Файл: Курсовой проект по дисциплине Основы конструирования электронных средств.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.12.2023

Просмотров: 193

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИРОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙУНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЕВА»Институт информатики и кибернетикиКафедра конструирования и технологии электронных систем и устройствДисциплина «Основы конструирования электронных средств»ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКАк курсовому проекту на тему:«Разработка конструкции усилителя низкой частоты»Выполнил:студент гр. 6465-110303D_____________/Д.С. Цебрук/Преподаватель: _____________________/А.В. Пияков/Оценка: ______________________________________ Самара 2022ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕВЫСШЕГООБРАЗОВАНИЯ«САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙУНИВЕРСИТЕТИМЕНИАКАДЕМИКАС.П.КОРОЛЁВА»ФакультетэлектроникииприборостроенияКафедра«Конструированиеитехнологияэлектронныхсистемиустройств»ЗаданиеНа курсовой проект по дисциплине «Основы конструирования электронныхсредств»бакалавругр.6465–110303DТемапроекта:«РазработкаконструкцииУНЧ».Исходные данные: схема электрическая принципиальная УНЧ.Задание: разработатьконструкциюустройства.Дата выдачи задания:11.09.2020Датасдачиработы:1.03.2021Руководителяпроекта:А.В.ПияковПодписьстудента: ­ Д.С. ЦебрукРЕФЕРАТПояснительная записка 30c., 5 рис., 4 табл., 5 источников, 1 приложение.Графическая часть: 6 листов формата A4, 3 листа формата A3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ, ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА, ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА, УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ЗВУКОВЫХ ЧАСТОТ, ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ.Цель работы – развить навыки выполнения конструкторских работ и решения инженерных задач по конструированию РЭС.
Произведен выбор принципиальной схемы разрабатываемой РЭС. Выполнены расчеты ПП и элементов печатного монтажа, теплового режима, объемно – компоновочных характеристик, технологичности и унификации в полном соответствии с ТЗ. Разработана конструкция печатной платы и корпуса устройства.СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ 6

  1. КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ 7

    1. Анализ требований технического задания 7

    2. Анализ элементной базы 7

  2. СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ 8

    1. Поверочный расчёт электрической схемы 8

  3. КОНСТРУКТОРСКИЕ РАСЧЁТЫ 12

    1. Выбор варианта компоновки устройства 12

    2. Выбор типа печатной платы 18

    3. Расчёт параметров печатного монтажа 20

      1. Расчёт по постоянному току 20

      2. Определение номинальных значений диметров монтажных отверстий 21

      3. Определение диаметра контактных площадок 22

      4. Определение ширины проводников 23

      5. Определение минимальных расстояний между элементами проводящего рисунка 24

    4. Расчёт теплового режима 25

    5. Расчёт размерной цепи 30
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32СПИСОКИСПОЛЬЗОВАННЫХИСТОЧНИКОВ 33ПРИЛОЖЕНИЕА 34ПЕРЕЧЕНЬСОКРАЩЕНИЙПП–печатнаяплата;РЭС – радиоэлектронные средства;ЭРЭ–электрорадиоэлементы;ТЗ–техническоезадание;РЭА–радиоэлектроннаяаппаратура.ВВЕДЕНИЕУсилитель мощности предназначен для усиления мощности сигнала доуровня, который необходим для "раскачки" подключенных к немуакустических систем. Для нормальной работы усилителю мощности на входетребуется усиленный сигнал, который поступает от предварительногоусилителя. Усилитель низких частот является неотъемлемой частью всейзвуковоспроизводящей, звукозаписывающей и радиотранслирующейаппаратуры.По типу активных элементов усилители мощности можноклассифицироватьна:

  1. Ламповые

  2. Транзисторные

  3. Интегральные

  4. Гибридные
Усилители мощности широко используются в домашних ипрофессиональныхаудиосистемах.

В данной работе был спроектирован усилитель мощности для бытового применения. Данная схема собрана на основе транзисторов и способна развивать мощность до 30 Вт.

Необходимость в оформлении конструкторской документации и демонстрации компоновки итогового РЭС в виде чертежей должна углубить знания, которые необходимы радиоинженеру при разработке изделий. При выполнении данной работы были продуманы 2 варианта компоновки изделия, приведены расчёт надёжности, расчёт элементов печатного монтажа, тепловой расчёт и расчёт размерной цепи. Расчёты проводились по методикам источника [1].

1 КОНСТРУКТОРСКО – ТЕХНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

При проектировании любого РЭС исходными данными для конструирования являются: ТЗ, схема электрическая принципиальная и эксплуатационные ограничения.


