Óñèëèòåëü íèçêîé ÷àñòîòû äëÿ öâåòíîãî òåëåâèçîðà

ÂÂÅÄÅÍÈÅ

Óñèëèòåëè íèçêîé ÷àñòîòû (ÓÍ×) øèðîêî ïðèìåíÿþòñÿ äëÿ âîñïðîèçâåäåíèÿ çâóêà îò ðàçëè÷íûõ èñòî÷íèêîâ: äåòåêòîðà ðàäèîâåùàòåëüíîãî ðàäèîïðèåìíèêà, çâóêîñíèìàòåëÿ ïðîèãðûâàòåëÿ ãðàìçàïèñåé, ìèêðîôîíà òåëåôîííîãî àïïàðàòà, ýëåêòðîãèòàðû, òåëåôîííîãî àïïàðàòà è äð.

ÓÍ×, ïðèìåíÿåìûå äëÿ âûñîêîêà÷åñòâåííîãî çâóêîâîñïðîèçâåäåíèÿ, ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñëîæíîå ðàäèîýëåêòðîííîå óñòðîéñòâî, ñîñòîÿùåå èç ïîñëåäîâàòåëüíî âêëþ÷åííûõ ôóíêöèîíàëüíî çàâåðøåííûõ óñòðîéñòâ, òàêèõ êàê ðåãóëÿòîðû ãðîìêîñòè, ñîãëàñóþùèå óñòðîéñòâà, ðåãóëÿòîðû òåìáðà, óñèëèòåëè ìîùíîñòè è äð [2].

 êóðñîâîì ïðîåêòå ðàçðàáàòûâàåòñÿ óñèëèòåëü íèçêîé ÷àñòîòû äëÿ ðàäèîïðèåìíèêà âòîðîé ãðóïïû ñëîæíîñòè. Ðàäèîïðèåìíèêè ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ïðèåìà ïåðåäà÷ ðàäèîâåùàòåëüíûõ ñòàíöèé â ðàçëè÷íûõ äèàïàçîíàõ ÷àñòîò (ÄÂ, ÑÂ, KB è ÓÊÂ). Îòå÷åñòâåííîé ïðîìûøëåííîñòüþ â 60...90 ãîäû áûëî âûïóùåíî áîëüøîå êîëè÷åñòâî ìîäåëåé ðàäèîïðèåìíèêîâ ïåðâîé ãðóïïû ñëîæíîñòè: "Ðèãà-104", "Ðèãà-Ill", "Âåãà-119-ñòåðåî" è äð. [11, 12].

Ðàçðàáîòêà óñèëèòåëÿ âêëþ÷àåò ñëåäóþùèå âîïðîñû:

- îáçîð ìåòîäîâ ðåøåíèÿ àíàëîãè÷íûõ èíæåíåðíûõ çàäà÷;

- îáîñíîâàíèå è âûáîð ñòðóêòóðíîé ñõåìû óñòðîéñòâà;

- ýëåêòðè÷åñêèé ðàñ÷åò îñíîâíîãî óçëà óñòðîéñòâà;

- îïèñàíèå ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèè è îñîáåííîñòè òåõíîëîãè÷åñêîãî èñïîëíåíèÿ óñòðîéñòâà;

- ýêîíîìè÷åñêèé ðàñ÷åò è ìåðû ïî ýíåðãîñáåðåæåíèþ è ïîâûøåíèþ ïðîòèâîïîæàðíîé áåçîïàñíîñòè.

1. ÎÁÇÎÐ ÌÅÒÎÄΠÐÅØÅÍÈß ÀÍÀËÎÃÈ×ÍÛÕ ÈÍÆÅÍÅÐÍÛÕ

1.1 Îáùèå ñâåäåíèÿ îá ýëåêòðîííûõ óñèëèòåëÿõ

Ýëåêòðîííûìè óñèëèòåëÿìè íàçûâàþòñÿ óñòðîéñòâà, ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ óâåëè÷åíèÿ ìîùíîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî ñèãíàëà. Óñèëåíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ óñèëèòåëüíîãî ýëåìåíòà, â êà÷åñòâå êîòîðîãî èñïîëüçóþòñÿ ýëåêòðîííûå ïðèáîðû - âàêóóìíûå ýëåêòðîííûå ëàìïû èëè òðàíçèñòîðû â äèñêðåòíîì ëèáî èíòåãðàëüíîì èñïîëíåíèè. Ïîñêîëüêó ýëåêòðè÷åñêàÿ ìîùíîñòü ïðîïîðöèîíàëüíà íàïðÿæåíèþ è òîêó (P=UI), òî óñèëåíèå ñèãíàëà ïî ìîùíîñòè ñîïðîâîæäàåòñÿ åãî óñèëåíèåì ïî íàïðÿæåíèþ (òîêó). Óñèëèòåëè ïðèìåíÿþòñÿ â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà ìîùíîñòü, íàïðÿæåíèå èëè òîê èñòî÷íèêà ïåðâè÷íîãî ñèãíàëà (íàïðèìåð, ìèêðîôîíà, àíòåííû èëè äàò÷èêà íàïðÿæåíèÿ) íå îáåñïå÷èâàþò íîðìàëüíóþ ðàáîòó ïîòðåáèòåëÿ (ãðîìêîãîâîðèòåëÿ, ðàäèîëîêàöèîííîãî èíäèêàòîðà, ýëåêòðîäâèãàòåëÿ è ò.ä.).

Ôóíêöèîíàëüíî íåîáõîäèìûìè óçëàìè ëþáîãî ýëåêòðîííîãî óñèëèòåëÿ ÿâëÿþòñÿ óñèëèòåëüíûé ýëåìåíò (ÓÝ) è íàãðóçêà (ðèñ.1). Íà óñèëèòåëüíûé ýëåìåíò ïîäàåòñÿ ìàëîìîùíûé âõîäíîé ñèãíàë, óïðàâëÿþùèé ðåæèìîì ðàáîòû óñèëèòåëÿ. Íàãðóçêîé íàçûâàåòñÿ óçåë, íà êîòîðîì âûäåëÿåòñÿ óñèëåííûé ñèãíàë.

Ðèñóíîê 1.1. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ýëåêòðîííîãî óñèëèòåëÿ

Ïðèíöèï ðàáîòû òèïîâîãî ýëåêòðîííîãî óñèëèòåëÿ ñîñòîèò â ñëåäóþùåì. Äî ïðèõîäà âõîäíîãî ñèãíàëà ÷åðåç ÓÝ è íàãðóçêó îò èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ ïðîòåêàåò áîëüøîé ïî âåëè÷èíå ïîñòîÿííûé òîê I, ðàâíûé äåñÿòêàì ìèëëèàìïåð è äàæå åäèíèöàì àìïåð. Ïðè ýòîì íà ñîïðîòèâëåíèè íàãðóçêè ïàäàåò ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå U_H. Ðåæèì óñèëèòåëÿ ïðè îòñóòñòâèè âõîäíîãî ñèãíàëà íàçûâàþò ñòàòè÷åñêèì. Ìàëîìîùíûé âõîäíîé ñèãíàë ñ ïàðàìåòðàìè I_âõ, U_âõ, P_âõ èçìåíÿåò ñîïðîòèâëåíèå ÓÝ, ÷òî ïðèâîäèò ê èçìåíåíèþ òîêà I ïî çàêîíó ñèãíàëà.  ðåçóëüòàòå íà íàãðóçêå óñèëèòåëÿ âûäåëÿåòñÿ óñèëåííûé ñèãíàë ñ ïàðàìåòðàìè I_âõ, U_âõ, P_âõ ïðåâûøàþùèìè àíàëîãè÷íûå ïàðàìåòðû íà âõîäå. Ðåæèì ðàáîòû óñèëèòåëÿ ïðè íàëè÷èè âõîäíîãî ñèãíàëà íàçûâàåòñÿ äèíàìè÷åñêèì. Ìîùíîñòü ñèãíàëà âîçðàñòàåò çà ñ÷åò ïåðåäà÷è åìó ýíåðãèè èñòî÷íèêà ïîñòîÿííîãî òîêà, ïèòàþùåãî óñèëèòåëü. Óñèëåííûé ñèãíàë âûäàåòñÿ ïîòðåáèòåëþ.

Óñèëèòåëè êëàññèôèöèðóþòñÿ ïî íàçíà÷åíèþ, äèàïàçîíó ðàáî÷èõ ÷àñòîò è òèïó ïðèìåíÿåìîãî ÓÝ.

Ïî íàçíà÷åíèþ ðàçëè÷àþò óñèëèòåëè íàïðÿæåíèÿ, òîêà è ìîùíîñòè. Óñèëèòåëè íàïðÿæåíèÿ è òîêà óñèëèâàþò è ïî ìîùíîñòè, íî ãëàâíîé èõ çàäà÷åé ÿâëÿåòñÿ ïîëó÷åíèå áîëüøèõ çíà÷åíèé íàïðÿæåíèÿ è òîêà. Ýòè óñèëèòåëè îáû÷íî èñïîëüçóþòñÿ íà ýòàïå ïðåäâàðèòåëüíîãî óñèëåíèÿ ñèãíàëà. Óñèëèòåëè ìîùíîñòè, êàê ïðàâèëî, ÿâëÿþòñÿ âûõîäíûìè (îêîíå÷íûìè).

 çàâèñèìîñòè îò äèàïàçîíà ðàáî÷èõ ÷àñòîò ðàçëè÷àþò óñèëèòåëè ïîñòîÿííîãî òîêà, íèçêèõ, ïðîìåæóòî÷íûõ è âûñîêèõ ÷àñòîò.

Óñèëèòåëè ïîñòîÿííîãî òîêà (ÓÏÒ) óñèëèâàþò ñèãíàëû, íå ìåíÿþùèåñÿ âî âðåìåíè ëèáî èçìåíÿþùèåñÿ ñ ÷àñòîòîé, íå ïðåâûøàþùåé åäèíèö ãåðö. Óñèëèòåëè íèçêèõ ÷àñòîò (ÓÍ×) óñèëèâàþò ñèãíàëû ñ ÷àñòîòàìè îò 20Ãö äî 200êÃö. ÓÍ×, ðàáîòàþùèå â äèàïàçîíå îò 20 Ãö äî 20 êÃö, íàçûâàþò óñèëèòåëÿìè çâóêîâûõ ÷àñòîò. Óñèëèòåëè ïðîìåæóòî÷íûõ ÷àñòîò (ÓÏ×) ðàáîòàþò â äèàïàçîíå îò ñîòåí êèëîãåðö äî äåñÿòêîâ ìåãàãåðö, à óñèëèòåëè âûñîêèõ ÷àñòîò (ÓÂ×) - â äèàïàçîíàõ ðàäèî÷àñòîò.

Ïî òèïó ÓÝ ðàçëè÷àþò ëàìïîâûå è ïîëóïðîâîäíèêîâûå óñèëèòåëè. Ïîëóïðîâîäíèêîâûå óñèëèòåëè ñòðîÿòñÿ íà äèñêðåòíûõ ÓÝ (áèïîëÿðíûõ è ïîëåâûõ òðàíçèñòîðàõ) ëèáî íà èíòåãðàëüíûõ ìèêðîñõåìàõ.

Ïîäà÷à íà óñèëèòåëü âõîäíîãî ñèãíàëà è ñúåì ñ íåãî óñèëåííîãî ñèãíàëà îñóùåñòâëÿþòñÿ ñ ïîìîùüþ òðåõ âûâîäîâ áèïîëÿðíûõ è ïîëåâûõ òðàíçèñòîðîâ. Ïðè ýòîì âûâîä, âõîäÿùèé âî âõîäíóþ è âûõîäíóþ öåïè óñèëèòåëÿ, ÿâëÿåòñÿ îáùèì.  çàâèñèìîñòè îò òîãî, êàêîé âûâîä âçÿò â êà÷åñòâå îáùåãî âîçìîæíû òðè ñõåìû âêëþ÷åíèÿ ÓÝ:

- ñ îáùèì èñòî÷íèêîì íîñèòåëåé çàðÿäîâ, òî åñòü ñ îáùèì ýìèòòåðîì èëè îáùèì èñòîêîì;

- ñ îáùèì óïðàâëÿþùèì ýëåêòðîäîì, òî åñòü ñ îáùåé áàçîé èëè îáùèì çàòâîðîì;

- ñ îáùèì ïðèåìíèêîì íîñèòåëåé çàðÿäîâ, òî åñòü ñ îáùèì êîëëåêòîðîì èëè îáùèì ñòîêîì.

Öåïü îáùåãî âûâîäà ÓÝ îáû÷íî çàçåìëÿåòñÿ.

