем согласно ГОСТ10316-78, ГОСТ23751-79 или ТУ. Для печатной платы эксплуатируемой в условиях соо т ветствующих группе 1.6 по ОСТ4.ГО.077.000 рекомендовано применять мат е риалы но основе текстолита. Платы усилителя изготавливаем из стеклотекст о лита СФ-2-50-2 ГОСТ10316-78 фольгированная с двух сторон. Толщина фол ь гированного слоя 35 мкм толщина платы 2 мм. 3.3 Расчет печатного монтажа Проведем расчет печатного монтажа платы предварительного усилителя. Методика расчета приведена в [2]. Расчет произведем в следующей последов а тельности: – Исходя из технологических возможностей производства , выбираем ко м бинированный позитивный метод изготовления печатной платы. Класс точности 3 по ГОСТ 23752-79. Определим ток наиболее нагруженного элемента: – Определяем минимальную ширину (мм) печатного проводника по пост о янному току для цепей питания. , где j доп = 48 А/мм 2 – допустимая плотность тока, выбирается по таблице 4.5 [2]; t =35мкм – толщина проводника. мм – Определим номинальное значение монтажных отверстий d : где d э =0,7 мм – максимальный диаметр вывода устанавливаемого ЭРЭ; d n . o =0.1 мм – нижнее предельное отклонение от номинального диаметра таблица 4.6 [2]; Г=0,,2 – разница между минимальным диаметром отве р стия и максимальным диаметром вывода. мм – Рассчитываем диаметр контактных площадок для двусторонней печа т ной платы, изготовленной комбинированным позитивным методом где D 1min – минимальный эффективный диаметр площадки, мм: где b m =0.05 мм – расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки; d =0.08 мм и р =0,2 мм – допуски на расположение отверстий и контактных площадок; d max – максимальный диаметр посве р ленного отверстия: где d =0.05 – допуск на отверстия таблица 4.6 [2]: мм мм мм – Определим ширину проводников мм – Определим минимальное расстояние между элементами проводящего р и сунка: Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой: где L 0 =2.5 мм – расстояние между центрами рассматриваемых элементов, l =0.05 – допуск на расположение проводников таблица 4.6 [2]; D max – ма к симальный диаметр контактной площадки: мм мм Минимальное расстояние между двумя контактными площадками: мм Минимальное расстояние между двумя проводниками: мм 3.4 Расчет индуктивностей Рассчитаем конструкцию индуктивностей L 1 = L 2 . Определим уточненные значения индуктивностей для типовых значений емкостей на частоте f =30МГц по формуле: , нГн Рассчитываем диаметр провода катушек: , где I – радиочастотный ток, А; f – частота тока, МГц; – разность температуры провода и окружающей среды, Т=40К. мм Шаг намотки, при котором достигается наименьшее активное сопроти в ление катушки току радиочастоты: g =2 d g =2 1.4=2.8 мм Рассчитываем число витков спирали катушки: , где L расч – Расчитанное значение индуктивности, мкГн; D – диаметр кату ш ки, см; F ( C / D ) – коэффициент формы катушки, определяемый по графику на р и сунке 10.3 [3]. витка рассчитаем катушки L 5 = L 6 . Определяем уточненный номинал индуктивн о сти: нГн Рассчитаем диаметр провода катушек: мм Рассчитаем шаг намотки: g =2 3=6 мм Рассчитаем число витков спирали катушки: витка 4. Оценка качества 4.1 Расчет надежности по внезапным отказам Прикидочный расчет В начале для определённого класса объектов выбирается один из типов п о казателей надёжности: интервальный, мгновенный, числовой таблица 6 в [1]. Из нее выбираем, с учетом вида объекта (ремонтируемый с допустимыми перер ы вами в работе), числовые показатели надежности, т.