Diplom (722160), страница 5
Текст из файла (страница 5)
tуд = Rн×Cн×(2×Riэ + Rэ) /(0,5×Rн + 2,5×Riз + Rэ)=
=1,2×103×22×10-12×(2×10 + 1,9×103) /( 0,5×1,2×103 + 2,5×10 + 1,9×103)=0,2 мкс
Коэффициент подключения mд
Lк = 50 нГн и Cк = 2 пФ - параметры выходного каскада УПЧ;
к = Lк /Cк = 158 Ом - характеристическое сопротивление контура
d0 = 0,006 [справочник Петрова] П 0,7 упч = d0×fпр = 5 МГц
dвн д = П 0,7 упч / 2×fпр = 5 МГц / 1270 МГц = 0,004 - зквивалентное затухание, вносимое детектором
mд = dвн д×Rн /2×к = 0,004×1200/2×158 = 0,15
Полный коэффициент усиления детектора
Кд` = Кд×mд = 0,9×0,15 = 0,135
Расчет емкости разделительного сонденсатора Ср
% 1...3 % - спад плоской вершины
Ср = (и ×100%)/((Rн + Rвх ву) ×%) =
= 0,66×10-6×100% / ((1,2×103 + 1000) ×2%) = 15 нФ
Определим нужно ли ставить дроссель для фильтрации пульсаций импульса fпр Если Кф < 0,01-0,02 ,то дросель можно не ставить
Кф =( Свх ву / (Cн + Свх ву)) × 1/(2 × fпр × Сн × Rн + 1) =
= (50 пФ/(22пФ + 50пФ)) ×1/( 2× × 30 МГц × 22пФ × 1,2кОм + 1) = 0,14
Условие не выполняется, значит дроссель нужен.
Резонансная частота fдр паразитного контура Сдр Lдр:
Сдр 3...5пФ, принимаем Сдр = 2пФ
fдр 0,7fпр = 0,7× 30 МГц = 21 МГц
Lдр = 1/((2)2×fдр2 ×Сдр) = 1/((2)2×21 МГц2×2пФ) = 28,7 мкГн
Кф`при наличии дроселя
Кф` = Сдр/(Сдр + Свх ву) = 2пФ / (2пФ + 50пФ) = 0,04
5.7. Проверочный расчёт
Проверим, соответствует ли спроектированный приёмник требованиям технического задания.
Данные к рассчету:
Кр.ф.=×0,8
Швц=1,5 Квц=0,8
Шпч=3 Кпч=1,25
Шупч=10 Купч=6×103
Ш=(Швц+(Шпч-1)/Квц+(Шупч-1)/(Квц×Кпч))/Кр.ф.=
= (1,5 + (3-1)/0,8 + (10-1)/(0,8×1,25))/0,8 = 12,5/0,8 = 15,6 < Шдоп = 21
При таком коэффициенте шума чувствительность приёмника:
РА= [Ш/Кр.ф + (tА - 1)] ×(Pc/Pш) к×Т0×ПШ = [15,6/0,8 + (0,48 - 1)] ×1,4×1,38×10-23×290К×6,93106 =0,73×10-12 < Ра(ТЗ) = 1×10-12
Следовательно, спроектированный приёмник отвечает всем требованиям ТЗ.
Принципиальная схема приемника
Спецификация элементов
6.Технико-экономическое обоснование
6.1. ТЭО выбора элементной базы
В УПЧ целесообразно применение отечественных ИМС серии К175. Серия ИМС 175 представляет собой комплект интегральных микросхем, предназначенных для применения в трактах промежуточной частоты радиолокационной и связной техники, а так же в других узлах РЭА.
Табл.6.1 Цена различных ИМС 175 серии [14]
Наименование ИМС | Цена, руб. |
175ув1 а | 9.60 |
175ув 1б | 9.80 |
175ув2 а | 14.40 |
175ув 2б | 10.80 |
175ув 3а | 13.80 |
175ув 3б | 13.20 |
175ув 4а | 13.40 |
175ув 4б | 8.20 |
Исходя из необходимости обеспечения таких параметров УПЧ, как
-
низкий коэффициент шума;
-
малые искажения переднего фронта радиоимпульсов;
-
заданный коэффициента усиления при минимальном числе каскадов
-
минимальную себестоимость
По данным табл. 6.1, для использования в УПЧ выбираем [7] ИМС К175 УВ 4.
6.2. Расчет технико-экономических показателей блока ПЧ
Расчет себестоимости изготовления изделия
Себестоимость изделия представляет собой совокупность всех затрат на производство и реализацию продукции.