Ðèñóíîê 1.2. Óïðîùåííûå ýëåêòðè÷åñêèå ñõåìû óñèëèòåëåé ñ îáùèì èñòî÷íèêîì íîñèòåëåé çàðÿäîâ

Íà ñõåìàõ ñ îáùèì èñòî÷íèêîì íîñèòåëåé çàðÿäîâ (ðèñ.1.2) â êà÷åñòâå ÓÝ âçÿòû áèïîëÿðíûé òðàíçèñòîð n-p-n-òèïà è ïîëåâîé òðàíçèñòîð ñ óïðàâëÿþùèì p-n-ïåðåõîäîì è êàíàëîì n-òèïà. Èñòî÷íèê ïèòàíèÿ ïîñòîÿííîãî òîêà íå ïîêàçàí. Ñîïðîòèâëåíèå íàãðóçêè Z_H óñèëèòåëåé â äàííûõ ñõåìàõ âêëþ÷àåòñÿ â öåïü ïðèåìíèêà çàðÿäîâ (êîëëåêòîðà è ñòîêà).  îáùåì ñëó÷àå ýòî ñîïðîòèâëåíèå íîñèò êîìïëåêñíûé õàðàêòåð è ìîæåò ñîäåðæàòü ýëåìåíòû R, L è Ñ. Òîêè âûõîäíîé öåïè (êîëëåêòîðà I_Ê è ñòîêà Iñ), ïðîòåêàþùèå îò èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ ïîñòîÿííîãî òîêà è èçìåíÿþùèåñÿ ïî çàêîíó óñèëèâàåìîãî ñèãíàëà, áîëüøå âõîäíûõ òîêîâ óïðàâëÿþùåãî ýëåêòðîäà ÓÝ (áàçû I_Á è çàòâîðà I₃). Ñëåäîâàòåëüíî, óñèëèòåëü ñ îáùèì èñòî÷íèêîì íîñèòåëåé çàðÿäîâ îáåñïå÷èâàåò óñèëåíèå ïî òîêó, íàïðÿæåíèþ, à çíà÷èò, è ïî ìîùíîñòè. Òàê êàê òîê âõîäíîãî (óïðàâëÿþùåãî) ýëåêòðîäà ìàë, òî âõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå óñèëèòåëåé âåëèêî. Òàêæå âåëèêî è èõ âûõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå. Óñèëåíèå ñîïðîâîæäàåòñÿ èíâåðòèðîâàíèåì (ïåðåâîðà÷èâàíèåì) ñèãíàëà.  ñàìîì äåëå, ïðè óâåëè÷åíèè, íàïðèìåð, íàïðÿæåíèÿ U_bx òîê â íàãðóçêå âîçðàñòåò, à ïîòåíöèàë âûõîäíîãî ýëåêòðîäà è âûõîäíîå íàïðÿæåíèå óìåíüøàþòñÿ. Òàêèì îáðàçîì, íàïðÿæåíèÿ U_bûx è U_bx ïðîòèâîôàçíû.

Óïðîùåííûå ýëåêòðè÷åñêèå ñõåìû óñèëèòåëåé ñ îáùèì óïðàâëÿþùèì ýëåêòðîäîì ÓÝ ïðèâåäåíû íà ðèñ. 1.3. Ñîïðîòèâëåíèå íàãðóçêè Z_H â äàííûõ ñõåìàõ âêëþ÷àåòñÿ òàêæå â öåïü ïðèåìíèêà çàðÿäîâ (êîëëåêòîðà è ñòîêà). Îäíàêî òîê âûõîäíîãî ýëåêòðîäà ñõåì âñåãäà ìåíüøå òîêà âõîäíîãî ýëåêòðîäà íà âåëè÷èíó ìàëîãî òîêà óïðàâëÿþùåãî ýëåêòðîäà. Ïîýòîìó ñõåìà âêëþ÷åíèÿ ÓÝ ñ îáùèì óïðàâëÿþùèì ýëåêòðîäîì íå èìååò óñèëåíèÿ ïî òîêó, íî óñèëèâàåò ïî íàïðÿæåíèþ è ìîùíîñòè. Ñõåìà íå èíâåðòèðóåò ñèãíàë. Òàê, ïðè âîçðàñòàíèè U_bx ïîòåíöèàë óïðàâëÿþùåãî ýëåêòðîäà ïîíèçèòñÿ, ÷òî ïðèâåäåò ê óìåíüøåíèþ òîêà íàãðóçêè è âåëè÷èíû ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà Z_H.  ðåçóëüòàòå ïîòåíöèàë âûõîäíîãî ýëåêòðîäà ïîâûñèòñÿ, à çàêîí èçìåíåíèÿ U^ ïîâòîðèò çàêîí èçìåíåíèÿ U_âõ. Ïîñêîëüêó âõîäíîé òîê óñèëèòåëåé ñ îáùèì óïðàâëÿþùèì ýëåêòðîäîì âåëèê, òî èõ âõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå ìàëî. Âûõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå óñèëèòåëåé áîëüøîå.



Ðèñóíîê 1.3- Óïðîùåííûå ýëåêòðè÷åñêèå ñõåìû óñèëèòåëåé ñ îáùèì óïðàâëÿþùèì ýëåêòðîäîì ÓÝ

Óïðîùåííûå ýëåêòðè÷åñêèå ñõåìû óñèëèòåëåé ñ îáùèì ïðèåìíèêîì çàðÿäîâ ÓÝ ïðèâåäåíû íà ðèñ. 1.4.

Ðèñóíîê 1.4. Óïðîùåííûå ýëåêòðè÷åñêèå ñõåìû óñèëèòåëåé ñ îáùèì ïðèåìíèêîì çàðÿäîâ ÓÝ

Ñîïðîòèâëåíèå íàãðóçêè Z_h â äàííûõ ñõåìàõ âêëþ÷àåòñÿ â öåïü èñòî÷íèêà íîñèòåëåé çàðÿäîâ (ýìèòòåðà è èñòîêà). Ïîñêîëüêó íàïðÿæåíèå íà ó÷àñòêå «óïðàâëÿþùèé ýëåêòðîä - èñòî÷íèê çàðÿäîâ» (ñì. ïóíêòèðíóþ ñòðåëêó íà ðèñ.4) ìàëî, òî â äàííîé ñõåìå âêëþ÷åíèÿ ÓÝ âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ïðàêòè÷åñêè ïîâòîðÿåò âõîäíîå (U_{bûx ˜} U_bx), à óñèëèòåëü íå èìååò óñèëåíèÿ ïî íàïðÿæåíèþ (ÿâëÿåòñÿ ïîâòîðèòåëåì íàïðÿæåíèÿ), îäíàêî óñèëèâàåò ïî òîêó è ìîùíîñòè. Ñõåìà íå èíâåðòèðóåò ñèãíàë, èìååò áîëüøîå âõîäíîå è ìàëîå âûõîäíîå ñîïðîòèâëåíèÿ.

1.2 Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè óñèëèòåëåé

Îñíîâíûìè òåõíè÷åñêèìè ïàðàìåòðàìè óñèëèòåëåé ÿâëÿþòñÿ êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ Ê è ïîëîñà ïðîïóñêàíèÿ F.

Êîýôôèöèåíòîì óñèëåíèÿ ïî íàïðÿæåíèþ, òîêó è ìîùíîñòè íàçûâàåòñÿ âåëè÷èíà, ïîêàçûâàþùàÿ, âî ñêîëüêî ðàç íàïðÿæåíèå, òîê èëè ìîùíîñòü ñèãíàëà íà âûõîäå óñèëèòåëÿ áîëüøå àíàëîãè÷íîãî ïàðàìåòðà íà åãî âõîäå:

Êîýôôèöèåíòû óñèëåíèÿ ïî íàïðÿæåíèþ è òîêó ìîãóò òàêæå îöåíèâàòüñÿ îòíîñèòåëüíûìè âåëè÷èíàìè ïðèðàùåíèé íàïðÿæåíèÿ U èëè òîêà I íà âûõîäå è âõîäå óñèëèòåëÿ:

Êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ óñèëèòåëåé çàâèñèò îò ÷àñòîòû óñèëèâàåìîãî ñèãíàëà. Ýòà çàâèñèìîñòü ïîëó÷èëà íàçâàíèå àìïëèòóäíî-÷àñòîòíîé èëè ïðîñòî ÷àñòîòíîé õàðàêòåðèñòèêè óñèëèòåëÿ. Íà ðèñ. 1.5 êà÷åñòâåííî ïîêàçàíû òèïîâûå ÷àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè ÓÏÒ, ÓÍ×, ÓÏ× è ÓÂ× ïðè îäèíàêîâûõ ìàêñèìàëüíûõ çíà÷åíèÿõ êîýôôèöèåíòîâ óñèëåíèÿ K_max.

Ðèñóíîê 1.5. ×àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè ýëåêòðîííûõ óñèëèòåëåé

Èç ðèñóíêà ñëåäóåò, ÷òî óñèëèòåëè îáåñïå÷èâàþò âûñîêèé êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ ñèãíàëîâ ëèøü â îãðàíè÷åííîì äèàïàçîíå ÷àñòîò. Êîëè÷åñòâåííî ýòîò äèàïàçîí îöåíèâàåòñÿ ðàçìåðàìè ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ AF óñèëèòåëÿ. Ïîëîñîé ïðîïóñêàíèÿ íàçûâàåòñÿ äèàïàçîí ÷àñòîò, â ïðåäåëàõ êîòîðîãî êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ óñèëèòåëÿ ïî íàïðÿæåíèþ èëè òîêó ïðåâûøàåò óðîâåíü Ê_max/. Óñèëèòåëè ñ ìàëûì çíà÷åíèåì F íàçûâàþò óçêîïîëîñíûìè, à ñ áîëüøèì çíà÷åíèåì F - øèðîêîïîëîñíûìè. Îãðàíè÷åííîñòü ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ óñèëèòåëåé ñâèäåòåëüñòâóåò îá èõ ÷àñòîòíîé èçáèðàòåëüíîñòè.

1.3 Îáðàòíàÿ ñâÿçü è åå âëèÿíèå íà õàðàêòåðèñòèêè óñèëèòåëåé

Ïîä îáðàòíîé ñâÿçüþ ïîíèìàåòñÿ ïåðåäà÷à ÷àñòè ìîùíîñòè ñèãíàëà ñ âûõîäà óñèëèòåëÿ íà åãî âõîä. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà óñèëèòåëÿ ñ îáðàòíîé ñâÿçüþ ïðèâåäåíà íà ðèñ. 1.6. Öåïü ïðÿìîé ïåðåäà÷è âêëþ÷àåò â ñåáÿ óñèëèòåëü ñ êîýôôèöèåíòîì óñèëåíèÿ Ê=, à öåïü îáðàòíîé ïåðåäà÷è - ïåðåäàòî÷íîå çâåíî ñ êîýôôèöèåíòîì ïåðåäà÷è , ãäå U_oc - íàïðÿæåíèå îáðàòíîé ñâÿçè. Ïàðàìåòð íàçûâàþò åùå êîýôôèöèåíòîì îáðàòíîé ñâÿçè. Íàïðÿæåíèå îáðàòíîé ñâÿçè ðàâíî U_oc=. Ïðè ãàðìîíè÷åñêîì âõîäíîì ñèãíàëå âñå íàïðÿæåíèÿ, èñïîëüçîâàííûå â ôîðìóëàõ è íà ðèñ. 1.6, ÿâëÿþòñÿ äåéñòâóþùèìè.

Ðèñóíîê 1.6. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà óñèëèòåëÿ ñ îáðàòíîé ñâÿçüþ

Êîýôôèöèåíò îáðàòíîé ñâÿçè ïîêàçûâàåò, êàêàÿ ÷àñòü âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ïåðåäàåòñÿ íà âõîä öåïè. Âåëè÷èíà êîýôôèöèåíòà îáðàòíîé ñâÿçè ëåæèò â ïðåäåëàõ 0<<1. Ïðè =0 îáðàòíàÿ ñâÿçü îòñóòñòâóåò, à ïðè =1 îíà ìàêñèìàëüíà. Åñëè öåïü îáðàòíîé ñâÿçè íå ñîäåðæèò ÷àñòîòíî-çàâèñèìûõ ýëåìåíòîâ (L è Ñ), òî åå íàçûâàþò ÷àñòîòíî-íåçàâèñèìîé.  ïðîòèâíîì ñëó÷àå çàâèñèò îò ÷àñòîòû è îáðàòíàÿ ñâÿçü ñòàíîâèòñÿ ÷àñòîòíî-çàâèñèìîé.

Õàðàêòåð âëèÿíèÿ îáðàòíîé ñâÿçè íà ïàðàìåòðû óñèëèòåëåé ðàññìîòðèì íà ïðèìåðå ïðîñòåéøåãî ðåçèñòîðíîãî óñèëèòåëÿ ãàðìîíè÷åñêèõ ñèãíàëîâ ñ ÷àñòîòíî-íåçàâèñèìîé (ðåçèñòîðíîé) îáðàòíîé ñâÿçüþ. Òàêîé óñèëèòåëü íå èìååò ôàçîñäâèãàþùèõ ýëåìåíòîâ, ïîýòîìó íàïðÿæåíèÿ u_âûõ (t) è u_oc (t) ëèáî ñîâïàäàþò ïî ôàçå ñî âõîäíûì ñèãíàëîì u_âõ (t), åñëè óñèëèòåëü ïðÿìîé ïåðåäà÷è íå èíâåðòèðóåò ñèãíàë, ëèáî îòëè÷àþòñÿ ïî ôàçå îò u_âõ (t) íà 180°, åñëè ñèãíàë èíâåðòèðóåòñÿ. Ïðè ýòîì ïàðàìåòðû Ê è âåùåñòâåííû è íå çàâèñÿò îò ÷àñòîòû.

Îáðàòíàÿ ñâÿçü ìîæåò áûòü ïîëîæèòåëüíîé è îòðèöàòåëüíîé. Ïðè ïîëîæèòåëüíîé ÷àñòîòíî-íåçàâèñèìîé îáðàòíîé ñâÿçè (ÏÎÑ) íàïðÿæåíèÿ u_âx (t) è u_oc (t) ñèíôàçíû è ñêëàäûâàþòñÿ: , à ïðè îòðèöàòåëüíîé ÷àñòîòíî-íåçàâèñèìîé îáðàòíîé ñâÿçè (ÎÎÑ) íàïðÿæåíèÿ ïðîòèâîôàçíû è âû÷èòàþòñÿ: Îïðåäåëèì êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ óñèëèòåëÿ ñ ÏÎÑ è ÎÎÑ ïðè ÷àñòîòíî - íåçàâèñèìîé îáðàòíîé ñâÿçè.

