Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Февраля 2011 в 10:49, курсовая работа
Целью данного курсового проекта является разработка аналогово-цифрового преобразователя (А-ЦП) на базе широтно-цифрового преобразователя (Ш-ЦП).
Широтно-цифровой преобразователь преобразует широтно-импульсные модулированные посылки блока предварительного усиления (БПУ) в цифровой код и аналоговые сигналы по шестнадцати каналам. Выходной цифровой код Ш-ЦП имеет десять разрядов. Передача синхронизации и получение широтно-импульсно модулированных посылок производится через две токовых петли связи, имеющих оптическо-гальваническую развязку. По одной петле из Ш-ЦП в блок предварительного усиления подается синхронизирующая импульсная последовательность, каджый шестнадцатый разряд в которой, является меткой нулевого канала и отличается большей длительностью.
1.Введение;
2.Назначение и принцип действия устройства;
3.Выбор и обоснование схемы электрической принципиальной;
4.Расчётная часть;
1.Расчёт надёжности изделия;
2.Расчёт технологичности конструкции изделия;
5.Конструктивная часть;
1.Описание конструкции изделия;
2.Выбор и обоснование конструкции печатной платы;
3.Расчёт печатной платы;
4.Особенности установки радиоэлементов на печатную плату;
6.Заключение;
7.Список литературы.
4.1. Расчет надежности конструкции.
Надежность – это свойство аппаратуры выполнять заданные функции в определенных условиях эксплуатации при сохранении параметров в заданных пределах.
Надежность – это физическое свойство изделия, которое зависит от количества и качества входящих в него элементов, и от условий, в которых устройство эксплуатируется. Изделие, с точки зрения надежности, может находиться в двух состояниях: рабочем и неисправном.
Неисправность изделия – это такое состояние изделия, при котором хотя бы один параметр устройства не соответствует значению заданному в технических документах.
Долговечность изделия – это свойство изделия сохранять способность изделия до определенного состояния с определенными перерывами на техническое обслуживание и ремонт. Долговечность оценивается сроком службы, который определяется рабочим или полезным временем, протяженностью в необходимое количество часов. При расчете надежности необходимо учитывать количественные характеристики.
Они имеют две группы:
Первая группа – это характеристика надежности невосстанавливаемых изделий.
Вторая группа – это характеристики надежности восстанавливаемой аппаратуры.
При расчете надежности учитываются следующие показатели:
1. l(t) – интенсивность отказов;
2. Р(t) – вероятность безотказной работы;
3. Т – средняя наработка до первого отказа.
Вероятность безотказной работы определяется по экспоненциальному закону:
и данное
значение лежит в пределах от 0 до
1.
Средняя наработка до первого отказа:
Существенно влияет на надежность аппаратуры в целом – надежность элементов, из которых состоит данная аппаратура. В целом, интенсивность отказов зависит от конструкции, качества изготовления, условий эксплуатации, электрических нагрузок в схеме. Влияния некоторых факторов на надежность радиокомпонентов можно оценить с помощью поправочных коэффициентов.
Обеспечить высокую надёжность радиоаппаратуры можно суммой мероприятий выполняемых на всех этапах разработки и производства, а также эксплуатации. Требования к надежности разрабатываемого изделия задаются в техническом задании на разработку. Проводятся расчёты на различных стадиях проектирования. Все расчёты сводятся к определению вероятности безотказной работы среднему времени работы устройства по известным интенсивностям отказов элементов схемы.
