Розрахунок теплового режиму

Форма № Н-6.01

Кіровоградський національний технічний університет

(повне найменування вищого навчального закладу)

Факультет автоматики та енергетики

Кафедра автоматизації виробничих процесів

(повна назва кафедри, циклової комісії)

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з дисципліни «Електроніка та мікросхемотехніка»

(назва дисципліни)

на тему: Мультивібратор управління розгорткою

осцилографа С1-67

Студента 3 курсу групи СІ-13

напряму підготовки 6.050201- «Системна інженерія»

Рибак І. Ю.

(прізвище та ініціали)

Керівник: доцент Кафедри АВП

Плєшков С.П.

(посада, вчене звання, науковий ступінь, прізвище та ініціали)

Національна шкала ________________

Кількість балів: __________Оцінка: ECTS _____

Члени комісії ___________________ ________________________

(підпис) (прізвище та ініціали)

________________ ___________________________

(підпис) (прізвище та ініціали)

________________ ___________________________

(підпис) (прізвище та ініціали

м. Кіровоград 2015 рік

Зміст

Введення

1. Літературний огляд . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2. Аналіз технічного завдання. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

3. Синтез структурної схеми. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

4. Аналіз принципіальної схеми мультивібратора управління розгорткою . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

5. Вибір елементарної бази. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

6. Розрахунки принципіальної схеми мультивібратора управління розгорткою постійного струму. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

7. Розрахунок принципіальної схеми мультивібратора управління розгорткою по тимчасовому струмі. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

8. Компонування друкованого вузла

8.1. Розрахунок посадочних місць. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

8.2. Розрахунок на віброміцність. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

9. Розрахунок надійності мультивібратора керування розгорткою. . . . 23

10. Розрахунок теплового режиму. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Заключення

Список використаної літератури

Список використаних елементів

1. Літературний огляд

Для отримання імпульсів прямокутної форми широко застосовуються релаксаційні генератори, побудовані на основі підсилювачів з додатнім зворотнім зв'язком. Релаксаційні генератори, в яких додатній зворотній зв'язок створюється за допомогою RC-ланцюгыв, називають мультивібраторами. Причому глибина додатнього зворотнюого зв'язку залишається додатньою майже постійною в широкому діапазоні частот. Якщо додатній зворотній зв'язок створюється за допомогою імпульсного трансформатора, то так релексаційні генератори називають блокінг-генераторами.

Мультивібратори можуть працювати в двох режимах: автоколивальному та чекаючому.

В автоколивальному режимі схема має два квазістійких стани, тривалість кожного з яких визначається часозадающим ланцюгом.

В чекаючому режимі схема має один стійкий стан, в якому може знаходитись нескінено довго. Під дією короткого запускаючого зовнішнього імпульсу схема стрибком переходить в квазістійкий стан, а потім самостійно повертається в вихідне положення, формуючи імпульс заданої тривалості.

Широкий діапазон ланцюга зворотнього зв'язку є характерною ознакою всіх генераторів імпльсів, до того ж в усіх випадках на частоті w->0 виконується умова Ky<1. В іншому випадку пристрій перетворюється в тригер. Цесвідчить про наявність накопичувача енергії, уменьшающего петлеве посилення на низьких або інфранизьких частотах до рівня, при якому неможлива поява стійкого стану.

Розрізняють "м'який" та "жорсткий" режими збудження генераторыв. До того ж в м'якому режимі петлеве посилення більше одиниці (|Ky|>1), в момент включення напруги джерела. Тоді будь-які шуми в системі , викликані випадковими факторами, посилюються і через ланцюг зворотнього зв'язку подаються на вхід підсилювача по фазі, що співпадає з фазою вхидного сигналу, до того ж величина збурення, яка викликала його появу. Відповідно, збільшується вихідна напруга, що в подальшому призведе до неперервного наростання вихідного сигналу, який досягав би нескінчено великого значення, якби це було можливим. Однак за визначеним рівнем сигналу починають з’являтись нелінійні властивості електронного підсилювача. При виконанні умови Ky=1 амплітуда автоколивань стабілізується і автогенератор починає створювати коливання, які мають постійну амплітуду.