е. m t – средняя наработка между отказами, m B – среднее время восстановления объекта, К Г – коэффиц и ент готовности. Таким образом, при конструкторском проектировании РЭС не требуется рассчитывать все ПН, необходимо, прежде всего, определить вид объекта и выбрать те ПН, которые наиболее полно характеризуют надёжностные свойства разрабат ы ваемого объекта. Для дальнейшего выбора показателей надежности установим шифр из четырёх цифр, по рекомендации таблицы 7 [1]: 2312. Что соответствует: по пр и знаку ремонтопригодности — ремонтируемому (2), по признаку ограничение продолжительности эксплуатации— режим использования по назначению – н е прерывный (1), по признаку доминирующий фактор при оценке последствий о т каза – факт выполнения или не выполнения изделием заданных ему функций в заданном объеме(2). Исходя из этих данных по таблице 8 [1] определяются показатели наде ж ности. Полученные результаты сравниваем с таблицей 6 [1]. Окончательно п о лучаем, что в связи с тем, что приёмник ремонтируемый, восстанавливаемый, с допустимыми перерывами в работе, то ПН будут m t , m в , К г , Т. е. мы выбрали числовые ПН: наработку на отказ – m t , среднее время восстановления объекта – m в , коэффициент готовности – К г . Ответственным этапом в проектировании надёжности РЭА является обо с нование норм, т. е. допустимых значений для выбранных показателей надежн о сти. Это объясняется следующими причинами. Во-первых, от правильности р е зультатов данного этапа зависит успех и смысл всех расчётов надёжности, т. к. здесь мы определяем, какое значение показателей надежности можно считать допустимым. Во-вторых, нет общих правил и рекомендаций для установления норм надёжности различных объектов, многое зависит от субъективных факт о ров и опыта конструктора. В-третьих, любая ошибка на данном этапе ведёт к тяжёлым последствиям: занижение нормы ведёт к повышению потерь от нен а дёжности, завышение – от дороговизны. Итак, из таблицы 9 [1] мы определяем исходя из группы аппаратуры по ГОСТ 16019– 78 – возимая на автомобилях; по числу ЭРЭ (яя700), что m t допустимая равна 3000 часов. Надёжность РЭА в значительной степени определяется надёжностью эл е ментов электрической схемы (ЭЭС) и их числом. Поэтому точность расчёта ПН проектируемого объекта относительно отказов, обусловленных нарушениями ЭЭС, имеет большое значение. Заметим, что к ЭЭС следует относить места п а ек, контакты разъёмов, крепления элементов и т. д. При разработке РЭА можно выделить три этапа расчёта: прикидочный расчёт, расчёт с учётом условий эк с плуатации и уточнённый расчёт. Прикидочный расчёт проводится с целью проверить возможность выполнения требований технического задания по н а дёжности, а также для сравнения ПН вариантов разрабатываемого объекта. Прикидо ч ный расчёт может производиться, и когда принципиальной схемы ещё нет, в этом случае количество различных ЭЭС определяется с помощью объектов ан а логов. Исходные данные и результаты расчёта представлены в таблице 1. По данным таблицы рассчитываются граничные и средние значения инте н сивности отказов, а также другие показатели надёжности. Следует учесть то, что после нахождения интенсивности отказов элеме н тов одной платы необходимо для определения я всего приёмника произвести умножение на 8, что и будет отр а жаться в расчёте. Таблица 2. Исходные данные для прикидочного расчета надежности РЭА Порядковый номер и тип элеме н та Число элемен. каждого типа nj Границы и среднее значение интенсивности отк а зов Суммарное значение интенсивности отказов эл е ментов определенного