Мобільний термінал охоронної системи для автомобіля
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?й виріб. Її габаритні характеристики та спосіб кріплення обрані з огляду на необхідність прихованого встановлення на ТРЗ та забезпечення надійного звязку через канали GPS та GSM.
Антена встановлюється на горизонтальній поверхні таким чином, щоб у верхній полусфері були відсутні затінення та перешкоди для проходження радіосигналів від супутників.
- Електричні розрахунки основних функціональних вузлів
- Розрахунок мікрофонного підсилювача
Проведемо розрахунок необхідного коефіцієнта підсилення та ширини смуги пропускання сигналу [15] для частини мікрофонного підсилювача наведеній на рис. 4.1.
Коефіцієнт підсилення для цієї схеми становить:
Для забезпечення смуги пропускання 150 8000 Гц, необхідно розрахувати і ємність С3. Частота зрізу становитиме:
Вихідні дані для розрахунку зведені до табл. 4.1.
Таблиця 4.1 Вихідні дані для розрахунку підсилення
Чутливість мікрофону, дБВ/Па-45Вхідний опір диференційний, кОм25Номінальна вхідна чутливість, мВ50Максимальна вхідна напруга, мВ360Смуга пропускання (-3 дБ), Гц150 - 8000
В умовах нормальної розмови на відстані 7 см від джерела акустичного сигналу створюється тиск в -4,7дБ для мікрофону з чутливістю -45 дБВ/Па. При такому акустичному тиску вихідна напруга від мікрофону становить:
UВИХ.дБ=(-45)+(-4,7)=-49,7 (дБВ),
що відповідає
UВИХ=10(-49,7/20)=3,3 (мВ)
Щоб забезпечити сигнал з амплітудою 50 мВ на вході наступного каскаду підсилювач повинен мати коефіцієнт підсилення:
Відповідно при підсиленні в 15 разів (24 дБ). При вхідному опорі розрахованого підсилювача в 10 кОм необхідний опір R4 буде дорівнювати:
R4=КПІДСR3=1010315=150103(Ом)
Промислові значення цих опорів з ряду Е96 складають 10 кОм та 150 кОм.
Відповідно значення ємності конденсатора С3:
(Ф);
З огляду на необхідну смугу пропускання, обираємо найближче значення С3 з ряду Е24 120 пФ.
Значення для другого каналу підсилювача ідентичні першому.
- Розрахунок стабілізаторів напруги
- Розрахунок перетворювача на мікросхемі L6902D
Розрахуємо загальну потужність втрат PTOT на мікросхемі L6902 за формулою.
Вихідні умови:
- вхідна напруга UIN = 12 В;
- вихідна напруга UOUT = 4,2 В;
- вихідний струм IOUT = 1 А рівний сумі струмів споживаних елементами схеми (табл. 3.1);
- опір внутрішнього ключа RDSON = 0,4 Ом (середнє значення);
- час перемикання типовий TSW = 70 нс;
- струм споживаний самою ІС IQ = 2,5 мА;
Отже теплові втрати становлять 0,52 Вт, визначимо тепер температуру кристалу мікросхеми.
Вона становитиме:
,
де TJ температура кристалу мікросхеми, TА температура навколишнього середовища та Rth J-A тепловий опір кристал-навколишнє середовище рівний 42 ?C/Вт [32]. При температурі навколишнього середовища 85 ?C маємо наступну температуру кристалу:
Отже мікросхема перегріватись не буде, оскільки допустима температура кристалу становить 150 ?C [16].
Розрахуємо номінали резисторів зворотного звязку для одержання вихідної напруги 4,2 В.
,
звідси випливає, що при рекомендованому R2 = 3,3 кОм R1 має рівнятись:
Але оскільки такого опору немає ні в ряді стандартних значень Е96, ні навіть в Е192, виберемо з Е48 найближче значення 7,87 кОм та перерахуємо значення для цього опору:
,
що, загалом, цілком влаштовує нас по точності.
- Розрахунок перетворювача на мікросхемі МАХ1692
Розрахуємо загальну потужність втрат PTOT на мікросхемі MAX1692.
Вихідні умови:
- вхідна напруга UIN = 4,2 В;
- вихідна напруга UOUT = 3,15 В;
- вихідний струм IOUT = 0,1 А, рівний сумі струмів споживаних елементами схеми, (табл. 3.3);
- опір внутрішнього ключа RDSON = 0,6 Ом (середнє значення);
- час перемикання типовий TSW = 50 нс;
- струм споживаний самою ІС IQ = 85 мкА;
Отже теплові втрати становлять 0,024 Вт, визначимо тепер температуру кристалу мікросхеми.
Вона становитиме:
,
де TJ температура кристалу мікросхеми, TА температура навколишнього середовища та Rth J-A тепловий опір кристал-навколишнє середовище рівний 280 ?C/Вт. При температурі навколишнього середовища 85 ?C маємо наступну температуру кристалу:
Отже мікросхема перегріватись не буде, оскільки допустима температура кристалу становить 150 ?C
Розрахуємо номінали резисторів зворотного звязку для одержання вихідної напруги 3,15 В.
,
звідси випливає, що при рекомендованому R2 = 301 кОм R1 має дорівнювати:
Але оскільки такого опору немає ні в ряді стандартних значень Е96, ні навіть в Е192, виберемо з Е192 найближче значення 470 кОм та перерахуємо значення для цього опору:
,
що також влаштовує нас по точності [17].
4.3 Проектування друкованого вузла
- Визначення площі монтажної поверхні
Визначення площі монтажу малогабаритних деталей
,
де сумарна площа, яку займають конденсатори; - сумарна площа, яку займають діоди; - сумарна площа, яку займають мікросхеми, - сумарна площа, яку займа?/p>