Проектирование шумоподавителя
Реферат - Радиоэлектроника
Другие рефераты по предмету Радиоэлектроника
?ти производства.
Анализируя ТЗ, можно сделать вывод, что разрабатываемый шумоподавитель предназначен для эксплуатации в широком диапазоне температур при умеренной влажности воздуха. Питание его осуществляется от стандартного элемента питания, выпускаемого промышленностью. Также должны выполняться требования по технике безопасности, то есть конструкция должна исключать попадание высокого напряжения на провода, соединяющие измерительную головку со счетным блоком.
Изделие должно сохранять свою работоспособность при воздействии указанных в ТЗ вибраций и ударных нагрузок и выполнять свои функции в течении, в среднем, 2,5 года.
Подп. и датаИнв. № дубл.Влам. инв. №Подп. и датаИнв. № подл.СГАУ.431.321.001Лист5Изм.Лист.№ докум.Подп.Дата
- Анализ электрической принципиальной схемы
Этот шумоподавитель выполнен на трёх биполярных транзисторах. На транзисторах VT1 и VT2 собран усилитель высших частот. Диоды VD1 и VD2 образуют выпрямитель по схеме удвоения напряжения. Стабилитрон VD3 ограничивает уровень напряжения на коллекторе транзистора VT3. На этом транзисторе, резисторах R13, R15 и конденсаторе С10 собран управляемый постоянным напряжением фильтр нижних частот (ФНЧ). Рассмотрим подробнее работу этого узла. Элементы R13, R15, С10 составляют пассивный Т - образный фильтр нижних частот, настроенный на частоту среза около 10 кГц. При подключении нижнего по схеме вывода конденсатора С10 к общему проводу фильтр обладает максимальной крутизной среза сигнала высших частот, если же этот конденсатор отключить от общего провода, фильтр никакого влияния на сигнал не окажет. При поступлении на вход шумоподавителя сигнала конденсатор С4 пропускает на вход усилителя только сигналы высших частот. Если такие сигналы отсутствуют, напряжение с выхода выпрямителя будет небольшим значительно ниже напряжения отсечки транзистора VT3. Транзистор будет открыт, ФНЧ включен. Фильтр будет подавлять высокочастотный шум, не оказывая влияния на полезный сигнал. При появлении в спектре сигнала составляющих высших частот напряжение на выходе выпрямителя станет больше напряжения отсечки транзистора VT3. Транзистор закроется, и сигнал пройдет через отключенный фильтр практически без ослабления. Вместе с ним проникнет и шум. Но благодаря эффекту маскировки (шум как бы скрывается полезным сигналом), заметность шума значительно падает.
Как только полезный сигнал высших частот снизится или пропадет вовсе, начнет падать и напряжение на выходе выпрямителя из - за разрядки конденсатора С9 через резистор R14. Скорость разрядки конденсатора зависит как от его емкости, так и сопротивления резистора R14. А от нее, в свою очередь, зависит скорость включения фильтра.
Как уже было сказано, стабилитрон VD3 ограничивает максимальное напряжение на коллекторе транзистора, тем самым, защищая его от пробоя. Резистором R1 устанавливают порог срабатывания ФНЧ. Выключателем S1 можно вообще отключать ФНЧ, поскольку при замыкании контактов выключателя положительное напряжение поступает R6 на базу транзистора VT2 и закрывает транзистор.
Подп. и датаИнв. № дубл.Влам. инв. №Подп. и датаИнв. № подл.СГАУ.431.321.001Лист6Изм.Лист.№ докум.Подп.Дата
- Анализ элементной базы
Элементная база шумоподавителя удовлетворяет заданным характеристикам изделия при предусмотренных ТЗ условиях эксплуатации.
В изделии использованы: резисторы С2-23, конденсаторы КМ-4, К50-35; диоды Д105А, Стабилитрон КВС111А, Транзисторы КТ315Б.
Были использованы следующие типы элементов:
Постоянные резисторы С2-23, обладающие следующими основными параметрами:
Интервал рабочих температурТр = (-60…+100)С
Максимальное рабочее напряжениеUmax = 250 В
Допустимая вибрация: частота (5…100) Гц, ускорение 7.5g
Конденсаторы оксидные К50-35 с параметрами:
Интервал рабочих температурТр = (-40…+85)С
Номинальное напряжениеUном = (6…450)В
Конденсаторы керамические КМ-4:
Интервал рабочих температурТр = (-60…+155)С
Номинальное напряжениеUном = 160В
Допустимая вибрация: частота (5…100)Гц, ускорение 7.5g
Диоды VD1, VD2 Д105А:
Интервал рабочих температурТр = (-60…+100)С
Максимальное обратное напряжениеUобр max = 50В
Предельная рабочая частотаfmax = 0.15МГц
Стабилитрон VD3 КВС111А:
Интервал рабочих температурТр = (-60…+100)С
Ток стабилизации Iст = 3мА
Напряжение стабилизацииUст ном = 5.1В
Транзисторы VT1-VT3 КТ315Б:
Интервал рабочих температурТр = (-60…+85)С
Постоянный ток коллектораIк = 30мА
Постоянная рассеиваемая мощность коллектораPк = 120мВт
Таким образом, применение указанных элементов обеспечит выполнение заданных характеристик, конструируемого шумоподавителя при условиях эксплуатации, предусмотренных техническим заданием.
Подп. и датаИнв. № дубл.Влам. инв. №Подп. и датаИнв. № подл.СГАУ.431.321.001Лист7Изм.Лист.№ докум.Подп.Дата
- КОМПОНОВКА И РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ
- Внутренняя компоновка
Внутренняя компоновка это размещение деталей и узлов внутри корпуса. При выборе оптимальной компоновки особых трудностей не возникнет, так как устройство состоит из одного единственного узла печатной платы. Вариант внутренней компоновки представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 Внутренняя компоновка устройства
- Внешняя компоновка
Под внешней компоновкой следует понимать ра