Московский Государственный Авиационный Институт

Расчетно-пояснительная записка

к курсовой работе по дисциплине:

“Основы конструирования и технологии производства РЭС”( каф. 404 )

Тема работы: «Разработка блока на МСБ»

Выполнил: 04-316

Филькин К.Н.

Проверил:

Кузнецов К.Л.

Москва 2005 г.

СОДЕРЖАНИЕ :

Введение……………………………………………………………..

Задание на курсовую работу ……………………………………….

1. Разработка технического задания на изделие……………….

2. Анализ электрической принципиальной схемы…………….

3. Расчёт схемы по постоянному току………………………….

4. Расчёт тонкоплёночных резисторов………………………….

5. Расчёт тонкопленочных конденсаторов……………………..

6. Выбор типоразмера подложки МСБ …………………………

7. Выбор типоразмера и материала ПП…………………………

8. Выбор системы охлаждения…………………………………..

9. Расчёт теплового режима……………………………………..

10. Расчёт вибропрочности………………………………………..

11. Расчет надежности изделия……………………………………

Список литературы……………………………………………………

Введение:

Задачами курсовой работы являются:

- систематизация, расширение и углубление теоретических знаний по дисциплине;

- развитие и закрепление практических навыков разработки конструкций и технологии радиоэлектронных средств (РЭС);

- приобретение опыта работы с нормативно-технической документацией, технической литературой и разработки конструкторской и технологической документации на РЭС.

В курсовой работе разработана конструкция наземного РЭС. Содержание конструкторских и технологических задач курсового проекта соответствует стадиям технического предложения, эскизного и технического проектирования

Задание на курсовую работу.

Рис. 1

Электрическая принципиальная схема.

Двуполупериодный преобразователь.(Рис. 1)Он служит для определения средневыпрямленного значения переменного напряжения. Преобразователь построен на управляемых электронных ключах на полевых транзисторах. Суммирующий усилитель DA1 выполняет так­же функции фильтра. Ступень за ОУ DA2 выделяет сигнал пульсации; R1O, R12 — цепь компенсации пуль­саций. На ОУ DA3 собран оконечный усилитель с за­данным коэффициентом передачи.

Поскольку электронные ключи работают в импульс­ном режиме, то в выходном сигнале будут присутствовать импульсные помехи из-за проходной емкости транзисторов. Искажение выходного сигнала тем заметнее, чем выше частота и ниже уровень входного сигнала

и чем больше неидентичность включенных транзисторов. Так как точно подобрать транзисторы практически невозможно, то выходной сигнал всегда будет искажен. Для устранения пульсаций выходного сигнала устрой­ство выделяет переменную cоставляюшую, которую за­тем в протнвофазе складывают с сигналом. В резуль­тате удается получить пульсацию выходного сигнала 0,05 % в частотной полосе от 0,4 до 50 кГц. Время установления выходного сигнала менее 3 мс.

1.Техническое задание на разработку.

1.1 Задание на курсовую работу

По принципиальной электрической схеме разработат устройство на МСБ

1.2 Задание на конструирование

1. Наименование и область применения:

Устройство служит для определения средневыпрямленного значения переменного напряжения.

1. Основание для разработки:

Задание на курсовой проект

1. Цель и задача разработки:

Разработать комплект конструкторской документации и обосновать принятые решения

1. Технические требования.

4.1 Состав изделия и требования к его конструкции:

Изделие должно быть выполнено на элементной база 4-го поколения . Корпус изделия должен быть выполнен в форме параллелепипеда и сделан из легкого ударопрочного материала. Корпус изделия должен быть герметичным. Питание должно осуществляться от внешней сети с применением стандартных разъемов. Устройство предназначено для настольного использования.

4.2 Требования к надежности:

Т.к. прибор предназначен для использования в бытовых условиях , то требования к долговечности, сохраняемости и длительности использования, а также к вибро- и ударопрочности к влиянию внешних полей не предъявляется. Ремонтопригодность обеспечивается простотой конструкции. Наработка на отказ 6000 часов.

4.3 Требования к уровню унификации и стандартизации:

Использовать стандартные материалы.

4.4 Требования к безопасности:

Изделие должно быть безопасно при монтаже, эксплуатации и ремонте.

