135440 (Мультивибратор), страница 2
Описание файла
Документ из архива "Мультивибратор", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "радиофизика и электроника" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "радиоэлектроника" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "135440"
Текст 2 страницы из документа "135440"
Резистор R8 обеспечивает необходимое напряжение смещения рабочей точки.
По входной ВАХ из справочника определяем
Для расчета величины сопротивления резистора R9 определим напряжение питания усилителя напряжения (VT2) из условия , выберем Еп=+6 В.
Падение напряжения на резисторе R6 должно составлять примерно 2В, т.е. UR6=Iк2R6=2 В, тогда:
Выберем активный элемент усилителя напряжения, т.е. транзистор VT2. Это должен быть высокочастотный n-p-n транзистор малой мощности с напряжением ,здесь 1.5-коэффициент запаса.
Подойдет транзистор 1Т311А , который имеет следующие технические характеристики:
-
мощность рассеяния транзистора Рк мах=150 мВт;
-
предельно допустимое напряжение коллектор-база Uкб0=12 В;
-
предельно допустимое напряжение эмиттер-база Uэб0=2 В;
-
максимальный ток коллектора Iк мах=50 мА;
-
коэффициент передачи тока базы h21=15..80.
По семейству выходных ВАХ ,приведенных в справочнике , выберем ток покоя транзистора VT2- Iк2=1.5 мА , при Uкэ=3.7 В.
Учитывая то, что ток делителя R8,R9 так же протекает через резистор R6. Определим величину резистора R6:
Тунельный диод VD3 выбираем из условия , что участок его ВАХ с отрицательным дифференциальным сопротивлением должен быть расположен в диапазоне напряжений, охватывающем рабочую точку Uбэ2 транзистора VT2.
Ток базы VT2 составит:
Подойдет туннельный диод 3И306Р. Для «развязки» туннельного диода VD3 и транзистора VT2 служит резистор R7. Его величина выбирается из условия .
Выберем R7=100 Ом.
Транзистор VT1 источника тока должен иметь . Этому условию удовлетворяет транзистор 2Т301Е, это кремниевый n-p-n транзистор с коэффициентом передачи тока базы h21=40..180; мощность рассеяния коллектора Pк мах=150 мВт; максимальный ток коллектора Iк мах=10 мА, Uкб0 мах=30 В, Uэб0=3 В.
По семейству выходных ВАХ выберем ток покоя транзистора VT1 Iк1=2 мА , при Uкэ1=4 В.
Учитывая, что напряжение на диоде VD3=Uбэ2 и падение напряжения на резисторе R7 -- малая величина, имеем:
Из справочника , по ВАХ туннельного диода, имеем
Прямое напряжение отпирания диода VD2 UVD3 на туннельном диоде UпорVD2>UVD3. Этому условию удовлетворяет кремниевый диод типа КД503Б или 2Д503Б с .
Диод VD1 – любой кремниевый маломощный с прямым током .
Подойдет распространенный диод типа Д220.
Ток делителя R1,R2 принимаем равным
Напряжение на базе транзистора VT1 определяется, как
По входной ВАХ транзистора VT1 из справочника находим
Возьмем ток делителя с запасом:Iд=0.16 мА.
, где ток VD1 определяем по ВАХ диода из справочника:
, где напряжение управления Еупр выбрано равным 50 В.
Мощности, рассеиваемые резисторами, не превысят 0.25 Вт. Поэтому можно применить резисторы МЛТ-0.25.
В ходе расчета по постоянному току были определены:
VT1-2T301E VD1-Д220
VT2-1T311A VD2-2Д503Б
VT3-1T308A VD3-3И306Р
R1=15 кОм МЛТ-0.25
R2=10 кОм
R3=220кОм МЛТ-0.25
R4=270 кОм МЛТ-0.25
R5=820 Ом МЛТ-0.25
R6=820 Ом МЛТ-0.25
R7=100 Ом МЛТ-0.25
R8=10 кОм МЛТ-0.25
R9=6.8 кОм МЛТ-0.25
R10=220 Ом МЛТ-0.25
R11=330 Ом МЛТ-0.25
7. Расчет принципиальной схемы мультивибратора управления разверткой по временному току
В результате расчета по переменному току схемы мультивибратора управления разверткой (рис.3) определим номиналы конденсаторов.
Величину емкости С6 выбираем исходя из постоянной времени корректирующей цепочки R9C6 , постоянная времени этой цепи
Здесь fв=10 МГц – верхняя граничная частота исследуемого сигнала (из паспорта), 0.707 – уровень , по которому определяется полоса пропускания.
Аналогично определяем емкость С7, исходя из постоянной времени R11C7 – цепочки.
Конденсатор Сбл – блокировочный на высокой частоте выбран в пределах 0.1 мкФ, исходя из условия .