Жорсткий режим збурення відрізняється від розглянутого тим, що при ньому для виникнення коливанть необхідно прикласти до пристроя додатковий зовнішній сигнал, не менший визначеного значення. Це зв’язано з особливостями нелінійності підсилювального пристроя. В момент включення напруги живлення і відсутності автоколивань Ky<1. Тому вони самі собою виникати не можуть. Коефіцієнт підсилення К залежить від амплітуди вихідного сигналу. Тому, якщо на вхід підсилювача подати додатковий електричний сигнал, то при визначеному його значенню почне виконуватись умова Ky>1. При цьому виникнуть автоколиванн, амплітуда яких буде збільшуватись і прийме стаціонарне значення Ky=1.

Мультивібратор управління розгорткою, який застосовано в осцилографі С1-67, також відноситься до класу релаксаційних генераторів, тобто генераторів, у яких зміна стану окремих приладів виконується в результаті процесу регенерації.

2. Аналіз технічного завдання

Розробити мультивібратор управління розгорткою осцилографа С1-67 з наступними параметрами:

1) Напруга живлення UП1=±10 В, UП2=+6 В.

2) Максимальна вихідна напруга Um=3 В.

3) Режим роботи: чекаючий, автоколивальний.

4) Частота імпульсів в автоколивальному режимі від 2,0 Гц до 1,0 МГц.

5) Зміна частоти імпульсів – дискретна.

6) Граничне відхилення амплітуди вихідної напруги ±0,5 В.

7) Амплітуда струму вихідних імпульсів Im>=0,5 mA.

8) Конструкція – друкована плата, встановлена всередині осцилографа.

Прилад має нормально працювати за таких умов:

1.Робоча температура повітря від -300 С до 500 С.

2.Гранична температура від -500 С до +650 С.

3.Відностна вологість повітря до 98% при температурі +350 С.

3. Синтез структурної схеми

Мультивібратор управління розгорткою(рис. 1) представляє собою поєднання генератора імпульсів на тунельному діоді з підсилювачем по схемі з спільним емітером.

Розрахунок теплового режиму - student2.ru

Рисунок 1. Структурна схема мультивібратора управління розгорткою

Керуюче джерело струму дозволяє задавати будь-яке положення робочої точки на характеристиц тунельного діода, що дозволяє переводити мультивібратор керування розгорткою із стабльним станом в режим самозапуска.

Ланцюг корекції дозволяє змінювати тривалість імпульсів генератора імпульсів.

З виходу підсилювача напруги керуючий імпульс надходить на вхід схеми генератора пилкоподібної напруги і через емітерний повторювач на схему формування блокуючого імпульсу.

4. Аналіз принципової схеми мультивібратора управління розгорткою

Мультивібратора управління розгорткою (рис.2) складається з наступних основних каскадів:

· автоколивального генератора, виконаного на тунельний діод VD3;

· підсилювача напруги на транзисторі VT2;

· емітерного повторювача на транзисторі VT3;

· джерела струму на транзисторі VT1.

Розрахунок теплового режиму - student2.ru

Рисунок 2. Принципова схема мультивібратора управління розгорткою осцилографа С1-67

Автоколивальний генератор зібраний на тунельному діоді VD3. Діод включений в ланцюг емітера транзистора VT1. Положення робочої точки на вольт-амперній характеристиці діода вибирається на ділянці, де діод має негативний диференціальний опір. Змінна напруга, що знімається з діода через резистор R7 надходить на наступний каскад мультивібратора - підсилювач напруги, який зібраний на транзисторі VT2, включеного за схемою з загальним емітером.

У вихідному стані робоча точка вибирається так на характеристиці тунельного діода VD3, що підсилювач на транзисторі VT2 замкнений. Імпульси позитивної полярності, що надходять на базу транзистора VT2 з каналу синхронізації, переводять тунельний діод VD3 в друге стійкий стан, при цьому підсилювач на транзисторі VT2 відкривається і потенціал на його колекторі знижується, виробляється негативний керуючий імпульс.