4.5 Эстетические, эргономические требования:

Изделие должно быть удобно в обслуживании и использовании

4.6 Условия эксплуатации:

Изделие эксплуатируется при:

-диапазон температур от +15 С до +35С

-влажность до 60%

-воздействии нормального атмосферного давления р=10^5( Па)

-величине вибрационной перегрузки n=3g

4.7 Требования к транспортировке и хранению:

Транспортировку осуществлять в плотно закрытой картонной таре любым видом закрытого транспорта. Прибор должен храниться в складских помещениях при температуре не ниже 10 С и относительной влажности воздуха не более 80%,упакованный во влогозащитный пакет.

1. Стадии разработки:

Срок завершения 1.06.2004

1. Комплектность документации:

Расчетно-пояснительная записка должна содержать:

Задание на курсовое проектирование, введение техническое задание на разработку РЭС, анализ технического задания, конструкторский анализ схемы электрической принципиальной, разработку конструкции МСБ, разработку конструкции ФЯ РЭС, разработку конструкции РЭС, разработку технологического процесса изготовления МСБ, заключение, библиографию, содержание.

2.Анализ технического задания.

2.1 Анализ ТЗ

Данное задание включает в себя следующие составляющие:

Расчет схемы по постоянному току, выбор технологии изготовления МСБ, расчет пленочных элементов, выбор навесных элементов, составление топологической схемы, разработку конструкции блока, тепловой расчет, выбор системы охлаждения, расчет на вибропрочность.

2.2 Анализ схемы

Данная схема содержит 4 транзистора КП301; три операционный усилителя К153УД1; 13 резисторов; 4 конденсатора, один из которых навесной типа К10-17 «В» с лужеными контактными площадками.

Все резисторы выполняются в пленочном варианте. Для нанесения пленочных элементов используется масочный метод .

3.Расчет схемы по постоянному току.

Т.к. все резисторы включены в инерционные цепи, в обратные связи в ОУ, то расчетом по постоянному току можно пренебречь и считать, что постоянный ток в схеме равен нулю.

8.Выбор системы охлаждения

При выборе системы охлаждения используются следующие исходные данные: тепловой поток, рассеиваемый поверхностью теплообмена (корпуса) конструкции Р=0,75 Вт; площадь поверхности теплообмена (корпуса) м^2; допустимая рабочая температура наименее теплостойкого элемента =80 ; максимальная температура окружающей среды =45 ; минимальное давление окружающей среды =760 мм рт.ст.

Чтобы выбрать систему охлаждения, находим поверхностную плотность теплового потока

Pos=214,49 Вт/м^2 ,

где - поправочный коэффициент на давление окружающей среды, H = 760 мм рт.ст. - нормальное давление и допустимый перегрев в конструкции = - .

Значения и являются координатами точки, положение которой на диаграмме рис.3.2 определяет систему охлаждения конструкции. Точка попала в зону 1-воздушное охлаждение.

9. Расчет теплового режима.

Тепловой режим разработанной конструкции должен соответствовать требованию нормального теплового режима: температура в любой точке конструкции t_j не должна превышать допустимой рабочей температуры наименее теплостойкого элемента t_эл.min.

С поверхности нагретой зоны посредством конвективной (зк) и лучевой (зл) теплопередачи через воздушные прослойки, тепло передается на внутреннюю поверхность корпуса. За счет теплопроводности стенок (ск) тепло выводится на наружную поверхность корпуса, откуда конвекцией (кк) и излучением (кл) переносится в окружающее пространство.

Расчет производится по методике расчета для РЭС с источником тепла, расположенными в плоскости и естественной вентиляцией.

Упрощенное изображение конструкции:

1-корпус изделия,

2-нагретая зона ,

3-кронштейны.

Тепловая схема :

Температура в центре нагретой зоны меньше допустимой температуры наименее теплостойкого элемента, тепловой режим разработанной конструкции соответствует требованию нормального температурного режима.

Список литературы:

1. Основы конструирования и технологии РЭС. В.Ф.Борисов, А.А.Мухин, В.В.Чермошенский. Москва Изд-во МАИ 1994г.

2. Конструирование РЭС. В.Ф.Борисов, А.А.Мухин, А.С.Назаров. Москва Изд-во МАИ 1991г.