      1. Анализ требований технического задания
Анализируя ТЗ, сделан вывод, что периферия управления должна бытьлегко доступна: ручки управления и разъёмы для подключения должны бытьрасположеныналицевойпанелиустройства.Основныетребования:коррозийная защита от пыли и влаги – будут соблюдены проектированиемкорпуса из алюминиевого сплава и покрытием печатной платы защитнымпокрытием. Руководствуясь оптимальным соотношением цены, качества исложности изготовления был выбран тип печатной платы – односторонняя,двухслойнаяПП2-гоклассаточностихимическимметодомизготовления.

      1. Анализ элементной базы
Приконструированиииспользоваласьэлементнаябаза,соответствующая ГОСТу. Перечень элементов приведен в приложении А.ПрименениеданныхЭРЭобеспечиваетсоблюдениепараметровихарактеристикустройстваприуказанныхвТЗусловиях
эксплуатации.Условияэксплуатации:Температура Т = 25 ± 10 °C;Давление P=105Па;Относительнаявлажностьвоздухаφ =40±10 %при Т=25 ±10°С.2 СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЙРАСЧЁТ2.1ПоверочныйрасчетэлектрическойсхемыДля работы разрабатываемого РЭС необходимо учитывать факторэлектрической нагрузки на элементы схемы. Промоделировав работуустройства, станет возможным вынести правильно решение о выбореноминалов мощностей резисторов, использовании конденсаторов натребуемоенапряжение.ДляэтоговоспользуемсяпакетомAltiumDesigner21, гдесоберёмпринципиальнуюсхемуустройства(рисунок1).Рисунок1–ПринципиальнаясхемаустройстваДля того чтобы узнать требуемые номиналы мощностейсопротивлений, необходимо провести временной анализ и вывести значениязависимостимощностиотвременинаинтересующихнасэлементах.Таблица1–Мощностьэлементовпринципиальнойсхемы

Элемент
P, Вт
Элемент
P, Вт

R1
3,75*10^-6
R19
12,27*10^-3

R2
535,56*10^-12
R20
12,11*10^-3

R3
234,93*10^-6
R21
6,39*10^-3

R4
6,91*10^-3
VT1
12,59*10^-3

R5
46,41*10^-3
VT2
13,67*10^-3

R6
94,89*10^-3
VT3
21,53*10^-3

R7
9,21*10^-6
VT4
18,55*10^-12

R8
953,71*10^-6
VT5
42,29*10^-12

R9
11,23*10^-6
VT6
3,23*10^-3

R10
171,81*10^-3
VT7
266,84*10^-3

R11
69,56*10^-3
VT8
152,29*10^-3

R12
6,46*10^-3
VT9
6,21

R13
582,76*10^-6
VT10
6,3

R14
16,73*10^-3
VD1
48,67*10^-3

R15
4,05*10^-3
VD2
12,57*10^-12

R16
5,66*10^-3
VD3
255,46*10^-12

R17
2,29*10^-3






R18
23,09*10^-6





Моделированиепоказалосуммарнуюмощностьсхемы13,472, Вт.Мощностьрезисторовнепревышает100мВт,соответственновозьмемрезисторымощностью1 Вт.Суммируя найденные в результате моделирования мощности, получаем суммарнуюмощностьрассеивания Рсумм=13,472 Вт.3 КОНСТРУКТОРСКИЕ РАСЧЕТЫ3.1 КОМПОНОВКА УСТРОЙСТВАКомпоновка РЭС — размещение в пространстве или на плоскости элементов, имеющих электрические соединения в соответствии с принципиальной схемой, и обеспечение допустимого минимума паразитных взаимодействий, которые не нарушают значения расчетных выходных параметров РЭС.При компоновке должны быть учтены требования оптимальных функциональных связей между конструктивно-функциональными узлами, их устойчивость и стабильность, требования прочности и жесткости, помехозащищенности и нормального теплового режима, требования технологичности, эргономики, удобства эксплуатации, ремонта.Желательно применение стандартных и унифицированных деталей. Устройство не должно быть слишком габаритным и тяжелым.В процессе выполнения компоновки разработчик определяет разновидность монтажа проектируемого устройства и предусматривает для него дополнительное пространство между элементами.3.1.1 ВНУТРЕННЯЯ КОМПОНОВКАПод внутренней компоновкой понимают конструкторскую задачу оптимального размещения и выбора взаимной ориентации модулей и узлов в объёме конструкции. Внутренняя компоновка оценивается по следующим параметрам: масса, габариты, совпадение центра масс с центром тяжести, минимизация длины проводников, ремонтопригодность, соблюдение тепловых режимов и пр.При разработке конструкции устройства рассматривались два варианта внутренней компоновки, которые приведены на рисунке 2.а) б)Рисунок 2 – Варианты внутренней компоновки: а) вариант 1, б) вариант 2Функция цели рассчитывается по формуле: (1)Весовые коэффициенты выбираются из условия:Оптимальной компоновкой для устройства будет являться вариант с максимальным значением функции цели.

Смотрите также файлы