Äåéñòâóþùèå çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèé íà âõîäå è âûõîäå óñèëèòåëÿ ñâÿçàíû ñîîòíîøåíèÿìè

ãäå çíàê "+" ñîîòâåòñòâóåò ÏÎÑ, à çíàê"-" ÎÎÑ. Ïîñëå ïðåîáðàçîâàíèé ïîëó÷èì

Çäåñü çíàê "+" óæå ñîîòâåòñòâóåò ÎÎÑ, à çíàê "-" - ÏÎÑ. Ïåðåìåíà çíàêà ñâÿçàíà ñ ïåðåíîñîì ñëàãàåìûõ ÷åðåç çíàê ðàâåíñòâà. Òîãäà

Ïðè =0 óñèëèòåëü ðàáîòàåò áåç îáðàòíîé ñâÿçè (ÁÎÑ) è êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ Ê_áîñ ðàâåí êîýôôèöèåíòó óñèëåíèÿ Ê ïðÿìîé ïåðåäà÷è. Ââåäåíèå ÎÎÑ óìåíüøàåò êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ óñèëèòåëÿ, à ââåäåíèå ÏÎÑ óâåëè÷èâàåò åãî. Èçìåíåíèå êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ òåì áîëüøå, ÷åì ãëóáæå îáðàòíàÿ ñâÿçü (áîëüøå âåëè÷èíà ).

Îáðàòíàÿ ñâÿçü âëèÿåò òàêæå íà ôîðìó ÷àñòîòíîé õàðàêòåðèñòèêè óñèëèòåëÿ è èçìåíÿåò øèðèíó åãî ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ. ÎÎÑ ðàñøèðÿåò ïîëîñó ïðîïóñêàíèÿ óñèëèòåëÿ, à ÏÎÑ ñóæàåò åå (ðèñ. 1.7).

Ðèñóíîê 1.7 -- ×àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè óñèëèòåëåé ñ îáðàòíîé ñâÿçüþ

Âèä îáðàòíîé ñâÿçè îêàçûâàåò ñóùåñòâåííîå âëèÿíèå íà êà÷åñòâî ôóíêöèîíèðîâàíèÿ óñèëèòåëÿ. Îòðèöàòåëüíàÿ îáðàòíàÿ ñâÿçü ñòàáèëèçèðóåò êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ, óìåíüøàåò âëèÿíèå ïàðàçèòíûõ ôëþêòóàöèè è ïîìåõ. Ïîñëåäíåå îáóñëîâëåíî ïðîòèâîôàçíîñòüþ ñèãíàëîâ îáðàòíîé ñâÿçè è ïîìåõè. Ïîëîæèòåëüíàÿ îáðàòíàÿ ñâÿçü, íàîáîðîò, óñèëèâàåò âîçäåéñòâèå ïîìåõ, äåñòàáèëèçèðóåò ðàáîòó óñèëèòåëÿ. Ïðè îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ ñèëüíàÿ ÏÎÑ ìîæåò âûçâàòü íàðóøåíèå óñòîé÷èâîñòè óñèëèòåëÿ, îí ñàìîâîçáóæäàåòñÿ è ïðåâðàùàåòñÿ â àâòîãåíåðàòîð.  ñâÿçè ñ ýòèì ÏÎÑ â óñèëèòåëÿõ ãàðìîíè÷åñêèõ ñèãíàëîâ èñïîëüçóåòñÿ ðåäêî, çàòî â ãåíåðàòîðàõ ãàðìîíè÷åñêèõ è èìïóëüñíûõ êîëåáàíèé åå ïðèìåíåíèå îáÿçàòåëüíî.

Ââåäåíèå ðåàêòèâíîñòåé â öåïü îáðàòíîé ñâÿçè äåëàåò åå ÷àñòîòíî-çàâèñèìîé, ÷òî ïîçâîëÿåò êîððåêòèðîâàòü ôîðìó ÷àñòîòíîé õàðàêòåðèñòèêè óñèëèòåëåé êàê â îáëàñòè íèçêèõ, òàê è â îáëàñòè âûñîêèõ ÷àñòîò. Äëÿ ñðàâíåíèÿ íà ðèñ. 1.8 ïðèâåäåíû ñòðóêòóðíûå ñõåìû óñèëèòåëåé ñ ÷àñòîòíî-íåçàâèñèìîé (ðèñ.1.8, à) è ÷àñòîòíî-çàâèñèìîé (àêòèâíî-åìêîñòíîé) (ðèñ.1.8, á) îáðàòíûìè ñâÿçÿìè. Íà ðèñ. 1.9 èçîáðàæåíû èõ ÷àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè. Êðèâàÿ 1 ñîîòâåòñòâóåò ÷àñòîòíî-íåçàâèñèìîé, à êðèâàÿ 2 - ÷àñòîòíî - çàâèñèìîé îáðàòíîé ñâÿçè. Õîä êðèâûõ ïîêàçûâàåò, ÷òî ïàðàëëåëüíîå âêëþ÷åíèå êîíäåíñàòîðà â öåïü îáðàòíîé ñâÿçè ðàñøèðÿåò ÷àñòîòíóþ õàðàêòåðèñòèêó â îáëàñòè âûñîêèõ ÷àñòîò. Ýòî âûçâàíî óâåëè÷åíèåì øóíòèðóþùåãî äåéñòâèÿ êîíäåíñàòîðà ñ ðîñòîì ÷àñòîòû, â ðåçóëüòàòå ÷åãî âåëè÷èíà |3 óìåíüøàåòñÿ, à êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ óñèëèòåëÿ âîçðàñòàåò.

Ðèñóíîê 1.8. Ñòðóêòóðíûå ñõåìû óñèëèòåëåé ñ ÷àñòîòíîé íåçàâèñèìîé (à) è àêòèâíî-åìêîñòíîé (á) îáðàòíûìè ñâÿçÿìè



Ðèñóíîê 1.9. ×àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè óñèëèòåëåé ñ îáðàòíîé ñâÿçüþ

Åñëè êîíäåíñàòîð â öåïè îáðàòíîé ñâÿçè âêëþ÷èòü ïîñëåäîâàòåëüíî, òî îñëàáëåíèå ñèãíàëà U_oc è ïîäúåì ÷àñòîòíîé õàðàêòåðèñòèêè óñèëèòåëÿ áóäóò íàáëþäàòüñÿ íà íèçêèõ ÷àñòîòàõ (êðèâàÿ 3).

1.4 Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà òèïîâîãî óñèëèòåëÿ íèçêîé ÷àñòîòû

Óñèëèòåëü íèçêîé ÷àñòîòû äîëæåí îáåñïå÷èâàòü óñèëåíèå ñëàáûõ ñèãíàëîâ, ïîñòóïàþùèõ íà âõîä, äî çàäàííîé ìîùíîñòè â íàãðóçêå. Ýòà çàäà÷à ðåøàåòñÿ îáû÷íî â äâà ýòàïà: âíà÷àëå ñèãíàë óñèëèâàåòñÿ êàñêàäàìè ïðåäâàðèòåëüíîãî óñèëåíèÿ äî çíà÷åíèÿ, äîñòàòî÷íîãî äëÿ óïðàâëåíèÿìè ìîùíûìè âûõîäíûìè (îêîíå÷íûìè) êàñêàäàìè, à çàòåì âûõîäíûìè êàñêàäàìè ñèãíàë óñèëèâàåòñÿ äî íåîáõîäèìîé ìîùíîñòè â íàãðóçêå.

ÓÍ× ñîñòîèò, êàê ïðàâèëî, èç ñëåäóþùèõ ôóíêöèîíàëüíî-íåîáõîäèìûõ ýëåìåíòîâ (ðèñ. 1.1): ïðåäâàðèòåëüíîãî óñèëèòåëÿ (ÓÏ) è óñèëèòåëÿ ìîùíîñòè (ÓÌ).

Ðèñóíîê 1.10. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà óñèëèòåëÿ íèçêîé ÷àñòîòû

 ïðåäâàðèòåëüíîì óñèëèòåëå ðåàëèçóþòñÿ ðåãóëèðîâêè ãðîìêîñòè, áàëàíñà è òåìáðà. Ïîñêîëüêó ÓÍ× íå äîëæåí øóíòèðîâàòü èñòî÷íèê ñèãíàëà (äèîäíûé äåòåêòîð ïðèåìíèêà) â ïðåäâàðèòåëüíûé óñèëèòåëü âêëþ÷àþò ñîãëàñóþùèé êàñêàä, èìåþùèé äîñòàòî÷íî áîëüøîå âõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå. Ïðåäâàðèòåëüíûé óñèëèòåëü ìîæåò âêëþ÷àòü íåñêîëüêî êàñêàäîâ óñèëåíèÿ, êîòîðûå ñòðîÿòñÿ îáû÷íî ïî îäíîòàêòíîé (ðåîñòàòíîé èëè òðàíñôîðìàòîðíîé) ñõåìå, ðàáîòàþùåé â ðåæèìå À.

Óñèëèòåëü ìîùíîñòè îáåñïå÷èâàåò îñíîâíîå óñèëåíèå ñèãíàëà ïî ìîùíîñòè äî óðîâíÿ, çàäàííîãî â òåõíè÷åñêîì çàäàíèè. Íàãðóçêîé óñèëèòåëÿ ìîùíîñòè ÿâëÿåòñÿ àêóñòè÷åñêèé ïðåîáðàçîâàòåëü (ãðîìêîãîâîðèòåëü). Óñèëèòåëü ìîùíîñòè âêëþ÷àåò, êàê ïðàâèëî, äâà êàñêàäà: âõîäíîé è îêîíå÷íûé êàñêàäû. Ïîñêîëüêó îñíîâíûì íàçíà÷åíèåì óñèëèòåëÿ ìîùíîñòè ÿâëÿåòñÿ óñèëåíèå ñèãíàëà ïî ìîùíîñòè ïðè ðàáîòå íà íèçêîîìíóþ íàãðóçêó, òî îêîíå÷íûé êàñêàä ñòðîèòñÿ îáû÷íî ïî ñõåìå ýìèòòåðíîãî ïîâòîðèòåëÿ. Íàèáîëåå ÷àñòî èñïîëüçóåòñÿ äâóõòàêòíàÿ ñõåìà, îáåñïå÷èâàþùàÿ ðàáîòó â ýêîíîìè÷íîì ðåæèìå Â. Äâóõòàêòíûé êàñêàä ïî ñðàâíåíèþ ñ îäíîòàêòíûì îòäàåò âäâîå áîëüøóþ ìîùíîñòü è èìååò ìåíüøèé êîýôôèöèåíò ãàðìîíèê.  ïîñëåäíåå âðåìÿ îêîíå÷íûå êàñêàäû ñòðîÿòñÿ îáû÷íî ïî áåñòðàíñôîðìàòîðíîé ñõåìå.

1.5 Îáùèå ñâåäåíèÿ î ðàñ÷åòå óñèëèòåëåé íèçêîé ÷àñòîòû

Ðàñ÷åò óñèëèòåëåé íèçêîé ÷àñòîòû íà÷èíàþò ñ âûõîäíûõ êàñêàäîâ.  ýòèõ êàñêàäàõ òðàíçèñòîðû ðàáîòàþò â ðåæèìå áîëüøîãî ñèãíàëà è ðàñ÷åò óñèëèòåëÿ ïðîâîäèòñÿ ãðàôîàíàëèòè÷åñêèì ìåòîäîì ïî õàðàêòåðèñòèêàì òðàíçèñòîðà. Âûõîäíûå êàñêàäû ìîãóò áûòü îäíîòàêòíûìè è äâóõòàêòíûìè.

 îäíîòàêòíûõ óñèëèòåëÿõ èñïîëüçóþò ðåæèì êëàññà À, ïðè êîòîðîì êîýôôèöèåíò ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ íå ïðåâûøàåò 50%, è óñèëèòåëü â ðåæèìå ïîêîÿ ïîòðåáëÿåò çíà÷èòåëüíóþ ýíåðãèþ. Òàêîé óñèëèòåëü ìîæåò èìåòü êîýôôèöèåíò íåëèíåéíûõ èñêàæåíèé äî 7%.

Äâóõòàêòíûé óñèëèòåëü ðàáîòàåò èëè â ðåæèìå Â, èëè â ðåæèìå ÀÂ.

 ðåæèìå  òåîðåòè÷åñêè ÊÏÄ ìîæåò äîñòèãàòü 78% ïðè êîýôôèöèåíòå íåëèíåéíûõ èñêàæåíèé - 6... 10%. Äâóõòàêòíûé óñèëèòåëü â ðåæèìå À îáåñïå÷èâàåò ìåíüøèå íåëèíåéíûå èñêàæåíèÿ ïðè ìåíüøåì ÊÏÄ.

Ñîãëàñîâàíèå ñîïðîòèâëåíèÿ íàãðóçêè ñ âûõîäíûì ñîïðîòèâëåíèåì îäíîòàêòíîãî óñèëèòåëÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ òðàíñôîðìàòîðà â äâóõòàêòíûõ óñèëèòåëÿõ òàêîå ñîãëàñîâàíèå ìîæåò áûòü îñóùåñòâëåíî êàê ñ ïîìîùüþ òðàíñôîðìàòîðà, òàê è áåç íåãî.

Ïðåäâàðèòåëüíîå óñèëåíèå ñèãíàëà îáû÷íî îñóùåñòâëÿåòñÿ ìíîãîêàñêàäíûì óñèëèòåëåì, êîòîðûé ìîæåò ñîñòîÿòü èç âõîäíîãî, ïðîìåæóòî÷íîãî è ïðåäâàðèòåëüíîãî êàñêàäîâ.

Ñâÿçü ìåæäó êàñêàäàìè óñèëèòåëÿ ìîæåò áûòü ðåîñòàòíî-åìêîñòíàÿ, òðàíñôîðìàòîðíàÿ è ãàëüâàíè÷åñêàÿ.

