1.4 Технико-экономическое обоснование выбора элементной базы
1.4.1 Выбор конденсаторов
В схеме можно использовать бумажные, пленочные и керамические конденсаторы следующих типов(SMD0603,SMD0402,SMD0805). Лучше всего использовать конденсаторы ( типа типоразмера SMD0805) из-за их большой мощности, малых потерь, высокого сопротивления изоляции, широкого температурного диапазона.
Параметры конденсаторов типа SMD0805:
- номинальная емкость 1;
- единица измерения мкФ;
- температурный коэффициент емкости Н50;
- рабочая температура, ºС от минус 55 до 125.
Условно-графическое обозначение (УГО) конденсатора представлено на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 – Условно-графическое обозначение конденсатора
1.4.2 Выбор резисторов
В устройстве следует использовать резисторы типа 0805 подходящего сопротивления.
- единица измерения Ом;
- точность, % 5;
- максимальное рабочее напряжение, В 150;
- наминальная мощность, Вт 0.125;
- монтаж SMD 0805.
УГО резистора представлено на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 – Условно-графическое обозначение резистора
1.4.3 Выбор диодов
Диоды используются в качестве ограничителей тока, следовательно они должны иметь малую длительность переходных процессов включения и выключения. В данной схеме можно использовать следующие типы импульсных диодов: 1N4148, 1N4007, КД552А, 1N4148. 1N4007 и 1N4148 выбраны из-за малых габаритов и стоимости и имеют следующие параметры:
1N4007
- материал кремний;
- максимальное постоянное обратное напряжение, В 1000;
- максимальное импульсное обратное напряжение, В 1200;
- рабочая температура, ºС от минус 65 до 150;
1N4148
- материал кремний;
- максимальное постоянное обратное напряжение, В 75;
- максимальное импульсное обратное напряжение, В 120;
- рабочая температура, ºС от минус 65 до 150;
УГО диода представлено на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3 – Условно-графическое обозначение диода
1.4.4 Выбор транзисторов
В качестве транзистора VT1 можно выбрать типы транзисторов КТ3102А, КТ815А, КТ817Г и КТ3102А. Транзисторы КТ3107А и КТ3102А выбраны за наиболее подходящие характеристики и малую стоимость.
Параметры транзисторов КТ3107А и КТ3102А, представлены в таблице 1.1.
Таблица 1.1
Наимен. |
Uкбо(и), В |
Uкэо(и), В |
Iкmax(и), мА |
Pкmax(т), Вт |
h21э |
Iкбо, мкА |
fгр., МГц |
Uкэн, В |
КТ3107А |
50 |
45 |
0.1 |
0.3 |
70 |
50 |
200 |
<0.6 |
КТ3102А |
50 |
50 |
0.1 |
0.25 |
100 |
0.5 |
150 |
- |
Uкбо – макс. допустимое напряжение коллектор-база.
Uкбои – макс. допустимое импульсное напряжение коллектор-база.
Uкэо – макс. допустимое напряжение коллектор-эмиттер.
Uкэои – макс. допустимое импульсное напряжение коллектор-эмиттер.
Iкmax – макс. допустимый постоянный ток коллектора.
Iкmax и – макс. допустимый импульсный ток коллектора.
Pкmax – макс. допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора без теплоотвода.
Pкmax (т) – макс. допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора с теплоотводом.
h21э – статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером.
Iкбо – обратный ток коллектора.
fгр – граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером.
Uкэн – напряжение насыщения коллектор-эмиттер.
УГО транзистора представлено на рисунке 1.4.
Рисунок 1.4 – Условно-графическое обозначение транзистора
1.4.5 Выбор светодиодов
Светодиоды используются в качестве индикации, в данной схеме можно использовать следующие светодиоды АЛ307ГМ, АЛ307ЗМ, L-424HDT .
Светодиод АЛ307ГМ мы выбрали из-за зеленого свечения.
Параметры светодиода АЛ307ГМ:
- сила света светодиода , мккд 1000;
-прямое падение напряжения на светодиоде, В 2,8;
-номинальный прямой ток светодиода, мА 20;
-максимально-допустимый прямой ток через светодиод, мА 20;
-максимально-допустимое обратное напряжение светодиода, В 2,8;
-максимально-допустимая температура корпуса светодиода, °С 70;
УГО светодиода представлено на рисунке 1.5.
Рисунок 1.5 – Условно-графическое обозначение светодиода.
1.4.6 выбор кнопок.
В качестве кнопок были выбраны TS-A3PS-130 из-за качества.
Рабочее напряжение, В 12;
Рабочий ток, А 0.05;
1.4.7 выбор кварцевого резонатора.
В качестве кварцевого резонатора были выбраны ZQ1
За высокую частоту работы
Резонансная частота 11.0592 МГц;
Нагрузочная емкость 32;
Рабочая температура, С от минус 0 до 70;
1.4.8 выбор датчиков.
В качестве датчиков были выбраны DS18B20 за подходящую температуру.
Минимальная измеряемая температура, С минус 55;
Максимальная измеряемая температура, С 125;
Точность, % 0.5;
Напряжение питания, В от 3 до 5.5;
1.4.9 Выбор микросхем.
В качестве микросхем в этом устройстве были использованы AT89С2051 и АТ24С02.
AT89С2051
Ядро 8051;
Разрядность 8;
Тактовая частота, МГц 24;
Внутренний АЦП, кол-во каналов нет;
Таймер 2 канала;
Напряжение питания, В от 2,7 до 6.0;
Температурный диапазон, C от минус 40 до 85;
АТ24С02
Тип организации памяти 256 х 8;
Время доступа, нс 100;
Интерфейс последовательный;
Температурный диапазон, C от минус 40 до 85;
Напряжение питания, В от 2,7 до 5.0;