Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине - polpoz.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Курсовой проект по дисциплине: Металлургические подъемно-транспортные... 1 109.62kb.
Пояснительная записка к проекту постановления Верховной Рады Автономной... 1 17.32kb.
Пояснительная записка к творческому проекту по технологии 1 122.26kb.
Пояснительная записка проекту постановления Верховной Рады Автономной... 1 12.96kb.
Пояснительная записка к проекту резолюции нтс о поддержке работ по... 1 239.25kb.
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине "Гидромашины... 1 193.97kb.
Пояснительная записка Программа учебной дисциплины «Информационные... 1 395.1kb.
Пояснительная записка к проекту решения Совета Старомышастовского... 1 51.73kb.
Пояснительная записка к проекту решения Совета народных депутатов... 1 26.77kb.
Задание № По курсовому проекту 1 46.68kb.
Пояснительная записка к проекту приказа Министерства спорта Республики... 1 22.07kb.
Количество часов 1 126.43kb.
1. На доске выписаны n последовательных натуральных чисел 1 46.11kb.

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине - страница №1/1

Нижегородский государственный технический университет
Кафедра "Компьютерные технологии в проектировании и производстве"

АРУ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по дисциплине

"Основы конструирования и технологии РЭС"

Руководитель Студент

_______________________ __________________

(ф.и.о) (ф.и.о)

_______________________ __________________

(подпись) (дата) (подпись) (дата)

__________________

(группа)

Работа защищена (дата)
с оценкой

Н. Новгород

2000

Содержание


1.Введение.................................................................................................3

2.Исходные данные и техническое задание..............................................4

3.Выбор и обоснование технологических решений.................................5

3.1.Тепловой режим..................................................................................5

3.2.Печатная плата.....................................................................................6

4.Техническое описание конструкции......................................................7

5.Расчеты...................................................................................................8

6.Заключение............................................................................................13

7.Список литературы...............................................................................14



































КП-НГТУ-2007-03-Р-1

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата




Разраб.

Полунин И.Н.










Лит

Лист

Листов

Пров.

Лопаткин А.В.







ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ










2

14

Нач.отд.










ЗАПИСКА




Н. Контр контр.










АРУ

НГТУ 03-Р-1

“Т и


Т”

Утв.






















1.Введение


Целью данного курсового проекта является разработка конструкции функционально-законченного радиоэлектронного устройства – АРУ (автоматического регулирования усиления).

Данная АРУ ЦШ-1 (черт. ЦШ-1ЭЗ), используется в приемнике трансивера "КРС". Достоинством этой шкалы является хорошая развязка от генератора плавного диапазона (ГПД) приемника, так что помехи от работы цифровой шкалы в приемнике не прослушиваются. Точность отсчета частоты 1 кГц, что вполне достаточно для работы .

Принцип работы ЦШ-1 заключается в точном измерении частоты ГПД путем подсчета числа периодов выходного напряжения ГПД за интервал времени, формируемый от высокостабильного кварцевого генератора.



















Лист
















КП-НГТУ-2007-97-Р-2




Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата






2.Исходные данные и техническое задание


АРУ предназначена для индикации частоты приемника в диапазоне от 1.8 МГц до 28 Мгц.

Диапазон изменения температуры..............................................-10...35С

Пределы изменения давления.........................................740...770мм.рт.ст

Мощность, рассеиваемая в блоке......................................................2.6Вт


Желательно, чтобы конструкция отвечала следующим требованиям:
Размеры печатной платы

Длина ................................................................................................0.11 м

Ширина .............................................................................................0.15 м

Толщина не более.............................................................................0.002 м

Габаритные размеры корпуса

Длина L.1............................................................................................0,16 м

Ширина L2..........................................................................................0,12 м

Высота L3...........................................................................................0,05 м

Коэффициент заполнения К3.................................................................0,32
Шкала должна устойчиво работать при температуре 25 С и давлении 760 мм.рт.ст. и по возможности иметь естественное воздушное охлаждение.

Необходимо определить влияние теплового режима на надежность, рассмотреть возможные способы охлаждения устройства, произвести расчет температурных режимов, спроектировать печатную плату, соответствующую исходным данным и рассмотреть конструкцию корпуса.




