Підсилювач має великий коефіцієнт посилення, який визначається співвідношенням значень опорів R10 і R6 і параметром h11 транзистора VT2. З виходу підсилювача напруги сигнал надходить на емітерний повторювач, зібраний на транзисторі VT3. Резистори R8, R9, задають положення робочої точки транзистора на ВАХ, а резистор R11 забезпечує негативний зворотний зв'язок по постійному струму, яка стабілізує положення робочої точки.

З виходу мультивібратора керуючий імпульс надходить на вхід схеми генератора пилкоподібної напруги і через емітерний повторювач VT3 на схему формування блокуючого імпульсу.

На транзисторі VT1 зібраний джерело струму, який стабілізує положення робочої точки тунельного діода VD3 на його вольт-амперній характеристиці. Величина емітерного струму транзистора VT1, а отже і положення робочої точки тунельного діода VD3, може змінюватися в залежності від положення движка змінного резистора R2. При переміщенні робочої точки тунельного діода VD3 з ділянки вольт-амперної характеристики, де діод має диференціальний опір негативне, на ділянку з позитивним диференціальних опором, мультивібратор переходить з автоколивального режиму в чекаючий. Це дозволяє переводити мультивибратор управління розгорненням з стабільного стану в режим самозапуску.

Конденсатори С2, С3-С5 і резистори R5, R4 є частото-задаючими елементами мультивібратора, конденсатор С1 - блокувальний, запобігає «просочування» високочастотного сигналу в ланцюг живлення. Конденсатор С7, шунтувальний резистор R11, ліквідує негативний зворотний зв'язок по змінному струмі.

5. Вибір елементної бази

У якості активного елементу емітерного повторювача VT3 виберемо транзистор малої потужності високої частоти. Напруга живлення емітерного повторювача EП=-10В. Підійде транзистор 1Т308А з провідністю p-n-p типу, який має такі технічні характеристики:

• потужність розсіювання колектора Pkmax=150 mВт;

• гранична частота fгр> 90 МГц;

• граничне напруга колектор-база Uкбо= 20 В;

• гранично допустима напруга емітер-база Uэб= 3 В;

• максимальний струм колектора Ikmax= 50 mA;

• коефіцієнт передачі струму бази h21= 20 ... 75;

• ємність колекторного переходу Ck<8 пФ;

• опір колектор-емітер в режимі насичення rкэнас<30 Ом.

Активний елемент підсилювача напруги, тобто транзистор VT2, повинен бути високочастотним n-p-n транзистором малої потужності з напругою Uкэ>1,5•Eп2.

Підійде транзистор 1Т311А, який має такі технічні характеристики:

• потужність розсіювання колектора Pkmax= 150 mВт;

• гранична частота fгр> 300 МГц;

• граничне напруга колектор-база Uкбо= 12 В;

• гранично допустима напруга емітер-база Uэб= 2 В;

• максимальний струм колектора Ikmax= 50 mA;

• коефіцієнт передачі струму бази h21= 15 ... 80;

• ємність колекторного переходу Ck<2,5 пФ;

• опір колектор-емітер в режимі насичення rкэнас<20 Ом.

Транзистор VT1 джерело струму повинен мати напруга колектор-емітер Uкэ1>1,5 •Еп2=9 В. Цій умові задовольнити транзистор 2Т301Е. Це кремнієвий n-p-n транзистор з наступними характеристиками:

• потужність розсіювання колектора Pkmax= 150 mВт;

• граничне напруга колектор-база Uкбо= 30 В;

• гранично допустима напруга емітер-база Uэб= 3 В;

• максимальний струм колектора Ikmax= 10 mA;

• коефіцієнт передачі струму бази h21= 40 ... 180;

• опір колектор-емітер в режимі насичення rкэнас<300 Ом.

Тунельний діод VD3вибран з умови, що ділянка його ВАХ з негативним диференціальним опором повинен бути розташований в діапазоні напруг, що охоплює робочу точку Uбэ2 транзистора VT2.

Обрано тунельний діод 3Н306Р з параметрами:

• піковий струм 4,5 ... 5,5 мА;

• напруга піку не більше 0.78 мА;

• напруга розчину 0,85 ... 1,15 В;

• максимально допустимий постійний прямий струм 1,2 мА.