типа я imin я imax я i ср n я imin n я imax n я i ср 1. Резисторы постоя н ные 330 0,4 0,6 0,5 18,8 28,2 23,5 2. Конденсат о ры 150 0,263 0,513 0,31 11,05 21,55 13,04 3. Микросхемы 285 4. Диоды 120 0,36 0,678 0,439 1,44 2,71 1,76 5. Транзист о ры 60 0,370 0,840 0,740 3,33 7,56 6,66 6. Индикаторы единичные 12 0,51 1,018 0,50 6,12 12,22 6 7. Тумблеры 5 8. Реле 50 9. Разъем 38 0,10 0,20 0,15 0,4 0,6 0,8 10. Основание ПП (текст о лит) 16 0,006 0,010 0,008 0,006 0,008 0,010 11. Пайка 1500 0,083 0,150 0,117 26,15 47,25 36,86 Произведём вычисления: Расчёт с учётом условий эксплуатации. Расчёт безотказности конструируемого объекта с учётом условий эксплуат а ции аппаратуры, т.е. влияние механических воздействий, высотности и клим а тических факторов производится с помощью поправочных коэффициентов для интенсивностей отказов по одной из следующих формул: ; где я оэ – интенсивность отказов j -го элемента в номинал ь ном режиме ( температура окружающей элемент среды 20яС, коэффициент н а грузки равен 1); - поправочные коэффициенты, учитывающие соответственно воздействия вибрации, ударных нагрузок, климатических факторов (влажности и температуры) и высоты; k 1,2, j - коэффициент, учитывающий одновременно воздействие вибрации и ударных н а грузок. Значения интенсивностей яоj и поправочных коэффициентов kя,j берутся из научно-технической литературы по надёжности РЭА. Для наиболее распростр а нённых элементов и условий эксплуатации эти значения приведены в прилож е нии [2]. Обозначим произведение поправочных коэффициентов для j -го элемента через , т о гда Исходные данные интенсивности отказов для расчёта электрической схемы с учетом условий эксплуатации заносятся в таблицу 2. Если в объекте имеется nj однотипных элементов, имеющих одинаковые значения и , то для всей электрической схемы интенсивность определяется по формуле На основе этого значения определяются другие показатели с учётом условий эксплуатации: Таблица 3. Исходные данные для уточненного расчета с учетом условий эк с плуатации Номер и наим е нование эл е мента Кол-. элем. j -го типа Интенс. отказов я о j 10 -6 , 1/час Поправочные коэффициенты Интен. отказов с учетом усл.экспл, n я j k э k 1j k 2j k 1,2j k 3j k 4j 1. Рез и сторы 47 0,5 1 ,04 1,03 1,07 1 1 3,6 84,6 2. Пер е менный рез и стор 2 1,65 1 ,04 1,03 1,07 1 1 3,6 11,88 3. Конденс а тор 42 0,31 1 ,04 1,03 1,07 1 1 3,6 46,87 4. Пер е менный конде н сатор 4 0,02 1 ,04 1,03 1,07 1 1 3,6 0,29 5. Д и од 4 0,439 1 ,04 1,03 1,07 1 1 3,6 6,32 6. Тра н зистор 9 0,740 1 ,04 1,03 1,07 1 1 3,6 23,98 7. Индукти в ность 12 0,50 1 ,04 1,03 1,07 1 1 3,6 21,6 8. Трансформ а тор 6 1,090 1 ,04 1,03 1,07 1 1 3,6 23,54 9, Раз ъ ем 4 0,15 1 ,04 1,03 1,07 1 1 3,6 2,16 10. О с нование ПП 1 0,008 1 ,04 1,03 1,07 1 1 3,6 0,029 11. Па й ка 315 0,117 1 ,04 1,03 1,07 1 1 3,6 132,68 Из таблицы 2 получаем, что Уточнённый расчёт. Уточнённый расчёт показателей безотказности производится, когда конс т рукция объекта в основном определена. Здесь, прежде всего, учитывается отклонение электрической нагрузки ЭЭС и окружающей их температуры от номинальных значений, кроме того, анализируется изменение ПН при использу е мой системе обслуживания. Интенсивности отказов элемента j -го типа уточнённая и всей схемы рассчитываются по фо р мулам: где a j – поправочный коэффициент, определяемый как функция коэффиц и ента к н, j , учитывающего электрическую нагрузку, и температуры Т j для элемента j -го типа. Значения коэффициента Т j для элементов с учетом их температуры приведены