Лист
















КП-НГТУ-2007-97-Р-2




Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата






3.Выбор и обоснование конструкторских решений


3.1.Тепловой режим
Проведем предварительную оценку способа охлаждения цифровой шкалы.

За основной показатель принимается величина плотности теплового потока q, проходящего через поверхность теплообмена S3 :





Найдем плотность теплового потока:






где Kp - коэффициент, учитывающий давление воздуха (при нормальном давлении он равен единице). При q<0.2 Вт/см применяется естественное воздушное охлаждение. В этом случае конвективный обмен осуществляется между элементами РЭС и воздухом, причем воздух перемещается за счет тепловой энергии.

Вторым показателем для выбора способа охлаждения служит минимальный допустимый перегрев элементов ЦШ-1:






На рис.1 представлена диаграмма для выбора способа охлаждения

рис.1


















Лист
















КП-НГТУ-2007-97-Р-2




Изм

Лист

докум.

Подп.

Дата






На рис.1 незаштрихованные области соответствуют одному способу охлаждения, в заштрихованных областях можно использовать несколько способов охлаждения. Согласно вычислениям, искомая точка находится в незаштрихованной области 1. Этой области соответствует естественно-воздушное охлаждение. Для уточнения способа охлаждения воспользуемся графиком на рис.2.


рис.2


Точка лежит выше линии а (горизонтальное расположение плат в блоке) и возможна пылезащищенная или герметичная конструкция блока. В герметичном (или пылезащищенном) корпусе конвективный теплообмен осуществляется от элементов РЭС к воздуху, от воздуха к корпусу, от корпуса к окружающей среде.

Таким образом корпус цифровой шкалы будет герметичным с естественно воздушным охлаждением.


3.2.Печатная плата
Печатная плата выполняется из фольгированного стеклотекстолита СФ-2-35-1.5. Для соответствия техническому заданию она выполняется двухсторонней. Печатная плата должна соответствовать ГОСТ 23752-73, группа жесткости 3, класс точности 3.

Основным потребителем тока в ЦШ-1 являются микросхемы. Суммарный потребляемый ими ток составляет 0.51 А. Поэтому печатные проводники питания микросхем согласно черт.8 из /5/ должны быть шириной не менее 1.2 мм. Остальные проводники должны быть шириной не менее 0.25 мм.




















Лист
















КП-НГТУ-2007-97-Р-2




Изм

Лист

докум.

Подп.

Дата






4.Техническое описание конструкции


Согласно предварительным расчетам корпус цифровой шкалы имеет герметичную(пылезащищенную) конструкцию.

Корпус состоит из двух частей: верхней и нижней крышек. Верхняя крышка изготовлена из гнущегося дюралюминия толщиной 0.8 мм. Ее можно условно разделить на пять частей: передняя и задняя панели, две боковые стороны и верхняя сторона. В передней панели прорезано окно под люминисцентный вакуумный индикатор. В задней панели просверлено отверстие под провода для подачи сигналов. Нижняя крышка изготовлена из дюралюминия толщиной 2 мм. В ней по углам просверлено четыре отверстия и на них нанесена резьба. Печатная плата крепится к нижней крышке с помощью четырех винтов, расположенных по углам платы и диэлектрических стоек. После установки платы на нижнюю крышку надевается верхняя крышка и фиксируется четырьмя гайками.




















Лист
















КП-НГТУ-2007-97-Р-2




Изм

Лист

докум.

Подп.

Дата






5.Расчеты


Проведем расчет температурного режима блока цифровой шкалы с естественным охлаждением.

Рассчитаем площадь поверхности корпуса блока SК :






Определим условную поверхность нагретой зоны:



Найдем удельную мощность корпуса блока ЦШ-1:



Найдем удельную мощность нагретой зоны:




Рассчитаем коэффициент перегрева корпуса блока, зависящий от удельной мощности корпуса блока:



Рассчитаем коэффициент перегрева нагретой зоны, зависящий от удельной мощности нагретой зоны:




Найдем коэффициент КН1, зависящий от атмосферного давления вне корпуса блока. Давление вне корпуса 760 мм.рт.ст или 101325 Па.
