Частота следования импульсов мультивибратора (частота развертки) определяется постоянной времени RC – цепи, подключаемой к туннельному диоду VD3. Период развертки ,
где R=R5 +h11 VT1 – сумма резистора R5, подключенного к VD3 и входного сопротивления h11 транзистора VT1, который подключен последовательно с резистором R5.
Величина емкости C2 определяет частоту развертки осциллографа и задается переключателем, расположенным на передней панели осциллографа.
Величина параметра h11VT1 составляет величину :
R = R5 + h11 = 800 + 26050 = 26.85 (кОм).
Определим минимальное и максимальное значение емкости С2 , исходя из минимального и максимального периода развертки.
Согласно паспортным данным Tp max=0.01 с, Tp min=1 мкс.
В результате расчета по переменному току выбраны конденсаторы:
Сбл=0.1 мкФ
С2=43 пФ
С3=510 пФ
С4=2200 пФ
С5=0.1 мкФ
С6=22 пФ
С7=430 пФ
Все конденсаторы выбраны типа КМ-5а-Н30. Это керамические конденсаторы, в которых диэлектриком служит высокочастотная керамика. Они характеризуются высокими электрическими показателями и сравнительно небольшой стоимостью.
Выбранная группа по ТКЕ-Н30, что означает изменение емкости .
8. Расчет печатного узла
8.1 Расчет посадочных мест
П
ечатная плата мультивибратора управления разверткой
Рис. 4
Сборочный чертеж мультивибратора управления разверткой
Рис.5
Для расчета числа посадочных мест печатной платы (рис.4) воспользуемся следующей формулой:
nx – число посадочных мест по оси X ,
ny – число посадочных мест по оси Y .
Lx=70 мм – размер печатной платы по оси Х,
Ly=47.5 мм – размер печатной платы по оси Y,
x=7.5 мм – ширина краевого поля по оси X,
tx=5 мм - шаг установки по оси X,
ty=10 мм – шаг установки по оси Y,
ly=15 мм – размер посадочного места по оси Y,
y1=2.5 мм – ширина краевого поля для контактных гнезд,
y2=5 мм – ширина краевого поля для соединительных гнезд.
Таким образом, на печатную плату размером 7047.5 можно установить 36 элементов.
В данном курсовом проекте на разработанной печатной плате размером 7047.5 размещено 36 элементов, что соответствует расчетам.
8.1. Расчет на вибропрочность
Расчет собственных колебаний пластины, которая закреплена по четырем углам , произведем по формуле:
а=70 мм – длина печатной платы,
b=47.5 мм – ширины печатной платы,
n=2 – число креплений по ширине печатной платы,
m=2 – число креплений по длине печатной платы,
Расчет резонансной частоты пластины (рис.4) произведем по формуле:
Е=30 гПа – модуль Юнга,
h=1.5 мм – толщина пластины,
- распределенная по площади масса,
g – ускорение свободного падения.
fr=1,57•(204,08+(1/(47,5•10-3)2•9,1•0,26=6,015 (кГц).
Таким образом, в результате расчета получили тоту собственных колебаний пластины f=144 Гц и резонансную частоту пластины fr=6,015 кГц.
9. Расчет надежности мультивибратора управления
разверткой
Основной характеристикой надежности устройства является вероятность P(t) безотказной работы в течении времени t. Для определения P(t) удобно использовать формулу P(t)=exp (-ct),
где c – интенсивность отказов.
где i – интенсивность отказов каждого элемента;
N – число элементов.
Интенсивность отказов элементов сведены в таблицу:
Наименование элемента | Кол-во элементов | |
Резистор МЛТ-0,25 | 10 | 0,00073 |
Конденсатор КМ-5а | 4 | 0,0003 |
Диоды Д220 | 1 | 0,0007 |
2Д503Б | 1 | 0,0007 |
3И306Р | 1 | 0,0006 |
Транзисторы 2Т301Е | 1 | 0,00051 |
1Т311А | 1 | 0,00055 |
1Т308А | 1 | 0,00055 |
Среднее время наработки на отказ составит
При t=0,T вероятность безотказной работы печатного узла:
P(t)=exp(-c•T)=exp(-0,0121•82,64)=0,3679.
Таким образом , в результате расчета получили частоту собственных колебаний пластины f=144 Гц и резонансную частоту пластины fгр=6.015 кГц.
10. Расчет теплового режима
Комплекс мероприятий, направленный на снижение температуры, связан с дополнительными материальными затратами, поэтому в процессе разработки РЭА необходимо уделять внимание экономически обоснованному решению конструкции при приемлемом перепаде температур.
В конструкциях РЭА при нормальных климатических условиях и естественном охлаждении около 70% тепла отводится за счет конвекции, приблизительно 20% - за счет излучения и 10% - за счет теплопроводности.
Тепловую нагрузку считают малой если она <0,05 Вт/см2 и большой если >0,05 Вт/см2.
0>