в приложении 2 в таблице П 4.1, П 4.2, П 4.3, П4.4. Для удобства расчёта заполняется таблица 3. Коэффициенты нагрузки для резисторов и конденсаторов определяются соответс т венно по формулам: где W доп , W – допустимая и средняя мощности рассеяния на резисторе; U ном , U П – номинальное и постоянное напряжение на конденсаторе; U им – амплитуда импульсного напряж е ния. Для транзисторов в качестве Кн берётся максимальный из следующих коэффиц и ентов: U кэ / U кэ,д ; U кб / U кб,д ; U эб / U эб,д ; W / W д , где U кэ , U кб , U эб – прямое напряжение между коллектором и эмиттером, коллектором и базой, эмиттером и базой; U кэ,д , U кб, д, U эб,д – прямое допустимое напряжение между коллектором и эмиттером, коллектором и базой, эмиттером и базой; W д , W – допуст и мая и рассеиваемая на транзисторе мощности. Для диодов коэффициент нагрузки берётся с учётом коэффициентов по прямому току ( I пр ), обратному току и напряжению ( U ), т. е. К н = max I обр.раб ./ I обр.ном .; I обр.раб ./ I обр.ном .; U раб / U ном . Рекомендуемые значения коэффициентов нагрузки различных ЭЭС приведены в прил о жении 4 [2]. Таблица 4. Исходные данные для уточненного расчета. Номер и н а именование элеме н та Кол-во элеме н тов j -го типа Инте н сивность отказов с учетом усл.экспл, я э j Поправочные коэффицие н ты Уточне н ная интенсивность о т казов я э j a j Уточненная инте н сивность отказов элеме н тов n j я j a j 1/ч K н j Т j C a j 1. Рез и сторы 47 84,6 0,2 30 0,27 23,4 1099 ,8 2.Переменный рез и стор 2 11,88 0,3 40 0,33 3,6 7,2 3. Конденс а тор 42 46,87 0,4 40 0,42 18,7 876,47 4.Переменный конденс а тор 4 0,29 0,2 40 0,34 0,099 0,4 5. Д и од 4 6,32 0,6 40 0,41 2,59 10,36 6. Тра н зистор 9 23,98 0,3 60 0,19 4,56 41,04 7.Индуктивность 12 21,6 0,5 40 0,2 4,32 51,84 8.Трансформатор 6 23,54 0,4 60 0,3 7,06 42,36 9. Раз ъ ем 4 2,16 0,6 20 0,5 1,08 4,32 10.Основание ПП 1 0,029 0,75 20 0,72 0,02 0,02 11. Пайка 315 132,68 0,45 20 0,43 57,05 17970,75 Уточним значение я: 1/час, ч. Расчёт надёжности с учётом других видов отказов. Примем к расчёту, что отказы родственных РЭА показывают, что 60 % всех отказов вызвано нарушениями ЭРЭ принципиальной схемы, 30 % - оши б ками конструкции и 10 % - нарушениями технологии изготовления и сборки. В этом случае яяяяя сх К к К т , где К к и К т – поправочные коэффициенты, учитывающие увеличение интенсивности за счёт ошибок в конструкции и нарушений технологии соответственно. Коэффиц и енты К к и К т : ; Тогда яяя20,1 10 – 5 1,1 1,5 = 33,2 10 – 5 1/час Окончательно, с учётом всех видов отказов и с учётом количества плат в приёмнике, получаем: яя= 33,2 10 – 5 = 0,0312 10 – 5 1/час; m t = 3120 ч; m в = 2 ч; К г = 0,999359. Сравним с нормой: 3120 > 3000 ч. По полученным данным можно сделать вывод, что усилитель предварительный КВ по средней наработке на отказ может эксплуатироваться, но учитывая не значительное превышение средней наработки над допустимой наработкой в дальнейшем следует увеличить наде ж ность элементной базы. 4.2 Оценка качества Показатель качества , Б i – показатель базового образца; Д i – значение показателя оцениваемого образца. – когда улучшение конструкции характеризуется уменьшением показателя. – когда улучшение конструкции характеризуется увеличением показателя. Оцениваемый образец – предварительный усилитель мощности блока ус и лителя мощности КВ передатчика. Для данного образца рассматриваем 5 групп показателей для каждой группы , где m i – весовой коэффиц и ент, ; , где k – число группы. Представим показатели