Содержание

Введение

1. Анализ технического задания

2. Структурная схема

3. Функциональная схема

3.1 Высокочастотный усилитель (ВУ)

3.2 Высокочастотный детектор

3.3 Компаратор

3.4 Низкочастотный генератор прямоугольных импульсов

3.5 Низкочастотный усилитель

4. Схема электрическая принципиальная

5. Выбор компонентов для разработки схемы

5.1 Выбор ИМС операционного усилителя

5.2 Выбор типа резисторов

5.3 Выбор транзисторов

6. Разработка конструкции

6.1 Выбор и обоснование типа ПП

6.2 Выбор и обоснование типа ПП [10]

6.3 Выбор и обоснование материала ПП [10]

6.4 Выбор и обоснование метода изготовления ПП

7.1 Конструкторско-технологический расчет печатной платы [4]

7.1.1 Определение минимальной ширины печатного проводника по постоянному току

7.1.2 Определение минимальной ширины печатного проводника исходя из допустимого падения напряжения на нём

7.1.3 Определение номинального значения монтажных отверстий

7.1.4 Определение диаметра контактной площадки

7.1.5 Определение ширины проводников

7.1.6 Определение минимального расстояния между элементами проводящего рисунка

7.2 Электрический расчет печатной платы

7.2.1 Расчёт предельного падения напряжения на проводниках

7.2.2 Расчёт мощности потерь

7.2.3 Расчёт паразитной поверхностной ёмкости между двумя проводниками

7.2.4 Расчёт индуктивности печатных проводников

7.3 Расчет на вибропрочность

7.4 Тепловой расчет ПП

7.5 Расчет показателей надежности

8. Инструкция по применению

Выводы

Литература

Условные обозначения

1. АК - аналоговый компаратор;

2. ВУ - высокочастотный усилитель;

3. ИМС - интегральная микросхема;

4. КП - контактная площадка;

5. МО - монтажное отверстие;

6. ОУ - операционный усилитель;

7. ПП - печатная плата;

8. ПУ - печатный узел;

9. ШП - шина питания;

10. ШЗ - шина земля;

Техническое задание

1. Наименование и область применения: Разрабатываемое устройство - детектор высокочастотного излучения. Устройство предназначено для оперативного обнаружения радиоизлучающих подслушивающих устройств промышленного шпионажа.

2. Основание для разработки: Условием разработки является здание на дипломный проект согласно приказу по НТУУ„КПІ"№ 35 от 28.03.2008 г.

3. Цель и назначение разработки:

3.1 Целью является создание детектора электромагнитного поля. Устройство предназначено для оперативного обнаружения радиоизлучающих подслушивающих устройств промышленного шпионажа.

3.2 Аналоги устройства:

Скоростной поисковый приемник СКОРПИОН v.3 [1].

Стрелочный индикатор поля СИРИУС [1].

Детектор поля D-006 [2].

3.3 Устройство изготавливается как макетный образец.

4. Источники разработки:

RU, Патент на изобретение № 2145153 "Способ защиты от несанкционированного прослушивания разговоров в помещении" [3];

RU, Патент на изобретение № 2150120 "Способ обнаружения и идентификации скрытых электронных установок и устройство для его осуществления" [3].

5. Технические требования:

5.1 Состав устройства и требования к конструктивному устройству:

5.1.1 Изделие имеет в своем составе следующие функциональные узлы:

5.1.1.1 Усилителя высокой частоты.

5.1.1.2 Детектора высокой частоты (Диода Шотки).

5.1.1.3 Компаратора.

5.1.1.4 Генератора прямоугольных импульсов.

5.1.1.5 Усилителя низкой частоты

5.1.2 Габаритные размеры устройства не более 150х50х40 мм.

1. Масса устройства не более 0.1 кг.

5.2 Показатели назначения:

Данное устройство должно выполнять следующие функции:

реакция на высокочастотные излучения в диапазоне

от 0,1 до 900 МГц.

регулировка чувствительности при обнаружении высокочастотных излучателей.

5.3 Требования к надежности:

5.3.1 Устройство по обеспечению надежности должно удовлетворять требованиям ОСТ4.205.029-83.

5.3.2 Средняя наработка на отказ, ч, не менее 100000.

5.3.3 Вероятность безотказной работы 0,9.

5.3.4 Среднее время восстановления, ч 1.

5.3.5 Устройство должно выдерживать воздействия внешних механических и климатических факторов в соответствии с ГОСТ 11478-88 для 1 группы аппаратуры.

5.4 Требования к технологичности и метрологическому обеспечению разработки, производства и эксплуатации:

5.4.1 Конструкция изделия должна обеспечивать возможность выполнения монтажных работ с соблюдением требований технических условий на установку и пайку комплектующих изделий.

5.4.2 Конструкция изделия в целом и отдельных сложных узлов должна обеспечивать сборку при изготовлении без создания и применения специального оборудования.

5.4.4 Конструкция устройства должна обеспечивать его сборку и монтаж при подготовке к эксплуатации без применения специального оборудования, приспособлений и инструмента.

5.5 Требования к уровню унификации и стандартизации:

5.5.1 В качестве комплектующих единиц и деталей (коммутационные, изделия электроники, крепежные, установочные) должны применяться серийно выпускаемые изделия.

5.5.2 Сборочные единицы типа монтажных плат, панелей, крепежных и установочных узлов должны быть унифицированными.

5.5.4 Коэффициент унификации стандартных и заимствованных деталей должен быть не менее 0,5.

5.6 Требования безопасности и требования по охране природы:

5.6.1 Конструкцией устройства должна быть обеспечена безопасность персонала при эксплуатации. Общие требования электрической и механической безопасности по ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 25861-83.