2. ÂÛÁÎÐ È ÎÁÎÑÍÎÂÀÍÈÅ ÑÒÐÓÊÒÓÐÍÎÉ ÑÕÅÌÛ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ

2.1 Àíàëèç òåõíè÷åñêîãî çàäàíèÿ

 ñîîòâåòñòâèè ñ òåõíè÷åñêèì çàäàíèåì òðåáóåòñÿ ðàçðàáîòàòü ÓÍ×, èìåþùèé ñëåäóþùèå ïàðàìåòðû:

- íîìèíàëüíàÿ âûõîäíàÿ ìîùíîñòü Ð_í=5 Âò;

- ïîëîñà âîñïðîèçâîäèìûõ ÷àñòîò £_n= 20 Ãö, f_â,= 16 êÃö;

- êîýôôèöèåíò íåëèíåéíûõ èñêàæåíèé Ê_í?3,0%;

- ïðåäåëû ðåãóëèðîâàíèÿ òåìáðà â îáëàñòè íèæíèõ è âåðõíèõ ÷àñòîò b_ò = ±10 äÁ.

Äëÿ ðàñ÷åòà ÓÍ× íåîáõîäèìî äîïîëíèòåëüíî çàäàòüñÿ ñëåäóþùèìè ïàðàìåòðàìè: ñîïðîòèâëåíèåì íàãðóçêè, ÝÄÑ è âíóòðåííèì ñîïðîòèâëåíèåì èñòî÷íèêà ñèãíàëà.  êà÷åñòâå íàãðóçêè ðàçðàáàòûâàåìîãî ÓÍ× áóäåì èñïîëüçîâàòü ñòàíäàðòíóþ äèíàìè÷åñêóþ ãîëîâêó, èìåþùóþ ñîïðîòèâëåíèå R_h=4 Îì (íàïðèìåð, 6ÃÄØ-1).  êà÷åñòâå èñòî÷íèêà ñèãíàëà èñò ïîëüçóåòñÿ äèîäíûé äåòåêòîð ðàäèîâåùàòåëüíîãî ðàäèîïðèåìíèêà.  ðàäèîïðèåìíûõ óñòðîéñòâàõ âûñîêîãî êëàññà (âûñøåãî è ïåðâîãî) íàèáîëåå ÷àñòî èñïîëüçóåòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíàÿ ñõåìà äèîäíîãî äåòåêòîðà è ëèíåéíûé ðåæèì ðàáîòû ïîëóïðîâîäíèêîâîãî äèîäà [10]. Ëèíåéíûé ðåæèì îáåñïå÷èâàåòñÿ ïîäà÷åé íàïðÿæåíèÿ âåëè÷èíîé ïîðÿäêà U_{BX äåò}=0,3...0,5 Â. Êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è íàïðÿæåíèÿ â òàêîì äåòåêòîðå Ê_äåò= 0,4..0,6. Ïðè êîýôôèöèåíòå ìîäóëÿöèè ïîðÿäêà m = 0,3 íàïðÿæåíèå íà âûõîäå äåòåêòîðà ñîñòàâèò

Äëÿ ðàñ÷åòîâ ïðèíèìàåì ÷óâñòâèòåëüíîñòü (ÝÄÑ èñòî÷íèêà ñèãíàëà) Å_ò= 50 ì è âûõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå R_r=10... 100 êÎì [10].

2.2 Îïðåäåëåíèå òðåáóåìîãî ÷èñëà êàñêàäîâ

1) Îïðåäåëÿåì íîìèíàëüíûé ñêâîçíîé êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è:

2. Çàäàåì íåîáõîäèìûé çàïàñ óñèëåíèÿ:

à) íà ââåäåíèå ÎÎÑ

ãäå Ê_ÃÎÊ=15..20% - êîýôôèöèåíò ãàðìîíèê îêîíå÷íîãî äâóõòàêòíîãî êàñêàäà áåç ÎÎÑ.

á) íà ðåãóëèðîâêó òåìáðà

ãäå - ïðåäåëû ðåãóëèðîâàíèÿ òåìáðà.

â) òåõíîëîãè÷åñêèé çàïàñ, ó÷èòûâàþùèé ðàçáðîñ ïàðàìåòðîâ êîìïîíåíòîâ

3. Òðåáóåìûé ñêâîçíîé êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ

4. Îïðåäåëÿåì ÷èñëî êàñêàäîâ óñèëåíèÿ ïî íàïðÿæåíèþ

ãäå Ê_Í=30…40 - óñðåäíåííûé êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ ïî íàïðÿæåíèþ äëÿ îäíîãî êàñêàäà.

5. Îïðåäåëÿåì òèï âõîäíîãî êàñêàäà:

Äëÿ óìåíüøåíèÿ ïîòåðü â öåïè èñòî÷íèêà ñèãíàëà âõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå óñèëèòåëÿ äîëæíî óäîâëåòâîðÿòü óñëîâèþ:

Äåëàåì âûâîä, ÷òî âõîäíîé (ñîãëàñóþùèé) êàñêàä ìîæíî ðåàëèçîâàòü èëè íà ïîëåâîì òðàíçèñòîðå ïî ñõåìå ÎÈ (R_{âõ îè}? 0,1... 1ÌÎì) èëè ïî ñõåìå ÎÑ (R_{âõ oc} ?1... 10 ÌÎì).

6. Îïðåäåëÿåì ìåñòà âêëþ÷åíèÿ ðåãóëèðîâîê:

Ðåãóëÿòîð óñèëåíèÿ (ÐÓ) ìîæåò áûòü óñòàíîâëåí íà âõîäå óñèëèòåëÿ, òàê êàê Åã?ÇìÂ. Ïàññèâíûé ðåãóëÿòîð òåìáðà (ÐÒ) öåëåñîîáðàçíî îòäåëèòü îò ðåãóëÿòîðà óñèëåíèÿ êàê ìèíèìóì îäíèì êàñêàäîì è ðàñïîëîæèòü åãî ìåæäó ñîãëàñóþùèì êàñêàäîì (ÑÊ) è êàñêàäîì ïðåäâàðèòåëüíîãî óñèëåíèÿ (ÊÏÓ).

Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ïðîåêòèðóåìîãî óñèëèòåëÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ ïðåäâàðèòåëüíûì ðàñ÷åòîì ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ.2.1.



Ðèñóíîê 2.1. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ïðîåêòèðóåìîãî ÓÍ×

3. ÝËÅÊÒÐÈ×ÅÑÊÈÉ ÐÀÑ×ÅÒ ÎÑÍÎÂÍÎÃÎ ÓÇËÀ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ

3.1 Âûáîð ñõåìû óñèëèòåëÿ ìîùíîñòè

 ñòàöèîíàðíîé àïïàðàòóðå ïåðâîé ãðóïïû ñëîæíîñòè ïðèìåíÿåòñÿ ñõåìà óñèëèòåëÿ ìîùíîñòè ïðåäñòàâëåííàÿ íà ðèñ.3.1 [2].  ýòîé ñõåìå òðè êàñêàäà: âõîäíîé êàñêàä (ÂÊ) íà òðàíçèñòîðå VT1, âêëþ÷åííîì ïî ñõåìå ñ ÎÝ; ïðåäîêîíå÷íûé êàñêàä íà òðàíçèñòîðå VT2 (ñõåìà ñ ÎÝ) è äâóõòàêòíûé îêîíå÷íûé êàñêàä ïî ñõåìå ñ ÎÊ íà êîìïëåìåíòàðíîé ïàðå òðàíçèñòîðîâ VT3, VT4 ñ ïàðàëëåëüíûì âîçáóæäåíèåì.

Ðèñóíîê 3.1. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà óñèëèòåëÿ ìîùíîñòè

Ðàññìîòðèì íàçíà÷åíèå ýëåìåíòîâ ñõåìû:

R1; R2; R3 - áàçîâûé äåëèòåëü òðàíçèñòîðà VT1;

Rl; C2 - ôèëüòð ïèòàíèÿ áàçîâîé öåïè (îáû÷íî ýòîò æå ôèëüòð èñïîëüçóåòñÿ è äëÿ ïèòàíèÿ ïðåäâàðèòåëüíûõ êàñêàäîâ);

R4 - íàãðóçêà òðàíçèñòîðà VT1 ïî ïîñòîÿííîìó òîêó;

R5; R6; ÑÇ - öåïü îáùåé ÎÎÑ ïî íàïðÿæåíèþ ïîñëåäîâàòåëüíîé ïî âõîäó, ïðè÷åì ýòà ÎÎÑ îñóùåñòâëÿåòñÿ êàê ïî ïåðåìåííîé, òàê è ïî ïîñòîÿííîé ñîñòàâëÿþùåé;

VT_t, R_bt, R - öåïü, ñîçäàþùàÿ íà÷àëüíîå ñìåùåíèå íà áàçàõ VT3, VT4 è îáåñïå÷èâàþùàÿ òåðìîñòàáèëèçàöèþ;

R7; R8 - êîëëåêòîðíàÿ íàãðóçêà òðàíçèñòîðà VT2 ïî ïîñòîÿííîìó òîêó, ïðè÷åì (R7+R8)>> (R_bt + R);

Ñ4 - ñëåäÿùàÿ ÎÎÑ ïî öåïè ïèòàíèÿ òðàíçèñòîðà;

R9; RIO = (0,05...0,1)R_h - ìåñòíàÿ ÎÑ, âûðàâíèâàåò ïàðàìåòðû ïàðû òðàíçèñòîðîâ îêîíå÷íîãî êàñêàäà.

3.2 Ðàñ÷åò îêîíå÷íîãî êàñêàäà

1. Îïðåäåëÿåì àìïëèòóäó íàïðÿæåíèÿ è òîêà íà íàãðóçêå:

2. Îïðåäåëÿåì íàïðÿæåíèå èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ.

Å_0ðàñ÷ >2* (U_ÍÌ+U_OCT)=2* (6,32+2) - 16,6 Â,

ãäå U_oct ⁼ 1...3  - îñòàòî÷íîå íàïðÿæåíèå íà ïîëíîñòüþ îòêðûòîì òðàíçèñòîðå âûõîäíîãî êàñêàäà.

Ñ ó÷åòîì òåõíîëîãè÷åñêîãî çàïàñà:



Èç ñòàíäàðòíîãî ðÿäà Å12 âûáèðàåì Å_î = 22 Â.

3. Îïðåäåëÿåì æåëàåìûé êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ ïî òîêó h_21ý äëÿ âûõîäíûõ òðàíçèñòîðîâ.

ãäå Ð_ïîê ? 10ìÂò - âûõîäíàÿ ìîùíîñòü ïðåäîêîíå÷íîãî êàñêàäà, ðàáîòàþùåãî â ðåæèìå À.

4. Îïðåäåëÿåì ìàêñèìàëüíóþ ìîùíîñòü, ðàññåèâàåìóþ íà êîëëåêòîðàõ âûõîäíûõ òðàíçèñòîðîâ:

5. Âûáèðàåì òðàíçèñòîðû îêîíå÷íîãî êàñêàäà (VT3,VT4) ïî ñëåäóþùèì ïàðàìåòðàì.

Ïîäõîäÿùèìè ÿâëÿþòñÿ òðàíçèñòîðû êîìïëåìåíòàðíîé ïàðû òèïà ÊÒ817Á n-ð-n (VT3) ïðîâîäèìîñòè è ÊÒ816Á p-n-ð ïðîâîäèìîñòè (ÓÒ4). Âûïèñûâàåì ñïðàâî÷íûå äàííûå òðàíçèñòîðîâ [6]:



Òàê êàê ó âûáðàííûõ òðàíçèñòîðîâ , òî îêîíå÷íûé êàñêàä ïîñòðîèì íà ñîñòàâíûõ òðàíçèñòîðàõ ïî ñõåìå Äàðëèíãòîíà.

6. Îïðåäåëèì òðåáîâàíèÿ ê âåäóùèì òðàíçèñòîðàì VT3',VT4'.

Îïðåäåëÿåì àìïëèòóäó òîêà áàçû âåäîìîãî òðàíçèñòîðà:

Òîê áàçû âåäîìîãî òðàíçèñòîðà â ðàáî÷åé òî÷êå:

ãäå I_0k3,4"= (0,15...0,05)I_ím=0,16 1,58 = 0,26 À.

7. Âåäîìûå òðàíçèñòîðû íåïîñðåäñòâåííî ñâÿçàíû ñ âåäóùèìè, ïîýòîìó

Äëÿ óìåíüøåíèÿ íåëèíåéíûõ èñêàæåíèé â âåäóùèõ òðàíçèñòîðàõ ïîñòîÿííûé òîê êîëëåêòîðà ó íèõ äåëàþò áîëüøå ïîñòîÿííîãî òîêà áàçû âåäîìûõ òðàíçèñòîðîâ, âêëþ÷àÿ äîïîëíèòåëüíûå ðåçèñòîðû R_á:

8. Îïðåäåëèì R_á:



Âûáèðàåì ñòàíäàðòíûå ðåçèñòîðû R_á, òèïà ÌËÒ-0,125-20 Îì ± 10 %.

9. Îïðåäåëÿåì ðàññåèâàåìóþ íà âåäóùèõ òðàíçèñòîðàõ ìîùíîñòü:

10. Âûáèðàåì âåäóùèå òðàíçèñòîðû ïî ñëåäóþùèì ïàðàìåòðàì:

Ïîäõîäÿùèìè ÿâëÿþòñÿ òðàíçèñòîðû êîìïëåìåíòàðíîé ïàðû òèïà ÊÒ815Á n-p-n ïðîâîäèìîñòè è ÊÒ814Á p-n-ð ïðîâîäèìîñòè. Âûïèñûâàåì ñïðàâî÷íûå äàííûå òðàíçèñòîðîâ[6].

Ð_êmàõ=10 Âò; 1_kmàõ=1,5 À; U_kýmax=40Â;; h_2lý=40; f_ãð=3 ÌÃö,

T_ïmax=125 °Ñ; R_òï-ê=10 °Ñ/Âò; R_òï-ñ=100 °Ñ/Âò.

11. Îïðåäåëÿåì àìïëèòóäó òîêà áàçû âåäóùåãî òðàíçèñòîðà:

12. Îïðåäåëÿåì ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìóþ ìîùíîñòü ðàññåèâàíèÿ íà êîëëåêòîðå âûõîäíûõ òðàíçèñòîðîâ ïðè îòñóòñòâèè ðàäèàòîðà:

Òàê êàê Ð"_Êäîï3,4 < Ð"_ê3,4, òî äëÿ óâåëè÷åíèÿ òåïëîîòâîäà âåäîìûõ òðàíçèñòîðîâ îáÿçàòåëüíî ïðèìåíåíèå ðàäèàòîðîâ.

Íàõîäèì ïëîùàäè ïîâåðõíîñòåé ðàäèàòîðà äëÿ âåäîìûõ òðàíçèñòîðîâ (VT3", VT4"):

ãäå

13. Îïðåäåëÿåì ïîñòîÿííûé òîê è ìîùíîñòü, ïîòðåáëÿåìûå îêîíå÷íûì êàñêàäîì îò èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ, è êîýôôèöèåíò ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ:

3.3 Ðàñ÷åò ïðåäîêîíå÷íîãî êàñêàäà

1. Çàäàåìñÿ òîêîì ïîêîÿ èç óñëîâèÿ.

Ïðèíèìàåì I_îê2 ⁼ 10 ìÀ.

2. Âûáèðàåì R8 = (30…50)*R_H = 120...200 Îì.

Âûáèðàåì ñòàíäàðòíûé ðåçèñòîð R8 òèïà ÌËÒ-0,125-200 Îì ±10 %.

3. Ðàññ÷èòûâàåì R7:

Âûáèðàåì ñòàíäàðòíûé ðåçèñòîð R7 òèïà ÌËÒ - 0,125-820 Îì ±10 %.

4. Âûáèðàåì òðàíçèñòîð VT2 ïî ñëåäóþùèì ïàðàìåòðàì:

ãäå

ãäå

Ïîäõîäÿùèì ÿâëÿåòñÿ òðàíçèñòîð òèïà ÊÒ3107À p-n-p ïðîâîäèìîñòè. Òðàíçèñòîð èìååò ñëåäóþùèå ïàðàìåòðû [3-5]:

5. Ðàñ÷åò öåïè ñìåùåíèÿ

à) íàõîäèì òîê äåëèòåëÿ:

á) âûáèðàåì òðàíçèñòîð VT_t ïî êðèòåðèþ:



Ïîäõîäÿùèì ÿâëÿåòñÿ òðàíçèñòîð òèïà ÊÒ315À, èìåþùèé I_kmax=100ìÀ [4].

â) îïðåäåëÿåì R_bt:

Âûáèðàåì ñòàíäàðòíûé ðåçèñòîð R_bt òèïà ÌËÒ 240 Îì ±10% ìîùíîñòüþ 0,125 Âò.

ã) Îïðåäåëÿåì R_Ï:

ãäå

Âûáèðàåì ñòàíäàðòíûé ðåçèñòîð R_Ï òèïà ÑÏ3-19-0,25-1,5 êÎì±20%.

7. Îïðåäåëÿåì âõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå ÏÎÊ:

ãäå

8. Îïðåäåëÿåì êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ êàñêàäà ïî íàïðÿæåíèþ:

3.4 Ðàñ÷åò âõîäíîãî êàñêàäà

1. Çàäàåìñÿ òîêîì ïîêîÿ I_OK1:

 ãäå

Ïðèíèìàåì èç óñëîâèÿ îáåñïå÷åíèÿ òåìïåðàòóðíîé ñòàáèëüíîñòè I_OK1=2ìÀ.

2. Âûáèðàåì òðàíçèñòîðû VT1 ïî êðèòåðèÿì:

Ïîäõîäÿùèì ÿâëÿåòñÿ òðàíçèñòîð òèïà ÊÒÇ102À, èìåþùèé ïàðàìåòðû [5]:

3. Îïðåäåëÿåì R4:

Âûáèðàåì ñòàíäàðòíûé ðåçèñòîð R4 òèïà ÌËÒ-0,125-270 Îì±10% Âò.

4. Ðàññ÷èòûâàåì öåïü îáðàòíîé ñâÿçè.

Îïðåäåëÿåì òîê áàçîâîãî äåëèòåëÿ:

Ïðèíèìàåì äëÿ äàëüíåéøèõ ðàñ÷åòîâ I_Ä1=0,2ìÀ.

Çàäàäèìñÿ ïàäåíèåì íàïðÿæåíèÿ íà ðåçèñòîðå ôèëüòðà R1:

Çàäàäèì çíà÷åíèå ñîïðîòèâëåíèÿ R6 èç óñëîâèÿ:

Âûáèðàåì ñòàíäàðòíûé ðåçèñòîð R6 òèïà ÌËÒ-0,125-390 Îì ± 10%.

Îïðåäåëÿåì ïîñòîÿííûé ïîòåíöèàë áàçû VT1:

Ïðîâåðÿåì âûïîëíåíèå óñëîâèÿ, ïðè êîòîðîì îáåñïå÷èâàåòñÿ íîðìàëüíàÿ ðàáîò òðàíçèñòîðà:

Îïðåäåëÿåì R3:

Âûáèðàåì R3 òèïà ÌËÒ-0,125-62êÎì ± 10 %.

Îïðåäåëÿåì R2:

Âûáèðàåì ðåçèñòîð R2 ñîïðîòèâëåíèåì ÌËÒ-0,125-27 êÎì ± 10 %.

Îïðåäåëÿåì âåëè÷èíó ñîïðîòèâëåíèÿ R5:

ãäå

Âûáèðàåì R5 òèïà ÌËÒ-0,125-10 Îì ± 10 %.

5. Íàõîäèì âõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå êàñêàäà íà VT1:

6. Ðàññ÷èòûâàåì âåëè÷èíû åìêîñòåé êîíäåíñàòîðîâ Ñ1, Ñ4, Ñ3, Ñ_P.

Âåëè÷èíû åìêîñòåé â îáùåì ñëó÷àå ðàññ÷èòûâàþòñÿ ïî ôîðìóëå:

ãäå Ì_H - çàòóõàíèå, âíîñèìîå åìêîñòüþ íà íèæíåé ðàáî÷åé ÷àñòîòå f_H ïðè ñîïðîòèâëåíèè âíåøíèõ öåïåé R.  êà÷åñòâå ñîïðîòèâëåíèÿ Ê ïðèíèìàåì ñóììó âõîäíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ öåïè ïåðåä åìêîñòüþ è âõîäíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ñëåäóþùåãî çà íåé öåïè.

Èç äîïóñòèìûõ ñóììàðíûõ èñêàæåíèé Ì=3äÁ îòâåäåì (îðèåíòèðîâî÷íî) íà åìêîñòè Ñ1, Ñ3, Ñ4 ïî 0,3äÁ, íà åìêîñòü Ñ_p ïî 1äÁ (îñòàâøàÿñÿ ÷àñòü áóäåò âíîñèòüñÿ êàñêàäàìè ïðåäâàðèòåëüíîãî óñèëåíèÿ).

Ðàññ÷èòûâàåì åìêîñòü Ñ1:

Ïîñêîëüêó åìêîñòè Ñ3, Ñ4 íàõîäÿòñÿ â ïåòëå îáðàòíîé ñâÿçè, òî èñêàæåíèÿ âíîñèìûå ýòèìè åìêîñòÿìè áóäóò óìåíüøåíû â F ðàç, ïîýòîìó äëÿ èõ ðàñ÷åòà ïðèìåíÿþòñÿ áîëåå ïðîñòûå âûðàæåíèÿ:

Ðàññ÷èòûâàåì åìêîñòü Ñ_ð:

Âûáèðàåì êîíäåíñàòîðû: Ñ1 òèïà Ê53-26-1,5 ìêÔ - 20 Â; Ñ3 òèïà Ê50-16-4700 ìêÔ - 25 Â; Ñ4 òèïà Ê50-16-470 ìêÔ - 25 Â, Ñ_Ð òèïà Ê50-16-3300 ìêÔ - 25 Â.

8. Îïðåäåëÿåì òðåáóåìîå âõîäíîå íàïðÿæåíèå:

Îïðåäåëÿåì êîýôôèöèåíò â:

Çäåñü ñîïðîòèâëåíèå R_ÝKB, ÿâëÿþùååñÿ íèæíèì ïëå÷îì äåëèòåëÿ â öåïè îáðàòíîé ñâÿçè, ðàññ÷èòûâàþòñÿ ïî ôîðìóëå:

ãäå

Ñîïðîòèâëåíèå

Êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ íàïðÿæåíèÿ:

Íàõîäèì òðåáóåìîå âõîäíîå íàïðÿæåíèå ïðè íîìèíàëüíîé ìîùíîñòè:

4. ÎÏÈÑÀÍÈÅ ÑÕÅÌÛ ÏÐÈÍÖÈÏÈÀËÜÍÎÉ ÝËÅÊÒÐÈ×ÅÑÊÎÉ

Ïðèíöèïèàëüíàÿ ýëåêòðè÷åñêàÿ ñõåìà ðàçðàáîòàííîãî ÓÍ× ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ.Ï.1.ÓÍ× ñîäåðæèò ïðåäâàðèòåëüíûé óñèëèòåëü è óñèëèòåëü ìîùíîñòè.

 ñîñòàâ ïðåäâàðèòåëüíîãî óñèëèòåëÿ âõîäÿò ðåãóëÿòîðû ãðîìêîñòè (óñèëåíèÿ) è òåìáðà, ñîãëàñóþùèé êàñêàä è êàñêàä ïðåäâàðèòåëüíîãî óñèëåíèÿ. Ñèãíàë ñ âûõîäà çâóêîñíèìàòåëÿ ïüåçîýëåêòðè÷åñêîãî èëè ýëåêòðîìàãíèòíîãî òèïà ïðîèãðûâàòåëÿ ãðàììîôîííûõ ïëàñòèíîê ïîñòóïàåò íà ðåçèñòèâíûé ðåãóëÿòîð ãðîìêîñòè R1 è äàëåå íà ñîãëàñóþùèé êàñêàä íà ïîëåâîì òðàíçèñòîðå VT1, âêëþ÷åííîì ïî ñõåìå ÎÑ (èñòîêîâûé ïîâòîðèòåëü). Äëÿ êîððåêöèè À×Õ óñèëèòåëÿ ïðèìåíåí ìîñòîâîé ðåãóëÿòîð òåìáðà. Ðåãóëèðîâî÷íûå ïîòåíöèîìåòðû R5, R8 âûáèðàþòñÿ ñ íåëèíåéíîé õàðàêòåðèñòèêîé òèïà  (îáðàòíîé ëîãàðèôìè÷åñêîé çàâèñèìîñòè), íàïðèìåð, òèïà ÑÏ4-2Ìà-Â. Íà òðàíçèñòîðå VT2 ñîáðàí ðåîñòàòíûé êàñêàä ïðåäâàðèòåëüíîãî óñèëåíèÿ. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ âûñîêîãî êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ òðàíçèñòîð ýòîãî êàñêàäà âêëþ÷åí ïî ñõåìå ñ ÎÝ, à äëÿ ñòàáèëèçàöèè ðàáî÷åé òî÷êè ïðèìåíåíà ýìèòòåðíàÿ ñòàáèëèçàöèÿ. Ýëåìåíòû C1, R13 îáðàçóþò ôèëüòð ïèòàíèÿ ïðåäâàðèòåëüíîãî óñèëèòåëÿ.

 ñîñòàâ óñèëèòåëÿ ìîùíîñòè âõîäÿò òðè êàñêàäà: âõîäíîé êàñêàä (ÂÊ) íà òðàíçèñòîðå VT3, âêëþ÷åííîì ïî ñõåìå ñ ÎÝ, ïðåäîêîíå÷íûé êàñêàä íà òðàíçèñòîðå VT4 (ñõåìà ñ ÎÝ) è äâóõòàêòíûé îêîíå÷íûé êàñêàä ïî ñõåìå ñ ÎÊ íà òðàíçèñòîðàõ VT6-VT9 ñ ïàðàëëåëüíûì âîçáóæäåíèåì. Íà òðàíçèñòîðå VT5 è ýëåìåíòàõ R19, R20 ðåàëèçîâàíà öåïü, ñîçäàþùàÿ íà÷àëüíîå ñìåùåíèå íà áàçàõ VT6, VT7 è îáåñïå÷èâàþùàÿ òåðìîñòàáèëèçàöèþ. Äëÿ óâåëè÷åíèÿ ýêâèâàëåíòíîãî êîýôôèöèåíòà ïåðåäà÷è ïî òîêó îêîíå÷íûé êàñêàä ïîñòðîåí íà ñîñòàâíûõ òðàíçèñòîðàõ êîìïëåìåíòàðíûõ ïàð ïî ñõåìå Äàðëèíãòîíà.