качества изделия в таблице 5. Таблица 5. Показатели качества. № Наименование Числовое значение Базов. Оценв. q i m i q i m i 1. Группа назначения 1,1 Объем, м 3 0,02 0,02 1 0,1 0,1 1,2 Масса, кг 3,5 2,8 1 0,1 0,1 1,3 Потребляемая мо щ ность, Вт 5 4 1,2 0,2 0,24 1,4 Уровень миниатюр и зации 0,037 0,04 1,08 0,3 0,324 1,5 Быстродействие, мс 15 10 1,5 0,3 0,45 М 1 = 0,2 214 M 1 Q 1 =0.24 2. Группа надежности 2,1 Безотказность, ч 3000 3120 1,04 0,4 0,416 2,2 Долговечность, лет 5 5 1 0,3 0,3 2,3 Ремонтопригодность, баллы 2 2 1 0,3 0,3 М 2 =0,2 =1.016 M 2 Q 2 =0.2 3. группа безопасности и эргономики 3,1 Безопасность, баллы 2 2 1 0,3 0,3 3,2 Гигеенические, ба л лы 2 2 1 0,2 0,2 3,3 Антропометрические, ба л лы 3 3 1 0,3 0,3 3,4 Психофизиологич е ские, баллы 3 3 1 0,2 0,2 М 3 =0,1 =1 M 3 Q 3 =0.1 Продолжение таблицы 10 4. Группа эстетики 4,1 Выразительность, баллы 2 2 1 0,3 0,3 4,2 Рациональность формы, баллы 3 3 1 0,3 0,3 4,3 Целостность комп о зиции, баллы 2 2 1 0,2 0,2 4,4 Совершенство производственного и с полнения, баллы 2 3 1,5 0,2 0,3 М 4 =0,2 =1,1 М 4 Q 4 =0.22 5. Группа технологичности и унификации 5,1 Трудоемкость, н ч 12,1 9,21 1,31 0,2 0,262 5,2 Материалоемкость, кг 9 8,2 1,1 0,2 0,22 5,3 Себестоимость, тыс.руб 1,4 1,3 1,08 0,2 0,22 5,4 Применяемость 0,5 0,6 1,2 0,2 0,24 5,4 Коэффициент техн о логичности 0,58 0,46 1,26 0,2 0,25 M 5 =0.3 =1.19 M 5 Q 5 =0.33 =1.09 Анализируя результаты сравнения полученных показателей качества баз о вого и рассматриваемого образцов можно сделать вывод, что новый образец к а чественнее старого на 9%. Заключение В процессе курсовой работы была разработана конструкция предварител ь ного усилителя мощности коротковолнового передатчика, был произведен ра с чет печатного монтажа, радиатора применяемого для охлаждения, надежности применяемых ЭРЭ и комплексного показателя качества. Полученные результаты показали, что в дальнейшем следует большее внимание уделить разработке и расчетам систем охлаждения и повышению наде ж ности блока. В процессе выполнения курсовой работы, мною были приобретены навыки разработки конструкции блока, расчета его печатного монтажа, надежности применяемых ЭРЭ, теплового режима и качества изделия. Список используемых источников 1. Муромцев Ю.Л., Грошев В.Н., Чернышева Т.И. “Надежность радиоэле к тронных и микропроцессорных систем”: Учебное пособие/ Московский институт хим. Маш и ностр. М.: 2006 .– 104с. 2. Проектирование конструкций радиоэлектронной аппарат у ры / Е.М. Парфенов, В.П. Усачев.– М.: Радио и связь, 2003 3. Мощные полупроводниковые приборы. Транзисторы: Справочник/Под ред. А.В. Голомедова.– М.:Радио и связь, 200 5. 4. Несущие конструкции радиоэлектронной аппаратуры / П.И. Овсищер, Ю.В. Голованов, В.П. Кровешников и др.; под ред. П.И. Овсищера. – М.: Радио и связь, 19 98 . – 232 с.; ил. 5. Конструирование и микроминитюаризация радиоэлектронной аппарат у ры / П.П. Гелль, Н.К. Иванов-Есипович. – Л.: Энергоатомиздат, 19 99 . – 536 с. 6. Разработка и оформление конструкторской документации радиоэле к тронной аппаратуры: Справ. Пособие / Э.Т. Романычева, А.К. Иванова, А.С. К у ликов, Т.П. Новикова. – М.: Радио и связь, 19 9 4. – 256 с.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Ватсон, вы гей?
- Да, Холмс. А как вы догадались? Опять наверное метод дедукции?
- Да нет, просто спросил.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Предварительный усилитель мощности коротковолнового передатчика мощностью 40 Вт", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru