Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Diplom_Dudko.docx
Скачиваний:
18
Добавлен:
27.02.2016
Размер:
425.5 Кб
Скачать

Зміст

Вступ…………………………………………………………………………..3

  1. Розробка виробу………………………………………………………….4

1.1Огляд існуючих прототипів……………………………………………4

1.2Розробка конструкторської документації…………………………….9

1.3Аргументація схемних рішень та використаної елементної бази…..10

  1. Описання роботи стенду…………………………………………………12

2.1Призначення виробу…………………………………………………...12

2.2Характеристики виробу………………………………………………..12

2.3Склад виробу і призначення його частин…………………………….13

2.4Будова та робота стенду……………………………………………….14

2.5Маркування…………………………………………………………….14

  1. Використання за призначенням…………………………………………15

  2. Технічне обслуговування, поточний ремонт, зберігання……………...16

  3. Економічна частина……………………………………………………...19

  4. Охорона праці і міри безпеки…………………………………………...

Висновки……………………………………………………………………..

Список використаних джерел………………………………………………

Вступ

У сучасній техніці широко використовується принцип керування енергією, що дозволяє за допомогою витрати невеликої кількості енергії управляти енергією, але в багато разів більшою. Форма як керованої, так і керуючої енергії може бути: механічною, електричною, світловою, тепловою і т.д.

Окремий випадок керування енергією, при якому процес керування є плавним й однозначним і керованим потужність перевищує керуючу, зветься посилення потужності або просто посилення; пристрій, що здійснює таке керування, називають підсилювачем.

Дуже широке застосування в сучасній техніці мають підсилювачі, у яких як керуюча, так і керована енергія являє собою електричну енергію. Такі підсилювачі називають підсилювачами електричних сигналів.

Керуюче джерело електричної енергії, від якого посилювані електричні коливання надходять на підсилювач, називають джерелом сигналу, а ланцюг підсилювача, у яку ці коливання вводяться, - вхідним ланцюгом або входом підсилювача. Джерело, від якого підсилювач одержує енергію, перетворену їм у посилені електричні коливання, назвемо основним джерелом живлення. Крім нього, підсилювач може мати й інші джерела живлення, енергія яких не перетвориться в електричні коливання. Пристрій, що є споживачем посилених електричних коливань, називають навантаженням підсилювача або просто навантаженням; ланцюг підсилювача, до якого підключається навантаження, називають вихідним ланцюгом або виходом підсилювача.

Підсилювачі електричних сигналів, застосовуються в багатьох областях сучасної науки й техніки. Особливо широке застосування підсилювачі мають у радіозв'язку й радіомовленні, радіолокації, радіонавігації, радіопеленгації, техніці радіовимірювань, де вони є основою побудови всієї апаратури [1].

Метою дипломного проекту є розробити схему генератора низьких частот та керівництво по експлуатації.

1 Розробка виробу

1.1. Огляд існуючих прототипів

Генератори низької частоти (ГНЧ) використовують для отримання незатухаючих періодичних коливань електричного струму в діапазоні частот від часток Гц до десятків кГц. Такі генератори, як правило, являють собою підсилювачі, охоплені позитивним зворотним зв’язком (рис. 1.1) через фазоздвигаючі ланки. Для здійснення цього зв’язку і для збудження генератора необхідні наступні умови: сигнал з виходу підсилювача повинен надходити на вхід зі зрушенням по фазі 360 градусів, а сам підсилювач повинен мати деякий запас коефіцієнта посилення, KycMIN. Оскільки умова оптимального зсуву фаз для виникнення генерації може виконуватися тільки на одній частоті, саме на цій частоті і збуджується підсилювач з позитивним зворотним зв’язком.

Рис. 1.1 – Генератори низької частоти у вигляді підсилювачів, охоплених позитивним зворотним зв’язком [2].

Рис. 1.2 - Генератори низької частоти у вигляді RC-фільтра [3].

Для зсуву сигналу по фазі використовують RC- та LC- ланки, крім того, сам підсилювач вносить в сигнал фазовий зсув. Для отримання позитивного зворотного зв’язку в генераторах (рис. 1.1, 1.5, 1.7) використаний подвійний Т-подібний RC-міст; у генераторах (рис. 1.2, 1.6, 1.8) – міст Віна; в генераторах (рис. 1.3 – 1.4) – фазозсуваючі RC-ланки. У генераторах з RC-ланками число ланок може бути досить великим. На практиці ж для спрощення схеми число не перевищує двох, трьох.

Рис. 1.3 – Генератор низької частоти з фазозсуваючою RC-ланкою

 Рис. 1.4 - Генератор низької частоти з фазозсуваючою RC-ланкою

Розрахункові формули і співвідношення для визначення основних характеристик RC-генераторів сигналів синусоїдальної форми наведені в таблиці 1.1. Для простоти розрахунку і спрощення підбору деталей використані елементи з однаковими номіналами. Для обчислення частоти генерації (в Гц) в формули підставляють значення опорів, виражені в Омах, ємностей – у Фарада. Для прикладу, визначимо частоту генерації RC-генератора з використанням триланкової RC-це-пі позитивного зворотного зв’язку (рис. 1.4). При R = 8,2 кОм; С = 5100 пФ (5,1 х1СГ9 Ф) робоча частота генератора буде дорівнює 9326 Гц.

Таблиця 1.1Основны характеристики RC-генераторів сигналів синусоїдальної форми.