5. ÝËÅÊÒÐÎÍÍÎÅ ÌÎÄÅËÈÐÎÂÀÍÈÅ ÑÕÅÌÛ

Ðàçðàáîòêà ëþáîãî ðàäèîýëåêòðîííîãî óñòðîéñòâà ñîïðîâîæäàåòñÿ ôèçè÷åñêèì èëè ìàòåìàòè÷åñêèì ìîäåëèðîâàíèåì. Ôèçè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå ñâÿçàíî ñ áîëüøèìè ìàòåðèàëüíûìè çàòðàòàìè, ïîñêîëüêó òðåáóåòñÿ èçãîòîâëåíèå ìàêåòîâ è èõ òðóäîåìêîå èññëåäîâàíèå. ×àñòî ôèçè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå ïðîñòî íåâîçìîæíî èç-çà ÷ðåçâû÷àéíîé ñëîæíîñòè óñòðîéñòâà.  ýòîì ñëó÷àå ïðèáåãàþò ê ìàòåìàòè÷åñêîìó ìîäåëèðîâàíèþ ñ èñïîëüçîâàíèåì ñðåäñòâ è ìåòîäîâ âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè. Íàèáîëåå ïðîñòîé è ëåãêî îñâàèâàåìûé ïîëüçîâàòåëüñêèé èíòåðôåéñ èìååòñÿ ó ïðîãðàììû Electronics Workbench ôèðìû Interactive Technologies. Äàííàÿ ïðîãðàììà ïîçâîëÿåò ñ äîñòàòî÷íîé ñòåïåíüþ ðåàëèçìà ìîäåëèðîâàòü ðàçëè÷íûå â òîì ÷èñëå àíàëîãîâûå óñòðîéñòâà.  êóðñîâîì ïðîåêòå âûïîëíåíî ñõåìîòåõíè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå ðàññ÷èòàííîãî óñèëèòåëÿ ìîùíîñòè. Ïðè ìîäåëèðîâàíèè ñõåìû èñïîëüçîâàëèñü ðàññ÷èòàííûå çíà÷åíèÿ ïàðàìåòðîâ ïàññèâíûõ êîìïîíåíòîâ è àíàëîãè àêòèâíûõ êîìïîíåíòîâ èç âñòðîåííûõ áèáëèîòåê ïðîãðàììû. Èññëåäîâàíèå À×Õ è Ô×Õ ïðåäâàðèòåëüíîãî óñèëèòåëÿ âûïîëíåíî ñ ïîìîùüþ âñòðîåííîãî èçìåðèòåëÿ À×Õ. Ñîîòâåòñòâóþùèå ãðàôèêè ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 5.1.

Ðèñóíîê 5.1. Ãðàôèêè À×Õ è Ô×Õ óñèëèòåëÿ ìîùíîñòè

6. ÎÏÈÑÀÍÈÅ ÝËÅÌÅÍÒΠÊÎÍÑÒÐÓÊÖÈÈ È ÎÑÎÁÅÍÍÎÑÒÈ ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÈÑÏÎËÍÅÍÈß ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ

6.1 Ðàñ÷åò êîìïîíîâî÷íûõ õàðàêòåðèñòèê

 êîìïîíîâî÷íûé ðàñ÷åò âõîäèò ðàñ÷åò ìàññû è ãàáàðèòíûõ ðàçìåðîâ ïå÷àòíîé ïëàòû è âñåãî èçäåëèÿ. Äëÿ ðàñ÷åòà ìàññû íåîáõîäèìî ñóììèðîâàòü ìàññó âñåõ ýëåìåíòîâ, à äëÿ ðàñ÷åòà ãàáàðèòíûõ ðàçìåðîâ ñóììèðîâàòü ïëîùàäü âñåõ ýëåìåíòîâ ñ ó÷åòîì êîýôôèöèåíòà çàïîëíåíèÿ. Äàííûå äëÿ ðàñ÷åòà ïðèâåäåíû â òàáëèöå 6.1.

Òàáëèöà 6.1. Äàííûå ðàñ÷åòà êîìïîíîâî÷íûõ õàðàêòåðèñòèê

Íàèìåíîâàíèå ýëåìåíòà	Êîë-âî øò.	Ìàññà 1-ãî ýë-òà mi, ã	Îáùàÿ ìàññà Ìi, ã	Ðàçìåðû ÀxÂ, ìì	Ïëîùàäü 1-ãî ýë-òà Si, ìì2	Îáùàÿ ïëîùàäü Si, ìì2
Ðåçèñòîðû - ÌËÒ-0,125	20	0,15	3	6	2	12	240
Ðåçèñòîð ïîäñòðîå÷íûé	1	1,2	1,2	12	6	72	72
Ðåçèñòîðû ïðîâîëî÷íûé	2	0,6	1,2	16	8	128	256
Ðåçèñòîðû ðåãóëèðîâî÷íûé	3	0,32	0,96	8	3	24	72
Òðàíçèñòîðû:
ÊÒ817Á, ÊÒ816Á	2	1,4	2,8	8	4	32	64
ÊÒ815Á, ÊÒ814Á	2	1,4	2,8	8	4	32	64
ÊÒ3102À	2	0,7	1,4	8	3	24	48
ÊÒ3107À	1	0,7	0,7	8	3	24	24
ÊÒ315À	1	0,3	0,3	6	4	24	24
ÊÏ303À	1	0,3	0,3	6	4	24	24
Êîíäåíñàòîðû:
ýëåêòðîëèòè÷åñêèå	9	2	18	6	3	18	162
êåðàìè÷åñêèå	3	0,2	0,6	7	2	14	42
	19,5		1062

Èñïîëüçóÿ êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ ïî ïëîùàäè, ìîæíî ðàññ÷èòàòü ðàçìåðû ïå÷àòíîé ïëàòû:

S_ÏÏ=K₃xS_ÝË=l,3xl062=1380,6 ìì²,

ãäå Êç - êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ ïî ïëîùàäè Êç=1,1... 1,3.

Òîãäà ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî ðàçìåðû îäíîé ïå÷àòíîé ïëàòû 165x85 ìì². Îäíàêî ýòè ðàçìåðû íåëüçÿ ñ÷èòàòü îêîí÷àòåëüíûìè, ò.å. äëÿ òðàññèðîâêè ïå÷àòíûõ ïðîâîäíèêîâ ìîæåò ïîíàäîáèòüñÿ áîëüøå ìåñòà.

Çíàÿ îðèåíòèðîâî÷íûå ðàçìåðû ïå÷àòíîé ïëàòû, ìîæíî ðàññ÷èòàòü åå ìàññó:

M_ÏÏ=rhAB= 1,6*0,15*16,5*8,5 = 33,7 ã,

ãäå À - äëèíà ïëàòû, ñì;

 - øèðèíà ïëàòû, ñì;

h - òîëùèíà ïëàòû, ñì;

ã - ïëîòíîñòü ìàòåðèàëà ïëàòû (äëÿ ñòåêëîòåêñòîëèòà ã?1,6 ã/ñì³).

Òîãäà îáùàÿ ìàññà èçäåëèÿ áóäåò ñîñòîÿòü èç ìàññû ïå÷àòíîé ïëàòû Ì_ÏÏ, ìàññû ýëåìåíòîâ Ì_ÝË è ìàññû ïðî÷èõ äåòàëåé Ì_ÄÅÒ (êîðïóñà, ðàäèàòîðîâ îõëàæäåíèÿ è ò.ä.):

Ì_èçÄ=Ì_ÏÏ+Ì_ÝË+Ì_ÄÅÒ= 33,7+19,5+200 = 253,2 ã.

6.2 Ðàñ÷åò òåïëîâîãî ðåæèìà

Ðàñ÷åò òåïëîâîãî ðåæèìà ïðîèçâåäåì â ñëåäóþùåé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè:

1. Ðàññ÷èòàåì ïîâåðõíîñòü êîðïóñà áëîêà:

S_K=2[L₁*L₂+ (L₁+L₂)*L₃]= 2[0,4*0,2+0,1 (0,4+0,2)]=0,28 ì²,

ãäå L₁ = 0,40 - äëèíà êîðïóñà áëîêà, ì;

L2 = 0,20 -øèðèíà êîðïóñà, ì;

L₃ =0,10 - âûñîòà êîðïóñà, ì.

2. Îïðåäåëÿåì óñëîâíóþ ïîâåðõíîñòü íàãðåòîé çîíû:

S₃=2[L1*L2+ (L₁+L₂)*L₃*K₃]= 2[0,4*0,2+ (0,4+0,2)*0,1*0,7]=0,244 ì²,

ãäå Êç - êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ êîðïóñà áëîêà ïèòàíèÿ ïî îáúåìó Êç=0,7;

3. Îïðåäåëÿåì óäåëüíóþ ìîùíîñòü êîðïóñà:

q_K=p/S_K=100/0,28=357 Âò/ì²,

ãäå p - ìîùíîñòü, ðàññåèâàåìàÿ â áëîêå;

4. Îïðåäåëÿåì óäåëüíóþ ìîùíîñòü íàãðåòîé çîíû

q₃=p/S₃=100/0,244=410 Âò/ì².

5. Íàõîäèì êîýôôèöèåíò è₁ â çàâèñèìîñòè îò óäåëüíîé ìîùíîñòè êîðïóñà:

è₁=0,1472q_K-0,2962xl0^-3q_K²+0,312710^-6q_K³= 29,03.

7. Íàõîäèì êîýôôèöèåíò K_H1 â çàâèñèìîñòè îò óäåëüíîé ìîùíîñòè íàãðåòîé çîíû:

è₂ =0,1390q_K-0,1223x I 0^-3 q₃²+0,0698õ I 0^-6 q₃³=41,24.

7. Íàõîäèì êîýôôèöèåíò K_H1 â çàâèñèìîñòè îò äàâëåíèÿ ñðåäû âíå êîðïóñà áëîêà H₁=1,013:



8. Íàõîäèì êîýôôèöèåíò Ê_H2 â çàâèñèìîñòè îò äàâëåíèÿ ñðåäû âíóòðè êîðïóñà:

ãäå Í₂=1,1*10 ^-5 - äàâëåíèå ñðåäû âíóòðè êîðïóñà.

9. Îïðåäåëÿåì ïåðåãðåâ êîðïóñà áëîêà ïèòàíèÿ:

10. Ðàññ÷èòûâàåì ïåðåãðåâ íàãðåòîé çîíû:

11. Îïðåäåëÿåì ñðåäíèé ïåðåãðåâ âîçäóõà â áëîêå:

12. Îïðåäåëÿåì òåìïåðàòóðó êîðïóñà áëîêà:

ãäå Òñ - òåìïåðàòóðà îêðóæàþùåé ñðåäû, °Ñ;

13. Îïðåäåëÿåì òåìïåðàòóðó âîçäóõà áëîêà:

Ò_B= _B+Ò_C=35+20=55 °Ñ.

Ñäåëàâ àíàëèç ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ, ïðèõîäèì ê âûâîäó, ÷òî â ïðèíóäèòåëüíîé âåíòèëÿöèè íåò íåîáõîäèìîñòè, îäíàêî íåîáõîäèìî ïðåäóñìîòðåòü îòâåðñòèÿ â êîðïóñå äëÿ åñòåñòâåííîé âåíòèëÿöèè. Çíà÷åíèå òåìïåðàòóð â îáëàñòè íàãðåòîé çîíû íå ïðèâîäÿò ê âûõîäó èç ñòðîÿ ýëåìåíòîâ.

6.3 Ðàñ÷åò êîíñòðóêòèâíî-òåõíîëîãè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ïå÷àòíîé ïëàòû

Äëÿ ïåðâîãî êëàññà òî÷íîñòè øèðèíà ïå÷àòíîãî ïðîâîäíèêà t_Ï=O,5 ìì, ðàññòîÿíèå ìåæäó êðàÿìè ñîñåäíèõ ýëåìåíòîâ ïðîâîäÿùåãî ðèñóíêà S=0,5 ìì, ñîïðÿãàþùèå ðàçìåðû êîíòóðà ïå÷àòíîé ïëàòû äîëæíû èìåòü ïðåäåëüíîå îòêëîíåíèå ïî 14 êâàëèòåòó ÃÎÑÒ 25347-82, òîëùèíà ïå÷àòíîé ïëàòû (ÏÏ) 1,5 ìì, äèàìåòð ìîíòàæíûõ è ïåðåõîäíûõ îòâåðñòèé äîëæåí ñîîòâåòñòâîâàòü

ÃÎÑÒ 10317-79. Ïðåäïî÷òèòåëüíûå ðàçìåðû îòâåðñòèé âûáåðåì èç ðÿäà 0,7; 0,8: 0,9; 1,1; 1,3; 1,5; 1,8; 2,0 ìì, à ïåðåõîäíûõ îòâåðñòèé èç ðÿäà 0,7; 0,9; 1,1 ìì.

Ïðîèçâåäåì ðàñ÷åò ïàðàìåòðîâ ÏÏ:

1. Íîìèíàëüíîå çíà÷åíèå äèàìåòðà îòâåðñòèÿ:

d=d_Ý+r+d_H,

ãäå d_Ý - äèàìåòð âûâîäà ýëåìåíòà;

d_H - íèæíåå ïðåäåëüíîå îòêëîíåíèå äèàìåòðà îòâåðñòèÿ (d_H=0,1 ìì);

r - ðàçíèöà ìåæäó äèàìåòðîì îòâåðñòèÿ è äèàìåòðîì âûâîäà ýëåìåíòà (r =0,2 ìì).

Íåîáõîäèìî ðàññ÷èòàòü äâà çíà÷åíèÿ âåëè÷èíû d, ò.ê. â óñòðîéñòâå ïðèìåíåíû ýëåëåìåíòû ñ ðàçëè÷íûì d_Ý: d_Ý=0,9 - äëÿ ðåçèñòîðîâ, äèîäîâ, êîíäåíñàòîðîâ, òðàíçèñòîðîâ ÊÒÇ15 è ò.ä., d_Ý =1,1 - äëÿ ìèêðîñõåì, òðàíçèñòîðîâ ÊÒ814 è ò.ä.:

Èç ðÿäà âûáèðàåì =1,3ìì, =1,5ìì.

2. Íîìèíàëüíîå çíà÷åíèå øèðèíû ïðîâîäíèêà:

t_ÍÎÌ=t+ (t_H)=0,5+0,1=0,6 ìì,

ãäå t - ìèíèìàëüíî äîïóñòèìàÿ øèðèíà ïðîâîäíèêà (t=0,5 ìì).