Лист
















КП-НГТУ-2007-97-Р-2




Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата






Найдем коэффициент КН2, зависящий от атмосферного давления внутри корпуса блока. Давление внутри корпуса 760 мм.рт.ст или 101325 Па.





Определим перегрев корпуса блока:



Определим перегрев нагретой зоны:



Определим средний перегрев воздуха в блоке:

Определим удельную мощность транзистора КТ603Б. Она равна отношению мощности, рассеиваемой элементом, к его площади вместе с теплоотводом:



Рассчитаем перегрев поверхности транзистора:



Рассчитаем перегрев среды, окружающей транзистор:



Найдем температуру корпуса блока цифровой шкалы:





Найдем температуру нагретой зоны:



Найдем температуру поверхности элемента:



Найдем среднюю температуру воздуха в блоке:























Лист
















КП-НГТУ-2007-97-Р-2




Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата






Найдем температуру окружающей элемент среды:



Среднеквадратическая погрешность расчета перегрева поверхности элемента составляет 8К.

Рассмотрим влияние теплового режима на надежность. В подавляющем большинстве случаев увеличение тепловой нагрузки на РЭС приводит к значительному снижению надежности работы. Рассмотрим влияние температуры на интенсивность отказов.

Рассчитаем интенсивность отказов резисторов ЦШ-1. Интенсивность отказа одного элемента /2/:





где ш0 - интенсивность отказов i-го элемента в нормальных условиях эксплуатации, К - коэффициент нагрузки, Т - температура окружающей элемент среды.

Интенсивность отказов всех резисторов:



Рассчитаем интенсивность отказов конденсаторов цифровой шкалы:





Интенсивность отказов всех конденсаторов:


Рассчитаем интенсивность отказов электролитических конденсаторов:























Лист
















КП-НГТУ-2007-97-Р-2




Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата






Интенсивность отказов всех электролитических конденсаторов:




Рассчитаем интенсивность отказов транзисторов:



Интенсивность отказов всех транзисторов:




Интенсивность отказа цифровой шкалы :

При температуре 304,291 К в интенсивность отказов составляет 0.00141. В результате проведенных расчетов мы получили, что средняя температура внутри корпуса составляет 304.291 К или 31.29 С при температуре окружающей среды 298 К или 25 С, то есть принудительное охлаждение для данного устройства не требуется.





















Лист
















КП-НГТУ-2007-97-Р-2




Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата






6.Заключение


Согласно проведенным расчетам и проектированию печатной платы, нам удалось разработать конструкцию, отвечающую техническому заданию и заданным требованиям.

АРУ имеет естественное воздушное охлаждение, средняя температура внутри корпуса 304,291 К при температуре окружающей среды 298 К.

АРУ выполняется на двухсторонней печатной плате. Спроектированная печатная плата (черт.ЦШ-1) полностью удовлетворяет техническому заданию и исходным данным. Расположение элементов на печатной плате представлено на черт. ЦШ-1СБ.

Корпус цифровой шкалы также полностью отвечает заданным требованиям и требованиям охлаждения.




















Лист
















КП-НГТУ-2007-97-Р-2




Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата






7.Список литературы


1.Лаповок Я.С., Я строю КВ радиостанцию.-М.:Патриот,1992.

2.Лопаткин А.В., Обеспечение тепловых режимов РЭС/ Методические указания к лабораторной работе №4 по дисциплине "Основы конструирования и технологии РЭС".-Н.Новгород:НГТУ,1996.

3.Стальбовский В.В., Четвертков В.В., Резисторы.-М.:Советское радио 1972.

4.Горячева Г.А., Добромыслов Е.Р., Конденсаторы.-М.:Радио и связь 1984.

5.Платы печатные,Методы конструирования и расчета,ост4.010.022-85.-М.:ВНИИ,1986.

6.Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ.-М.: Издательство стандартов,1989.




















Лист
















КП-НГТУ-2007-97-Р-2




Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата









izumzum.ru