Пряме напруга відмикання діода VD2 UпорVD2 повинна бути більше напруги UVD3 на тунельному діоді VD3. Цій умові задовольняє кремнієвий діод типу 2Д503Б з параметрами:

• постійна пряма напруга при Iпр= 10 мА не більше 1,2 В;

• імпульсна пряма напруга при Iпримп= 50 мА не більше 3,5 В;

• зворотній струм при Uобр= 30 В не більше 10 мкА;

• пряма порогова напруга Uпр.пор> 5 В.

Як діода VD3 вибирається будь випрямний діод. Виберемо поширений діод типу Д220 з параметрами:

• постійна пряма напруга при Iпр= 50 мА не більше 1,5 В при t = 25 оС і 1,9 В при t = 100 оС;

• імпульсна пряма напруга при Iпримп= 50 мА не більше 3,75 В;

• постійний зворотній струм при Uобр= Uобрmax не більше 1,0 мкА;

• випрямний струм при t = 25 оС 50 мА.

6. Розрахунок принципової схеми мультивібратора управління розгорткою по постійному струму

Розрахунок елементів принципової схеми мультивібратора управління розгорткою осцилографа зручно вести за схемою (рис. 3).

Розрахунок теплового режиму - student2.ru

Рисунок 3.Принципова схема мультивібратора управління розгорткою осцилографа C1-67

В якості активного елементу емітерного повторювача оберемо транзистор малої потужності, високої частоти. Напруга живлення емітерного повторювача виберемо з ум. Eп1>Uвых=1В, т.о., ЕП1=-10 В.

Підійде транзистор 1Т308А, який має такі характеристики:

• потужність розсіювання колектора Pkmax= 150 mВт;

• гранична частота fгр> 90 МГц;

• гранична напруга колектор-база Uкбо= 20 В;

• гранично допустима напруга емітер-база Uэб= 3 В;

• максимальний струм колектора Iк мах= 50 мА;

• коефіцієнт передачі струму бази h21 э = 20..75.

За сімейством вихідних ВАХ виберемо струм спокою колектора Ik max= 3мА. Падіння напруги на опорі R11 має становити приблизно 0.1Еп.

Розрахунок теплового режиму - student2.ru

Резистор R8 забезпечує необхідну напругу зміщення робочої точки.

Розрахунок теплового режиму - student2.ru , Де Розрахунок теплового режиму - student2.ru

Розрахунок теплового режиму - student2.ru

За вхідний ВАХ з довідника визначаємо

Розрахунок теплового режиму - student2.ru

Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

Для розрахунку величини опору резистора R9 визначимо напругу живлення підсилювача напруги (VT2) з умови, Розрахунок теплового режиму - student2.ru виберемо Еп = + 6 В.

Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

Падіння напруги на резисторі R6 має становити приблизно 2В, тобто UR6=Iк2R6=2В, тоді:

Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

Виберемо активний елемент підсилювача напруги, тобто транзистор VT2. Це повинен бути високочастотний n-p-n транзистор малої потужності з напругою Розрахунок теплового режиму - student2.ru , тут 1.5-коефіцієнт запасу.

Підійде транзистор 1Т311А, який має такі технічні характеристики:

• потужність розсіювання транзистора Рк мах = 150 мВт;

• гранична частота Розрахунок теплового режиму - student2.ru ;

• гранично допустима напруга колектор-база Uкб0= 12 В;

• гранично допустима напруга емітер-база Uэб0= 2 В;

• максимальний струм колектора Iк мах = 50 мА;

• коефіцієнт передачі струму бази h21= 15..80.

За сімейством вихідних ВАХ, наведених у довіднику, виберемо струм спокою транзистора VT2- Iк2=1.5 мА, при Uкэ = 3.7 В.

Враховуючи те, що струм дільника R8, R9 так само протікає через резистор R6. Визначимо величину резистора R6:

Розрахунок теплового режиму - student2.ru

Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

Тунельний діод VD3 вибираємо з умови, що ділянка його ВАХ з негативним диференціальним опором повинен бути розташований в діапазоні напруг, що охоплює робочу точку Uбе2 транзистора VT2.