3. Íîìèíàëüíîå ðàññòîÿíèå ìåæäó ñîñåäíèìè ýëåìåíòàìè ïðîâîäÿùåãî ðèñóíêà

S_ÍÎÌ= S+t_Â=0,5+0,1=0,6 ìì,

ãäå S - ìèíèìàëüíîå äîïóñòèìîå ðàññòîÿíèå ìåæäó ñîñåäíèìè ýëåìåíòàìè ïðîâîäÿùåãî ðèñóíêà S=0,5 ìì);

t_B - âåðõíåå ïðåäåëüíîå îòêëîíåíèå øèðèíû ïðîâîäíèêà (t_B=0,5 ìì).

4. Äèàìåòðàëüíîå çíà÷åíèå ïîçèöèîííîãî äîïóñêà íà ðàñïîëîæåíèå ïðîâîäíèêà îòíîñèòåëüíî íîìèíàëüíîãî ïîëîæåíèÿ X_l⁼0,03 ìì.

5. Öåíòðû ìîíòàæíûõ è ïåðåâîäíûõ îòâåðñòèé ÏÏ íåîáõîäèìî ðàñïîëàãàòü â ñîîòâåòñòâèè ñ ÃÎÑÒ 10317-79.

6. Äèàìåòðàëüíîå çíà÷åíèå ïîçèöèîííîãî äîïóñêà ðàñïîëîæåíèå öåíòðîâ îòâåðñòèé

îòíîñèòåëüíî íîìèíàëüíîãî ïîëîæåíèÿ óçëà êîîðäèíàòíîé ñåòêè Õ_d=Î,08 ìì.

7. Ïðåäåëüíîå îòêëîíåíèå çíà÷åíèÿ íîìèíàëüíîãî ðàññòîÿíèÿ ìåæäó öåíòðàìè îòâåðñòèé ÏÏ îïðåäåëÿåòñÿ êàê ïîëóñóììà ïîçèöèîííûõ äîïóñêîâ ðàñïîëîæåíèÿ ýòèõ îòâåðñòèé.

8. Äèàìåòðàëüíîå çíà÷åíèå ïîçèöèîííîãî äîïóñêà Õ_Ð ðàñïîëîæåíèå êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê îòíîñèòåëüíî åãî íîìèíàëüíîãî ïîëîæåíèÿ Õ_Ð=0,2 ìì.

9. Ìèíèìàëüíûé äèàìåòð êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê:

ãäå Â - ãàðàíòèðîâàííûé ïîÿñîê íàðóæíîãî îòâåðñòèÿ (ñëîÿ), â=0,1 ìì.

D' = (1,3 + 0,1)+2*0,1+0,1+=1,94 ìì;

D''= (1,5+ 0,1)+ 2*0,1 + 0,1 + = 2,14ìì.

10. Ìèíèìàëüíîå ðàññòîÿíèå äëÿ ïðîêëàäêè n-ãî êîëè÷åñòâà ïðîâîäíèêîâ ìåæäó äâóìÿ îòâåðñòèÿìè ñ êîíòàêòíûìè ïëîùàäêàìè D₁ è D₂:

L=0,5 (D₁+D₂)+t_HOM*n+S_HOM (n+l)+X_L=3,74 ìì.

11. Äèàìåòð ìîíòàæíûõ îòâåðñòèé ïîñëå ìåòàëëèçàöèè:

d_M= d_Ý+ (0,14...0,3);

d_M'= 0,9+0,14=1,04ìì;

d_M''=1,1+0,14=1,14 ìì;

12 Äèàìåòð ñâåðëåíèÿ îòâåðñòèé ïîä ìåòàëëèçàöèþ:

d_ÑÂ= d_M+ (0,1…0,15);

d_ÑÂ'= 1,04+0,1=1,14ìì;

d_ÑÂ''= 1,14+0,1=1,24ìì.

Ïðè èçãîòîâëåíèè ïå÷àòíîé ïëàòû áóäåò èñïîëüçîâàòüñÿ êîìáèíèðîâàííûé ïîçèòèâíûé ìåòîä - íà ìåäíóþ ôîëüãó äèýëåêòðèêà íàíîñèòñÿ ðèñóíîê ñõåìû, à íå çàòåíåííûå ó÷àñòêè ôîëüãè ñòðàâëèâàþòñÿ, çàòåì ïðîèçâîäèòñÿ äîïîëíèòåëüíîå õèìèêî-ãîëüâàíè÷åñêàÿ ìåòàëëèçàöèÿ ìîíòàæíûõ îòâåðñòèé. Ýòîò ìåòîä íå òðåáóåò äîïîëíèòåëüíûõ ìàòåðèàëîâ è îáîðóäîâàíèÿ, îòñóòñòâóåò âîçìîæíîñòü ñðûâà ìîíòàæíûõ ïëîùàäîê ïðè ñâåðëåíèè.

7 ÝÊÎÍÎÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÐÀÑ×ÅÒ

7.1 Îïðåäåëåíèå ñåáåñòîèìîñòè è îòïóñêíîé öåíû åäèíèöû èçäåëèÿ

Ðàñ÷åò çàòðàò ïî ñòàòüå «Ñûðüå è ìàòåðèàëû çà âû÷åòîì âîçâðàòíûõ îòõîäîâ» ïðåäñòàâëåí â òàáëèöå 7.1.

Òàáëèöà 7.1. Ðàñ÷åò çàòðàò íà îñíîâíûå è âñïîìîãàòåëüíûå ìàòåðèàëû

Íàèìåíîâàíèå ìàòåðèëà	Ìàðêà, ïðîôèëü	Åäèíèöû èçìåðåíèÿ	Íîðìà ðàñõîäà	Öåíà çà åäèíèöó, (ðóá.)	Ñóììà, (ðóá.)
Ïðîâîä ìîíòàæíûé	ÏÝÂ-2	ì	0,5	200	100
Ñïèðò	ýòèëîâûé	ë	0,02	2800	56
Ïðèïîé	ÏÎÑ-61	êã	0,1	1900	190
Êàíèôîëü		êã	0,015	950	14,25
Ôëþñ ÔÊÒ 40 %		ã	30,1198	1,71	51,5
Ïðèïîé ÏÐÂ ÊÐ 2,5	ÏÎÑ-61	ì2	0,02	2500	50
Ñòàëü	45	êã	0,15	2450	367,5
Èòîãî	829,25
Òðàíñïîðòíî-çàãîòîâèòåëüíûå ðàñõîäû	8,75
Âñåãî ñ òðàíñïîðòíî-çàãîòîâèòåëüíûìè ðàñõîäàìè	838

Ðàñ÷åò çàòðàò ïî ñòàòüå «Ïîêóïíûå êîìïëåêòóþùèå èçäåëèÿ, ïîëóôàáðèêàòû è óñëóãè ïðîèçâîäñòâåííîãî õàðàêòåðà» ïðåäñòàâëåí â òàáëèöå 7.2.

Òàáëèöà 7.2. Ðàñ÷åò çàòðàò íà ïîêóïíûå êîìïëåêòóþùèå èçäåëèÿ è ïîëóôàáðèêàòû

Íàèìåíîâàíèå êîìïëåêòóþùåãî èçäåëèÿ èëè ïîëóôàáðèêàòà	Êîëè÷åñòâî, øò.	Öåíà, ð.	Ñóììà, ð.
Êîíäåíñàòîðû:
Ê50-38-25 Â-47 ìêÔ	1	100	100
Ê50-38-25 Â-220 ìêÔ	1	150	150
Ê73-11-63 Â-0,75 ìêÔ	1	50	50
Ê53-16-6,3 Â-3,3 ìêÔ	1	50	50
Ê10-7Â-25 Â-0,047 ìêÔ	1	50	50
Ê10-17-25 Â-0,24 ìêÔ	1	50	50
Ê53-1-20 Â-10 ìêÔ	1	100	100
Ê53-1-20 Â-20 ìêÔ	1	100	100
Ê53-26-20 Â-1,5 ìêÔ	1	100	100
Ê50-16-25 Â-3300 ìêÔ	1	250	500
Ê50-16-25 Â-470 ìêÔ	1	150	150
Ðåçèñòîðû:
ÑÏ3-33à-0,25-100 êÎì ± 20 %	1	100	100
ÌËÒ-0,125 ± 10 %	20	10	200
ÑÏ4-2Ìà-Â-0,25-2,2 êÎì ± 20 %	2	150	300
ÑÏ3-19-0,25-1,5 êÎì ± 20 %	1	100	100
Î,3 Îì (ïðîâîëî÷íûå)	2	15	30
Òðàíçèñòîðû:
ÊÏ303À	1	480	480
ÊÒ315À	1	150	150
ÊÒ3107À	1	150	150
ÊÒ3102À	2	150	300
ÊÒ815Á	1	300	300
ÊÒ814Á	1	300	300
ÊÒ817À	1	700	700
ÊÒ816À	1	700	700
ÈÒÎÃÎ:	5250

Ðàñ÷åò çàòðàò ïî ñòàòüå «Îñíîâíàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà ïðîèçâîäñòâåííûõ ðàáî÷èõ» ïðåäñòàâëåí â òàáëèöå 7.3.

Òàáëèöà 7.3 Ðàñ÷åò îñíîâíîé çàðàáîòíîé ïëàòû ïðîèçâîäñòâåííûõ ðàáî÷èõ ïî âèäàì ðàáîòû

Âèä ðàáîòû (îïåðàöèÿ)	Ðàçðÿä ðàáîòû	×àñîâàÿ òàðèôíàÿ ñòàâêà, ð/÷	Íîðìà âðåìåíè ïî îïåðàöèè, íîðìî-÷àñ	Ðàñöåíêà (ïðÿìàÿ çàðïëàòà), ð.
1. Ñáîðêè	5	669	2,47	1652
2. Ìîíòàæ	5	669	9,03	6041
3. Ðåãóëèðîâêà	6	735	17,44	12818
ÈÒÎÃÎ:	20511
Ïðåìèÿ (30 %)	6153
Âñåãî ñ ïðåìèåé	26664

Ðàñ÷åò çàòðàò ïî ñòàòüå «Äîïîëíèòåëüíàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà îñíîâíûõ ïðîèçâîäñòâåííûå ðàáî÷èõ» îñóùåñòâëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå:

ãäå Í_Ä - ïðîöåíò äîïîëíèòåëüíîé çàðàáîòíîé ïëàòû ïðîèçâîäñòâåííûõ ðàáî÷èõ, ðàâíûé 20 %;

Ç₀ - îñíîâíàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà.

Òîãäà äîïîëíèòåëüíàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà ïðîèçâîäñòâåííûõ ðàáî÷èõ:

Ðàñ÷åò ðàñõîäîâ, îïðåäåëÿþùèõ ñåáåñòîèìîñòü è îòïóñêíóþ öåíó ñïðîåêòèðîâàííîãî èçäåëèÿ, ïðåäñòàâëåí â òàáëèöå 7.4.

Òàáëèöà 7.4. Ðàñ÷åò ñåáåñòîèìîñòè è îòïóñêíîé öåíû åäèíèöû ïðîäóêöèè

Íàèìåíîâàíèå ñòàòüè çàòðàò	Óñëîâíîå îáîçíà÷åíèå	Çíà÷åíèå, ð.	Ïðèìå÷àíèå
1. Ñûðüå è ìàòåðèàëû çà âû÷åòîì îòõîäîâ	ÐÌ	838	Ñì. òàëá. 7.1.
2. Ïîêóïíûå êîìïëåêòóþùèå èçäåëèÿ è ïîëóôàáðèêàòû	ÐÊ	5250	Ñì. òàëá. 7.2.
3. Îñíîâíàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà ïðîèçâîäñòâåííûõ ðàáî÷èõ	Ç0	26664	Ñì. òàëá. 7.3.
4. Äîïîëíèòåëüíàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà ïðîèçâîäñòâåííûõ ðàáî÷èõ	ÇÄ	5333	ÍÄ=20 %
5. Îò÷èñëåíèÿ â ôîíä ñîöèàëüíîé çàùèòû	ÐÑÎÖ	3200	ÍÑÎÖ=10 %
6. Îò÷èñëåíèÿ â ôîíä ñîäåéñòâèÿ çàíÿòîñòè è ÷ðåçâû÷àéíûé (÷åðíîáûëüñêèé) íàëîã	ÐÍÎ	320	=1 %
7. Èçíîñ èíñòðóìåíòîâ è ïðèñïîñîáëåíèé öåëåâîãî íàçíà÷åíèÿ	ÐÈÇ	2666	=10 %
8. Îáùåïðîèçâîäñòâåííûå ðàñõîäû	ÐÎÁÏ	26664	ÍÎÁÏ=100 %
9. Îáùåõîçÿéñòâåííûå ðàñõîäû	ÐÎÁÕ	26664	ÍÎÁÕ=100 %
10. Ïðî÷èå ïðîèçâîäñòâåííûå ðàñõîäû	ÐÏÐ	533	ÍÏÐ=2 %
Ïðîèçâîäñòâåííàÿ ñåáåñòîèìîñòü	ÑÏÐ	98132	Ñóììà âñåõ ñòàòåé îò 1 äî 10
11. Êîììåð÷åñêèå ðàñõîäû	ÐÊÎÌ	981	ÍÊÎÌ=1 %
Ïîëíàÿ ñåáåñòîèìîñòü	ÑÏ	99113	ÑÏ= ÑÏÐ+ ÐÊÎÌ
12. Ïëàíîâàÿ ïðèáûëü íà åäèíèöó ïðîäóêöèè	ÏÅÄ	24778	=25 %
Îïòîâàÿ öåíà ïðåäïðèÿòèÿ	ÖÎÏÒ	123891	ÖÎÏÒ= ÑÏ+ ÏÅÄ
13. Îò÷èñëåíèÿ â ìåñòíûé áþäæåò	ÎÌÁ	3097	ÍÌÁ=2,5%
14. Îò÷èñëåíèÿ â ðåñïóáëèêàíñêèå ôîíäû	ÎÐÁ	2540	ÍÐ=2 %
ÈÒÎÃÎ Ö*	Ö*	129528	Ö*=ÖÎÏÒ+ ÎÌÁ+ ÎÐÁ
15. Íàëîã íà äîáàâëåííóþ ñòîèìîñòü (20 % îò Ö*)	ÍÄÑ	25906	=20 %
Îòïóñêíàÿ (ñâîáîäíàÿ) öåíà	ÖÎÒÏ	155434	ÖÎÒÏ= ÖÎÏÒ+ ÎÌÁ+ ÎÐÁ+ÍÄÑ

Òàêèì îáðàçîì, îòïóñêíàÿ (ñâîáîäíàÿ) öåíà ïðåäïðèÿòèÿ íà ðàçðàáîòàííûé ÓÍ× ñîñòàâëÿåò 155434 ðóáëåé.