Табл.6.2Стоимость комплектующих деталей для разработанной схемы блока ПЧ
наименование комплектующих | кол-во | стоимость, руб. | |
единицы | общая | ||
ИМС К175УВ4 | 5 | 10 | 50 |
Резисторы МЛТ-0,125 | 17 | 0,05 | 0,85 |
Конденсаторы К-50-11 | 18 | 0,2 | 3,6 |
Катушка индуктивности | 1 | 1 | 1 |
Транзистор КП302А | 1 | 1 | 1 |
Стоимость схемы Ссхемы | 56,35 | ||
Транспортные расходы Ртрансп= Ссхемы ×5% | 2,82 | ||
Итого стоимость комплектующих Скомпл | 59,17 |
Расчет себестоимости изготовления печатной платы блока ПЧ:
Необходимо учесть стоимость полуфабрикатов, идущих на изготовление печатной платы блока ПЧ. В качестве материала выбираем двусторонний фольгированный гетинакс, стоимостью 50 руб. за 1 м2. Для разрабатываемого изделия необходима одна печатная плата площадью 60 см2. Стоимость материала для изготовления печатной платы составляет:
Цмат.печ.пл.=(60/10000) ×50=0,3 (руб.)
Заработная плата основным рабочим за изготовление печатной платы:
З печ.пл = 56,95 ×0,1 = 5,6 руб.
Накладные расходы: Н=200%
Себестоимость изготовления печатной платы:
Спеч.пл.= Цмат.печ.пл + З печ.пл ×(1+Н)=
= 0,6 +5,6×(1+2) = 17,4 руб.
Расчет зарплаты основным рабочим
Табл.6.3 Заработная плата основным рабочим за изготовление блока ПЧ
№ | вид работ | разряд | время выполне-ния, час | часовая ставка, руб/час | зарплата, руб |
1 | подготовка выводов элементов к установке | II | 0,4 | 2,60 | 1,04 |
2 | установка элементов | III | 0,48 | 2,88 | 1,38 |
3 | пайка выводов «волной» | III | 0,002 | 2,88 | 0,01 |
4 | проверка и настройка | IV | 1 | 3,58 | 3,58 |
5 | лакировка | II | 0,4 | 2,60 | 1,04 |
Итого заработная плата З: | 4,62 |
Стоимость вспомогательных материалов (припой, флюс): М = 0,6 руб.
Полная себестоимость рассчитывается по формуле:
Сполн = [Скомпл +Спеч.пл + М + З×(1+цр+зр)]×(1+),
где цр -цеховые накладные расходы (90%),
цр -общезаводские накладные расходы (120%),
с учетом отчислений на социальные нужды;
коэффициент, учитывающий внепроизводственные расходы (1,5 %).
Сполн =[59,2+17,4 + 0,6 +4,62×(1+0,9+1,2)]×(1+0,015) 93 руб.
Расчет массогабаритных показателей
Габариты и масса блока определяются количеством корпусов ИМС, количеством дискретных элементов, а так же конструкцией печатной платы.
Табл.6.4 Масса блока ПЧ
наименование комплектующих | кол-во | масса, гр. | ||
единицы | общая | |||
ИМС К175УВ4 | 5 | 5 | 25 | |
Резисторы МЛТ-0,125 | 17 | 0,5 | 8,5 | |
Конденсаторы К-50-11 | 18 | 0,5 | 9 | |
Катушка индуктивности | 1 | 1 | 1 | |
Транзистор КП302А | 1 | 1 | 1 | |
Печатная плата | 1 | 25 | 25 | |
Всего: | 69,5 |
Габариты Г печатной платы: 60 Х 100 мм.
Расчет показателей надежности
Надежностью называется свойство объекта, системы, изделия, устройства или их частей выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям эксплуатации, технического обслуживания, хранения и транспортировки.
Расчет надежности основывается на следующих допущениях:
1. Все элементы данного типа равнонадежны, т. е. интенсивность отказовi для этих элементов одинакова;
2. Все элементы работают в нормальных технических условиях;
3. Интенсивность отказов всех элементов не зависит от времени (срока службы);
4. Отказы элементов являются событиями случайными и независимыми;
5. Все элементы работают одновременно;
-
Отказ любого элемента приводит к отказу всей системы;
При расчете надежности блока ПЧ радиолокационного приемника необходимо определить вероятность безотказной работы устройства в произвольном интервале времени t, которая определяется выражением:
, т. е. p(t) изменяется по экспоненциальному закону.
Здесь – интенсивность отказов устройства;
t – время, за которое определяется вероятность безотказной работы.
Если устройство состоит из N элементов с соответствующими интенсивностями отказов 1,2,3...n-1,n и повреждение одного из них приводит к нарушению работы всего устройства, то интенсивность отказов устройства, состоящего из элементов различных типов:
где i – интенсивность отказов элементов i-го типа;
n – количество элементов i-го типа;
п – интенсивность отказов паяных соединений;
m – количество паяных соединений;
Интенсивность отказов i зависит от свойств радиодеталей, режима их работы и условий эксплуатации. Значение i для любого