5.6.3 Конструкция устройства должна исключать возможность неправильного присоединения его сочленяемых токоведущих и составных частей.

5.6.4 В устройстве должна быть обеспечена защита от коротких замыканий.

5.7 Эстетические и эргономические требования:

5.7.1 Устройство по своим эргономическим показателям должен обеспечивать удобство эксплуатации.

5.7.2 Устройство должно соответствовать современным требованиям технической эстетики и быть конкурентоспособным по своему внешнему виду на внутреннем и внешнем рынке.

5.8 Требования к патентной чистоте:

5.8.1 Этапы проведения патентных исследований модуля должны соответствовать ДСТУ 3575-97.

5.8.2 По комплектующим элементам модуля требования к патентной чистоте не предъявляются.

5.9 Требования к составным частям устройства, сырью и исходным материалам:

5.9.1 Для изготовления устройства необходимо использовать материалы свободно доступные на украинском рынке.

5.9.2 В устройстве должны использоваться покупные изделия электронной техники, пригодные для автоматизированной сборки аппаратуры согласно ГОСТ 20.39.405-84.

5.10. Требования к условиям эксплуатации (использования), требования к техническому обслуживанию и ремонту:

5.10.1. Требования к условиям эксплуатации:

5.10.1.1 Климатическое исполнение - УХЛ 3.1, согласно ГОСТ 15150-69.

5.10.1.1.1 Температура воздуха от - 10 до +45°С;

5.10.1.1.2 Относительная влажность от 75% при 15°С

до 98% при 25°С;

5.10.1.1.3 Атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.)

84,0.107,0 (630.800).

5.10.2. Требования к техническому обслуживанию и ремонту:

5.10.2.1 Все устанавливаемые на устройстве конструкции и отделочные материалы должны быть безвредны для здоровья лиц, имеющих к ним доступ, и иметь соответствующие санитарные сертификаты.

5.10.2.2 Устройство, его расположение и условия эксплуатации должны отвечать требованиям "Санитарных норм и правил".

5.11 Требования к маркировке и упаковке:

5.11.1 Маркировка устройства должна соответствовать требованиям ГОСТ 26828-86.

5.11.2 Маркировку выполняют любым способом. Способ и качество выполнения маркировки должно обеспечивать четкое и ясное изображение ее в течении срока службы блока.

5.12. Требования к транспортировке и хранению:

Требования к транспортировке и хранению в данной дипломной роботе не рассматриваются.

6. Экономические показатели:

Экономические показатели в данной дипломной роботе не рассматриваются.

7. Стадии и этапы разработки:

7.1 Стадии, этапы, сроки проведения работ по устройству, а также исполнители указаны в табл.1.

7.2 Все документы, разрабатываемые разработчиком, должны иметь визу представителей кафедры КЭВА, соответствующих характеру разрабатываемого документа. Технологический контроль и нормоконтроль документов осуществляют службы кафедры КЭВА.

7.3 Все разрабатываемые документы должны иметь децимальные нормы и коды кафедры КЭВА.

8. Порядок контроля и приемки:

8.1 Испытания должны проводиться по программе и методике испытаний.

8.2 Для приемки представляются следующие документы:

техническое задание;

комплект конструкторской документации;

8.4 Приемочные испытания проводит разработчик, заказчик, изготовитель.

Табл.1. Стадии, этапы, сроки проведения работ по устройству

Введение

В повседневной жизни люди подвергаются множеству различных излучений. Зачастую более опасными являются источники слабого электромагнитного излучения, которое действует в течении длительного промежутка времени. К таким источникам относится в основном аудио-видео техника, бытовая техника. Наиболее существенное влияние на человека оказывают мобильные телефоны, СВЧ печи, компьютеры и телевизоры.

Человеческие органы нечувствительны к таким излучениям, единственный способ их обнаружить применение электронных приборов.

Существует несколько способов схемотехнического решения этой проблемы:

Работа прибора по принципу сканирования радио эфира;

Мониторинг помещений на предмет наличия новых включений;

Широкополосное детектирование электрического поля.

Лучшим решением станет прибор принцип действия, которого основан на широкополосном детектировании электрического поля. Этот принцип дает возможность обнаружения радиопередающих устройств с любыми видами модуляции. Важным фактором, определяющим конструктивно-технологические особенности прибора, является ее рабочий диапазон частот. В зависимости от диапазона частот устройства предъявляются различные требования к его конструктивному оформлению и технологии изготовления. С ростом частот повышаются требуемые точность изготовления, качество обработки деталей, чистота применяемых материалов и т.д. Целью работы является создание устройства работающего на основании принципа широкополосного детектирования электрического поля в диапазоне частот от 0,1 до 900 МГц, в диапазоне 5-300 МГц чувствительность прибора должна быть максимальной. Прибор должен обладать 2-х позиционной системой звуковой сигнализации.

1. Анализ технического задания

Разрабатываемое устройство - детектор высокочастотного излучения способен помочь человеку обнаружить негативное излучение.

Приборы, выполняющие данные функции, можно также применить при ремонте различных радиотехнических устройств, например, для контроля высокочастотного излучения радио и сотовых телефонов. С их помощью можно дистанционно контролировать излучение импульсных источников питания, а также строчных разверток телевизоров и мониторов, также можно определить местонахождения электронных "жучков" и других видов электромагнитного поля высокой частоты.

Рассмотрим несколько конкретных существующих устройств и проведем их сравнительную характеристику:

Скоростной поисковый приемник СКОРПИОН v.3; [1]

Стрелочный индикатор поля СИРИУС; [1]

Детектор поля D-006. [2]

Детальная характеристика каждого устройства приведена в таблице 1.1.