8. ÌÅÐÛ ÏÎ ÝÍÅÐÃÎÑÁÅÐÅÆÅÍÈÞ, ÎÕÐÀÍÀ ÒÐÓÄÀ, ÒÅÕÍÈÊÀ ÁÅÇÎÏÀÑÍÎÑÒÈ, ÏÐÎÒÈÂÎÏÎÆÀÐÍÀß ÒÅÕÍÈÊÀ, ÝÊÎËÎÃÈ×ÍÎÑÒÜ ÊÎÍÑÒÐÓÊÖÈÈ

8.1 Àíàëèç óñëîâèé ýêñïëóàòàöèè è òåõíè÷åñêèõ òðåáîâàíèé

8.1.1 Òðåáîâàíèÿ ïî óñòîé÷èâîñòè ê âíåøíèì âîçäåéñòâóþùèì ôàêòîðàì

ÓÍ× â ñîñòàâå ñòàöèîíàðíîé àïïàðàòóðû äîëæåí âûäåðæèâàòü êëèìàòè÷åñêèå óñëîâèÿ ïî ÃÎÑÒ 15150-69:

- çíà÷åíèå òåìïåðàòóðû âîçäóõà -50...+55°Ñ;

- îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü âîçäóõà 45...80%, ïðè 30°Ñ è áîëåå íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ áåç êîíäåíñàöèé âëàãè, ñðåäíåìåñÿ÷íîå çíà÷åíèå âëàæíîñòè - 65% ïðè 20°Ñ â òå÷åíèå ãîäà;

- àòìîñôåðíîå äàâëåíèå (8,36...10,6)xlO⁴IIa èëè 630...800 ìì ðò. ñò.

8.1.2 Òðåáîâàíèÿ ê êîíñòðóêöèè

Òðåáîâàíèÿ ê êîíñòðóêöèè äàííîãî óñòðîéñòâà âûòåêàþò èç åãî ôóíêöèîíàëüíîãî íàçíà÷åíèÿ è óñëîâèé åãî ýêñïëóàòàöèè. Êîíñòðóêöèÿ ÓÍ× äîëæíà îáåñïå÷èòü ðåìîíòíîïðèãîäíîñãü, óäîáñòâî ýêñïëóàòàöèè, èìåòü, ïî âîçìîæíîñòè, ìàëûå ãàáàðèòû è âåñ, è âûñîêóþ íàäåæíîñòü â ðàáîòå. Ýñòåòè÷åñêèå òðåáîâàíèÿ äîëæíû ñîîòâåòñòâîâàòü ÃÎÑÒ 23852-79. Êîíñòðóêöèÿ óñèëèòåëÿ äîëæíà îòâå÷àòü òðåáîâàíèÿì ê òåõíîëîãè÷íîñòè ïî ÃÎÑÒ 18831-73 è ÃÎÑÒ 14205-83.

8.1.3 Òðåáîâàíèÿ ê ýëåêòðîáåçîïàñíîñòè

Òðåáîâàíèÿ ê ýëåýàðîîåçîèàåíîñãè äîëæíû ñîîòâåòñòâîâàòü ÃÎÑÒ 12.2.006-83.

Òåõíè÷åñêèå òðåáîâàíèÿ ê óñèëèòåëÿì îáùåãî íàçíà÷åíèÿ è èõ óçëàì óñòàíîâëåíû ÃÎÑÒ 9686-68, ÃÎÑÒ 107010-81, ÃÎÑÒ 13491-78, ÃÎÑÒ 13492-77, ÃÎÑÒ 25554-82, ÃÎÑÒ 7152-74, ÃÎÑÒ 7153-85, ÃÎÑÒ 8810-81.

8.2 Ìåðû ïî ýíåðãîñáåðåæåíèþ

Ðàçðàáîòàííûé óñèëèòåëü íèçêîé ÷àñòîòû ïðåäíàçíà÷åí äëÿ óñèëåíèÿ ñèãíàëîâ, ñíèìàåìûõ ñ àìïëèòóäíîãî (÷àñòîòíîãî) äåòåêòîðà ðàäèîïðèåìíèêà.  öåëÿõ ñáåðåæåíèÿ ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè ïðè ïðîåêòèðîâàíèè óñèëèòåëÿ ïðèìåíÿåòñÿ ðÿä ìåð:

- âûáîð ýëåìåíòíîé áàçû (íàïðèìåð, ìèêðîñõåì) ñ íèçêèì ïîòðåáëåíèåì òîêà èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ;

- ñõåìîòåõíè÷åñêèå ðåøåíèÿ, ïîçâîëÿþùèå óìåíüøèòü ïîòðåáëÿåìûé òîê;

- ïðèìåíåíèå ñõåì àâòîìàòè÷åñêîãî âûêëþ÷åíèÿ (îòêëþ÷åíèÿ) èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ óñòðîéñòâà ïðè àâàðèéíûõ ñèòóàöèÿõ (íàïðèìåð, ïðè êîðîòêîì çàìûêàíèè â íàãðóçêå) è äð.

8.3 Îõðàíà òðóäà, òåõíèêà áåçîïàñíîñòè, ïðîòèâîïîæàðíàÿ áåçîïàñíîñòü, ýêîëîãè÷íîñòü êîíñòðóêöèè

Äàííîå óñòðîéñòâî ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé óñèëèòåëü íèçêîé ÷àñòîòû, ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ óñèëåíèÿ ñèãíàëîâ çâóêîâîé ÷àñòîòû ðàäèîïðèåìíèêà. Ñ ïîìîùüþ óñèëèòåëÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ ýëåêòðîííîå óñèëåíèå ñèãíàëîâ îò âûáðàííîãî èñòî÷íèêà (äåòåêòîðà ïðèåìíèêà) è êîððåêöèÿ ÷àñòîòíîé õàðàêòåðèñòèêè.

Óñèëèòåëü êîíñòðóêòèâíî âûïîëíåí â âèäå îòäåëüíîãî áëîêà ðàäèîïðèåìíèêà. Êîíñòðóêöèÿ àïïàðàòà è åãî ýëåìåíòîâ äîëæíû áûòü ýëåêòðî- è òðàâìîáåçîïàñíû äëÿ ïîëüçîâàòåëÿ. Äëÿ ýòîãî ïëàòà óñèëèòåëÿ íàäåæíî çàêðåïëÿåòñÿ â êîðïóñå. Óïðàâëåíèå àïïàðàòîì äîëæíî áûòü ìàêñèìàëüíî ïðîñòûì ê ïî âîçìîæíîñòè àâòîìàòèçèðîâàííûì.

Ïðîòèâîïîæàðíàÿ áåçîïàñíîñòü îáåñïå÷èâàåòñÿ ñëåäóþùèìè ìåðàìè:

- èñïîëüçîâàíèåì ðàäèàòîðîâ äëÿ îõëàæäåíèÿ àêòèâíûõ ýëåìåíòîâ, îòâåðñòèé â êîíñòðóêöèè êîðïóñà è äð.);

- èñïîëüçîâàíèå ýëåêòðîííûõ ïðåäîõðàíèòåëåé íà ìàêñèìàëüíûé ïèêîâûé òîê è ïëàâêèõ âñòàâîê äëÿ àâòîìàòè÷åñêîãî îòêëþ÷åíèÿ àïïàðàòà îò ïèòàþùåé ñåòè â àâàðèéíûõ ñèòóàöèÿõ (íàïðèìåð, ïðè êîðîòêîì çàìûêàíèè â íàãðóçêå).

Êîðïóñ ðàäèîïðèåìíèêà âûïîëíåí èç óäàðîïðî÷íîãî ïîëèñòèðîëà è îòäåëàí ïëàñòìàññîâûìè è ìåòàëëè÷åñêèìè íàêëàäêàìè.

ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ

 êóðñîâîì ïðîåêòå â ñîîòâåòñòâèè òåõíè÷åñêèì çàäàíèåì ðàçðàáîòàí ÓÍ× äëÿ ðàäèîïðèåìíèêà âòîðîé ãðóïïû ñëîæíîñòè (âòîðîãî êëàññà).

Îñîáåííîñòüþ ïðîåêòèðóåìîãî óñèëèòåëÿ ÿâëÿåòñÿ ïðèìåíåíèå ñîñòàâíûõ òðàíçèñòîðîâ, âêëþ÷åííûõ ïî ñõåìå Äàðëèíãòîíà, â âûõîäíîì êàñêàäå óñèëèòåëÿ ìîùíîñòè. Íåîáõîäèìîå óñèëåíèå ñèãíàëà îò èñòî÷íèêà äî âõîäà óñèëèòåëÿ ìîùíîñòè îñóùåñòâëÿåòñÿ â îäíîì êàñêàäå ïðåäâàðèòåëüíîãî óñèëèòåëÿ. Ñîãëàñóþùèé êàñêàä âûïîëíåí íà ïîëåâîì òðàíçèñòîðå ïî ñõåìå ÎÑ (èñòîêîâûé ïîâòîðèòåëü).

 ïðîåêòå âûïîëíåíà êàëüêóëÿöèÿ ñåáåñòîèìîñòè è ðàñ÷åò ãîñóäàðñòâåííîé ðîçíè÷íîé öåíû ñïðîåêòèðîâàííîãî óñòðîéñòâà, à òàêæå ñôîðìóëèðîâàíû ìåðû ïî ýíåðãîñáåðåæåíèþ è ïðîòèâîïîæàðíîé áåçîïàñíîñòè.

ÁÈÁËÈÎÃÐÀÔÈß

Ïåðøèí ÂÒ. Îñíîâû ðàäèîýëåêòðîíèêè è ñõåìîòåõíèêè: Ó÷åá. ïîñîáèå ïî êóðñîâîìó ïðîåêòèðîâàíèþ. - Ìí.:- ÁÃÓÈÐ, 2004. - 116 ñ.

Àòàåâ Ä.È.., Áîëîòíèêîâ Â.À. Ôóíêöèîíàëüíûå óçëû óñèëèòåëåé âûñîêîêà÷åñòâåííîãî çâóêîâîñïðîèçâåäåíèÿ. - Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1989. - 144 ñ.

Ïîëóïðîâîäíèêîâûå ïðèáîðû. Òðàíçèñòîðû ìàëîé ìîùíîñòè: Ñïðàâî÷íèê / À.À.Çàéöåâ è äð.; Ïîä ðåä. À.Â. Ãîëîìåäîâà - Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1989. - 384 ñ.

Ãàëêèí Â.È. è äð: Ïîëóïðîâîäíèêîâûå ïðèáîðû: Ñïðàâî÷íèê. - Ìí.: Áåëàðóñü, 1995- 180 ñ.

Îâñÿííèêîâ Í.Ê. Êðåìíèåâûå áèïîëÿðíûå òðàíçèñòîðû: Ñïðàâ, ïîñîáèå. - Ìí.: Âûñøàÿ øêîëà, 1989. -302 ñ.

Ìîäíûå ïîëóïðîâîäíèêîâûå ïðèáîðû. Òðàíçèñòîðû: Ñïðàâî÷íèê /Á.À. Áîðîäèí è äð.; Ïîä ðåä. À. Ãîëîìåäîâà - Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü 1985. - 560 ñ.

Öûêèíà À.Â. Ïðîåêòèðîâàíèå òðàíçèñòîðíûõ óñèëèòåëåé. - Ì: Ñâÿçü, 1965. 160 ñ.

Ïîïîâ Ý.Ã. Àíàëîãîâûå ýëåêòðîííûå óñòðîéñòâà. ×.1-2. -Ìí.: ÁÃÓÈÐ, 1996.

Ïîïîâ Ý.Ã. ýëåêòðîííûå óñòðîéñòâà. ×.3. -Ìí.: ÁÃÓÈÐ, 1999.

10. Åêèìîâ Â Ä., Ïàâëîâ Ê.Ì. Ïðîåêòèðîâàíèå ðàäèîïðèåìíûõ óñòðîéñòâ. - Ì.: Ñâÿçü, 1970 -503ñ.

11. Áåëîâ È.Ô., Äðûçãî E.B. Ñïðàâî÷íèê ïî òðàíçèñòîðíûì ðàäèîïðèåìíèêàì, ðàäèîëàì è ýëåêòðîôîíàì: ×.1. Ïåðåíîñíûå ïðèåìíèêè è ðàäèîëû - Ì.: Ñîâ. ðàäèî, 1978. - 336 ñ.

12. Àíèñèìîâ Í.Â. Ðàäèîïðèåìíèêè, ðàäèîëû, ýëåêòðîôîíû, ìàãíèòîôîíû: Ñïðàâî÷íèê. - Ê. Òýõíèêà, 1988. - 400ñ.