Струм бази VT2 складе:

Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

За вхідний ВАХ визначаємо Розрахунок теплового режиму - student2.ru

Підійде тунельний діод 3І306Р. Для «розв'язки» тунельного діода VD3 і транзистора VT2 служить резистор R7. Його величина вибирається з умови Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

Виберемо R7 = 100 Ом.

Транзистор VT1 джерела струму повинен мати Розрахунок теплового режиму - student2.ru . Цій умові задовольняє транзистор 2Т301Е, це кремнієвий n-p-n транзистор з коефіцієнтом передачі струму бази h21 = 40..180; потужність розсіювання колектора Pк мах = 150 мВт; максимальний струм колектора Iк мах = 10 мА, Uкб0 мах = 30 В, Uэб0= 3 В.

За сімейством вихідних ВАХ виберемо струм спокою транзистора VT1 Iк1=2мА, при Uкэ1=4 В.

Розрахунок теплового режиму - student2.ru

Враховуючи, що напруга на діод VD3 = Uбе2 і падіння напруги на резисторі R7 Розрахунок теплового режиму - student2.ru - мала величина, маємо:

Розрахунок теплового режиму - student2.ru ,

Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

З довідника, по ВАХ тунельного діода, маємо

Розрахунок теплового режиму - student2.ru , Тоді

Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

Пряма напруга відмикання діода VD2 UVD3 на тунельному діоді UпорVD2>UVD3. Цій умові задовольняє кремнієвий діод типу КД503Б або 2Д503Б с Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

Діод VD1 - будь-який кремнієвий малопотужний з прямим струмом Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

Підійде поширений діод типу Д220.

Струм дільника R1, R2 приймаємо рівним Розрахунок теплового режиму - student2.ru

Напруга на базі транзистора VT1 визначається, як

Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

За вхідний ВАХ транзистора VT1 з довідника знаходимо

Розрахунок теплового режиму - student2.ru ,

Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

За законом Кірхгофа Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

Візьмемо струм дільника з запасом: Iд = 0.16 мА.

Розрахунок теплового режиму - student2.ru , де струм VD1 визначаємо за ВАХ діода з довідника:

Розрахунок теплового режиму - student2.ru ,

Розрахунок теплового режиму - student2.ru ,

Розрахунок теплового режиму - student2.ru ,

Розрахунок теплового режиму - student2.ru , де напруга управління Еупр вибрано рівним 50 В.

Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

Потужності, що розсіюється резисторами, Розрахунок теплового режиму - student2.ru не перевищать 0.25Вт, тому можна застосувати резистори МЛТ-0.25.

7. Розрахунок принципової схеми мультивібратора управління розгорткою по змінному струмі

У результаті розрахунку по змінному струмі схеми мультивібратора управління розгорненням (рис.3) визначимо номінали конденсаторів.

Величину ємності С6 вибираємо виходячи з постійної часу t коректує ланцюжка R9C6, постійна часу цього ланцюга

Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

Тут fв = 10 МГц - верхня гранична частота досліджуваного сигналу (з паспорта), 0.707 - рівень, за яким визначається смуга пропускання.

Тоді з Розрахунок теплового режиму - student2.ru знайдемо Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

Аналогічно визначаємо ємність С7, виходячи з постійної часу R11C7 - ланцюжки.

Розрахунок теплового режиму - student2.ru , Звідси Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

Конденсатор Сбл - блокувальний на високій частоті обраний в межах 0.1мкФ, виходячи з умови Розрахунок теплового режиму - student2.ru .

Частота проходження імпульсів мультивібратора (частота розгортки) визначається постійної часу RC - ланцюга, яка підключається до тунельного діоду VD3. Період розгортки Розрахунок теплового режиму - student2.ru , де R = R5 +h11 VT1 - сума резистора R5, підключеного до VD3 і вхідного опору h11 транзистора VT1, який підключений послідовно з резистором R5.

Величина ємності C2 визначає частоту розгортки осцилографа і задається перемикачем, розташованим на передній панелі осцилографа.

Величина параметра h11VT1 становить величину:

Розрахунок теплового режиму - student2.ru .
R = R5 + h11 = 800 + 26 050 = 26.85 (кОм).