| Наименование
Элемента |
Кол-во
шт. n |
t°, C | Kn | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Конденсаторы |
40 | |||||||
| КМ-5а-Н90-0б047 мкФ | 34 | 0,5 | 0,3 | 1,5 | 0,0625 | 0,028 | 0,956 | |
| К53-4А-6,3В-47 мкФ | 2 | 0,6 | 0,24 | 1,5 | 0,135 | 0,049 | 0,097 | |
| КМ-5а-Н90-0,047 мкФ | 3 | 0,4 | 0,3 | 1,5 | 0,0625 | 0,028 | 0,084 | |
| КМ-5а-М1500-3300 пФ | 1 | 0,5 | 0,3 | 1,5 | 0,0625 | 0,028 | 0,028 | |
| КМ-5а-М1500-5100 пФ | 1 | 0,5 | 0,3 | 1,5 | 0,0625 | 0,028 | 0,028 | |
| КМ-5а-Н90-0,047 мкФ | 2 | 0,4 | 0,3 | 1,5 | 0,0625 | 0,028 | 0,056 | |
| КМ-6б-Н90-2,2 мкФ | 4 | 0,5 | 0,3 | 1,5 | 0,0625 | 0,028 | 0,113 | |
| КМ-5а-Н90-0,047 мкФ | 10 | 0,6 | 0,3 | 1,5 | 0,0625 | 0,028 | 0,281 | |
| КМ-5а-М1500-1300 пФ | 1 | 0,6 | 0,3 | 1,5 | 0,0625 | 0,028 | 0,028 | |
| Продолж нение таблицы 4.1 | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Микросхемы |
40 | |||||||
| КР140УД20А | 9 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,900 | |
| К155ИЕ7 | 3 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,300 | |
| К591КН3 | 1 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,100 | |
| КР572ПА1А | 1 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,100 | |
| К155ЛА3 | 1 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,100 | |
| К155АГ3 | 1 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,100 | |
| К155ТМ2 | 1 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,100 | |
| К155ЛА2 | 1 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,100 | |
| К155ТЛ2 | 1 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,100 | |
| К155ЛИ1 | 1 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,100 | |
| К155ЛА1 | 1 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,100 | |
| К155ЛН1 | 1 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,100 | |
| К155ТМ2 | 2 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,200 | |
| К155ЛР1 | 1 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,100 | |
| К155ИЕ7 | 4 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,400 | |
| К155ЛА3 | 1 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,100 | |
| К155РУ2 | 3 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,300 | |
| К155ЛН6 | 2 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,200 | |
| К155РУ2 | 3 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,300 | |
| К155ЛА2 | 2 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,200 | |
| К589АП26 | 3 | - | - | 1 | 0,1 | 0,100 | 0,300 | |
Резисторы |
||||||||
| C2-33Н-0,125 – 1 кОм | 1 | 0,5 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 1,044 | |
| С2-33Н-0,125 – 180 Ом | 1 | 0,6 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 1,044 | |
| С2-33Н-0,125 – 1 кОм | 1 | 0,5 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 1,044 | |
| С2-36-27,4 кОм | 1 | 0,6 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 1,044 | |
| СП5-2в-1 Вт – 10 кОм | 1 | 0,7 | 0,625 | 1,5 | 0,071 | 0,067 | 0,067 | |
| С2-36 – 22,1 кОм | 1 | 0,6 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 1,044 | |
| С2-33Н-0,125 – 1 кОм | 1 | 0,5 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 1,044 | |
| С2-36 – 51,1 кОм | 1 | 0,5 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 1,044 | |
| С2-33Н-0,125 – 3 кОм | 1 | 0,6 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 1,044 | |
| С2-33Н-0,125 – 10 кОм | 1 | 0,7 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 1,044 | |
| С2-33Н-0,125 – 200 Ом | 1 | 0,6 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 1,044 | |
| С2-33Н-0,125 – 620 Ом | 1 | 0,5 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 1,044 | |
| СП5-2в-1 Вт – 10 кОм | 1 | 0,7 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 1,044 | |
| Продолжнение таблицы 4.1 | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| С2-33Н-0,125 – 1 кОм | 1 | 40 | 0,6 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 1,044 |
| С2-33Н-0,125 – 4,7 кОм | 1 | 0,6 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 1,044 | |
| С2-33Н-0,25 – 510 Ом | 1 | 0,6 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 1,044 | |
| С2-33Н-0,125 – 1 кОм | 2 | 0,6 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 2,088 | |
| С2-33Н-0,125 – 22 кОм | 10 | 0,6 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 10,438 | |
| С2-33Н-0,125 – 100 Ом | 1 | 0,6 | 0,625 | 1 | 1,67 | 1,044 | 1,044 | |
Транзистор |
||||||||
| КТ312Б | 1 | 0,5 | 0,95 | 1,5 | 0,157 | 0,224 | 0,224 | |
Стабилитрон |
||||||||
| Д818Д | 1 | 0,5 | 0,95 | 1 | 0,157 | 0,149 | 0,149 | |
Диод |
||||||||
| КД102А | 1 | 0,5 | 0,8 | 1 | 0,157 | 0,126 | 0,126 | |
| Вилка СН0-53-60193х98-23 | 1 | - | - | 2 | - | 2,000 | 2,000 | |
| Вилка ГРППМ10-90-Ш2-В | 1 | - | 2 | - | 2,000 | 2,000 | ||
| Паянные соединения | 1273 | - | - | 1,5 | 0,004 | 0,006 | 7,638 | |
| 47,400 | ||||||||
Средняя наработка до первого отказа:
Вероятность безотказной работы:
Вывод: так как расчётное значение средней наработки до первого отказа 21097 часов, а заданное 10000, то конструкция надёжна.