Визначимо мінімальне і максимальне значення ємності С2, виходячи з мінімального і максимального періоду розгорнення.

Розрахунок теплового режиму - student2.ru
Згідно з паспортними даними Tp max = 0.01 с, Tp min = 1 мкс.

Розрахунок теплового режиму - student2.ru

Розрахунок теплового режиму - student2.ru

Всі конденсатори вибрані типу КМ-5а-Н30. Це керамічні конденсатори, в яких діелектриком служить високочастотна кераміка. Вони характеризуються високими електричними показниками і порівняно невеликою вартістю.

Обрана група з ТКЕ-Н30, що означає зміна ємності Розрахунок теплового режиму - student2.ru .


8 Розрахунок друкованого вузла8.1. Розрахунок посадкових місць Розрахунок теплового режиму - student2.ru

Рис 4. Друкована плата розгорткою

Розрахунок теплового режиму - student2.ru

Рис 5.Складальне креслення мультивібратора управління розгорткою

Для розрахунку числа місць друкованої плати (рис.4) скористаємося наступною формулою: Розрахунок теплового режиму - student2.ru , деnx - число посадочних місць по осі X,ny - число посадочних місць по осі Y. Розрахунок теплового режиму - student2.ru ; Розрахунок теплового режиму - student2.ru , ДеLx = 70 мм - розмір друкованої плати по осі Х,Ly = 47.5 мм - розмір друкованої плати по осі Y,x = 7.5 мм - ширина крайового поля по осі X,tx = 5 мм - крок установки по осі X,ty = 10 мм - крок установки по осі Y,ly = 15 мм - розмір посадкового місця по осі Y,y1= 2.5 мм - ширина крайового поля для контактних гнізд,y2= 5 мм - ширина крайового поля для з'єднувальних гнізд. Розрахунок теплового режиму - student2.ru Розрахунок теплового режиму - student2.ru Розрахунок теплового режиму - student2.ru Таким чином, на друковану плату розміром 70´47.5 можна встановити 36 елементів.У даному курсовому проекті на розробленої друкованій платі розміром 70´47.5 розміщено 36 елементів, що відповідає розрахункам.
8.2. Розрахунок на віброміцністьРозрахунок власних коливань пластини, яка закріплена по чотирьох кутах, зробимо за формулою: Розрахунок теплового режиму - student2.ru , Деа = 70 мм - довжина друкованої плати,b = 47.5 мм - ширини друкованої плати,n = 2 - число кріплень по ширині друкованої плати,m = 2 - число кріплень по довжині друкованої плати, Розрахунок теплового режиму - student2.ru
Розрахунок резонансної частоти пластини (рис.4) зробимо за формулою: Розрахунок теплового режиму - student2.ru , Де Розрахунок теплового режиму - student2.ru Розрахунок теплового режиму - student2.ru - Жорсткість пластини,Е = 30 гПа - модуль Юнга,h = 1.5 мм - товщина пластини, Розрахунок теплового режиму - student2.ru - Розподілена за площею маса, Розрахунок теплового режиму - student2.ru - Вага пластини,g - прискорення вільного падіння. Розрахунок теплового режиму - student2.ru Розрахунок теплового режиму - student2.ru
fr = 1,57 • (204,08+ (1 / (47,5 • 10-3) 2 • Ö9,1 • 0,26 = 6,015 (кГц).Таким чином, в результаті розрахунку отримали тоту власних коливань пластини f = 144 Гц і резонансну частоту пластини fr = 6,015 кГц.
9. Розрахунок надійності мультивібраторауправління

Розгорткою

Основною характеристикою надійності пристрою є ймовірність P ( t ) безвідмовної роботи протягом часу t . Для визначення P ( t ) зручно використовувати формулу P ( t ) = exp ( -lc×t ) ,де lc - інтенсивність відмов . Розрахунок теплового режиму - student2.ru де li - інтенсивність відмов кожного елемента ;N - число елементів .Інтенсивність відмов елементів зведені в таблицю :
  Назва елемента К-ть елементів Інтенсивність відмов, Розрахунок теплового режиму - student2.ru
резистор млт-0,25 0,00073
конденсатор км-5а 0,0003
діод д220 0,0007
Діод 2д503б 0,0007
Діод 3и306р 0,0006
транзистор 2т301е 0,00051
Транзистор 1т311а 0,00055
Транзистор 1т308а 0,00055

Розрахунок теплового режиму - student2.ru

Середній час напрацювання на відмову складе

Розрахунок теплового режиму - student2.ru

При t = [0, T] ймовірність безвідмовної роботи друкованого вузла:

P (t) = exp (-lc • T) = exp (-0,0121 • 82,64) = 0,3679.

Розрахунок теплового режиму - student2.ru
Розрахунок теплового режиму - student2.ru

Таким чином, в результаті розрахунку отримали частоту власних коливань пластини f = 144 Гц і резонансну частоту пластини fгр = 6.015 кГц.

Розрахунок теплового режиму

Комплекс заходів, спрямований на зниження температури, пов'язаний з додатковими матеріальними витратами, тому в процесі розробки РЕА необхідно приділяти увагу економічно обґрунтованим рішенням конструкції при прийнятному перепаді температур.

У конструкціях РЕА при нормальних кліматичних умовах і природному охолодженні близько 70% тепла відводиться за рахунок конвекції, приблизно 20% - за рахунок випромінювання і 10% - за рахунок теплопровідності.

Теплове навантаження вважають малої якщо вона <0,05 Вт / см2і великий якщо> 0,05 Вт / см2.

Для даної плати потужність розсіюється на елементах дорівнює:
SP = 0,25 • 11 + 3 • 0,15 = 3,2 Вт,

тоді Pуд дорівнює:

Pуд = 3,2 / 3,325 • 10-3 = 0,96 Вт / м2= 0,96 • 10-3Вт / см2.

Обчислена потужність набагато менше 0,05 Вт / см2, тому плату можна поміщати в герметичну або пилезахищенності конструкцію.

Заключення

В результаті даного курсового проекту розроблені структурна і принципова схеми мультивібратора управління розгорненням осцилографа С1-67. Був проведений електричний розрахунок електронної схеми, в результаті якого визначені номінали резисторів і конденсаторів, а також обрані активні елементи - транзистори і діоди.

Також була проведена компоновка друкованого вузла мультивібратора управління розгорткою, розраховане число посадкових місць на платі. Були визначені частота власних коливань пластини і резонансна частота пластини.

Для наочності розрахунків у роботі наведені малюнки і креслення – електрична принципова схема, друкована плата і складальне креслення мультивібраторауправління розгорткою осцилографа С1-67.

Список використаної літератури

1. Воробьев Н.И. Проектирование электронных устройств.- М.: Высшая школа , 1989.

2. Усатенко С.Т., Каченюк Т.К. Терехова М.В. Выполнение электрических схем по ЕСКД. – М.: Изд. Стандартов, 1989.

3. Полупроводниковые приборы: Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы: Справочник/Под ред. Н.Н. Горюнова. – М.: Энергоиздат, 1982.

4. Полупроводниковые приборы: Транзисторы: Справочник/Под ред. Н.Н. Горюнова .-М.: Энергоиздат, 1985.

5. Гурлев .Д.С. Справочник по электронным приборам .- К.: Техника, 1979.

6. Резисторы: Справочник/Под ред. И.И. Чертверткова. –М.: Энергоиздат, 1981.

7. Справочник по электрическим конденсаторам/Под ред. И.И. Чертверткова, В.Ф. Смирнова.-М.: Радио и связь, 1983.

8. Разработка и оформление конструкторской документации РЭА. Справочник/Под ред. Романычевой Э.Т. –М.: Радио и связь, 1989.

9. Расчет электронных схем/Под ред. Г.И. Изъюровой, Г.В. Королева, В.А. Терекова. –М.: Высшая школа, 1987.

10. Гусев В.Г., Гусев В.М. Электроника. –М.: Высшая школа, 1991.

11.Справочник конструктора РЭА: Общие принципы конструирования/Под ред. Р.Г. Варламова. –М.:Сов.Радио 1980. –480с.,ил.

12. Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры: Учебник для вузов. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. Отд-ние. 1984.-536 с., ил.

Наши рекомендации