   Фазообертаюча ланка

Назва ланки або схеми

Частота генерації, Гц;

Коеф. підсилення, min

Примітка

1.1

Двойной Т-мост

0,159/RC

11

С1=С2=С; С3=С/0,207; R1=R2=R;R3=0.207R

1.2

Мост Віна

0,159/RC

3

R1=R2=R;

C1=C2=C

1.3

3*RC-Rпаралель

0,065/ RC

29

R1=R2=R3=R;

C1=C2=C3=C

1.4

3*RC-Спаралель

0,039/ RC

29

R1=R2=R3=R;

C1=C2=C3=C

Для того щоб співвідношення резистивної-ємнісних елементів генераторів відповідало розрахунковим значенням, вкрай бажано, щоб вхідні та вихідні ланцюга підсилювача, охопленого петлею позитивного зворотного зв’язку, не шунтувати ці елементи, не впливали на їх величину. У цьому зв’язку для побудови генераторних схем доцільно використовувати каскади посилення, що мають високий вхідний і низький вихідний опору.

На рис. 1.5, 1.7 приведені «теоретична» і нескладна практична схеми генераторів з використанням подвійного Т-моста в ланцюзі позитивного зворотного зв’язку.

Генератори з мостом Вина показані на рис. 1.6, 1.8 [1]. В якості ПНЧ використаний двохкаскадний підсилювач. Амплітуду вихідного сигналу можна регулювати потенціометром R6. Якщо потрібно створити генератор з мостом Вина, перебудовується за частотою, послідовно з резисторами R1, R2 (рис. 1.2, 1.6) включають здвоєний потенціометр. Частотою такого генератора можна також управляти, замінивши конденсатори С1 і С2 (рис. 1.2, 1.6) на здвоєний конденсатор змінної ємності. Оскільки максимальна ємність такого конденсатора рідко перевищує 500 пФ, вдається перебудовувати частоту генерації тільки в області досить високих частот (десятки, сотні кГц). Стабільність частоти генерації в цьому діапазоні невисока.

Рис. 1.5 - Схема генератора з використанням подвійного Т-моста в ланці позитивного зворотного зв’язку.

Рис. 1.6 - Генератор з мостом Віна

На практиці для зміни частоти генерації подібних пристроїв часто використовують перемикаються набори конденсаторів або резисторів, а у вхідних ланцюгах застосовують польові транзистори. Під всіх наведених схемах відсутні елементи стабілізації вихідної напруги (для спрощення), хоча для генераторів, що працюють на одній частоті або у вузькому діапазоні її перебудови, їх використання не обов’язково.

Схеми генераторів синусоїдальних сигналів з використанням триланкових фазозсуваючих RC-ланок (рис. 1.3)

Рис. 1.7 - Генератор з використанням подвійного Т-моста в ланці позитивного зворотного зв’язку

Рис. 1.8 - Генератор з мостом Віна

Представлені вище звукові генератори можуть бути використані в якості економічних індикаторів стану (ввімкнено/вимкнено) вузлів та блоків радіоелектронної апаратури, зокрема, світловипромінюючих діодів, для заміни або дублювання світлової індикації, для аварійної та тривожної індикації і т.д.

1.2. Розробка конструкторської документації

Cтадії розроблення конструкторської документації:

- технічне завдання;

- технічна пропозиція;

- ескізний проект;

- технічний проект;

- робоча документація.

Замовник, на підставі аналізу власних потреб і досягнень вітчизняної та зарубіжної науки й техніки, опрацьовує і подає проектній організації замовлення, в якому вказує свої техніко-експлуатаційні та економічні вимоги, яким повинна відповідати проектований електро пристрій.

Технічне завдання опрацьовується на підставі:

- замовлення замовника на проектування електро пристрою;

- технічних вимог та інших стандартів, що відносяться до електро пристроїв заданого типу;

- результатів теоретичних і експериментальних досліджень;

- вивчення вітчизняних та зарубіжних винаходів і патентної документації.

На цій стадії проектування розглядаються можливі варіанти загального компонування електро пристрою, різні конструктивні рішення, проводиться їх перевірка на патентну чистоту та конкурентну здатність й відповідність вимогам техніки безпеки тощо.

Ескізний проект розробляється, якщо це передбачено в технічному завданні.

Основною метою ескізного проекту є розробка конструкторської документації, яка до кінця розкриває принцип дії електро пристрою.

Технічний проект – це сукупність конструкторських документів, які описують кінцеві технічні розв’язки і дають повну інформацію про будову проектованого електричного пристрою і усі необхідні для опрацювання робочої документації конструкторські документи і дані.

Робоча документація – це сукупність конструкторських документів, які повністю визначають будову електро пристрою й усі дані для її виготовлення, контролю, приймання, експлуатації та ремонту.

Під час виконання дипломного проекту розроблена схема електрична принципова та складальне креслення генератора низької частоти , які приведені в додатку А та Б.

1.3. Аргументація схемних рішень та використаної елементної бази

Для якісного налагодження, ремонту або розробки аудіотехніки просто потрібний хороший генератор синусоїдальної напруги з мінімальним коефіцієнтом гармонік. Низькочастотний генератор має наступні характеристики:

- діапазони частот - 20-200 Гц, 200-2000 Гц, 2000-20000 Гц;

- вихідна напруга на навантаженні 3 кОм - 3 вольти.

Генератор живиться від мережі через вбудоване джерело живлення. Підсилювач, на якому виконаний генератор, зібраний на операційному підсилювачі DА1. Міст Віна утворюють резистори R1 - R3 і конденсатори С1-С6. Здвоєний змінний резистор R1 служить для плавної установки частоти. Перемикачем S1 перемикаються конденсатори мосту Віна, і таким чином перемикаються діапазони установки частоти. Ланцюг стабілізації вихідної напруги утворено стабілітроном VD1 і чотирма перемикальними його полярність діодами, зібраними на транзисторному складанні А2. Звичайно можна використати і окремі діоди, але діоди навіть в одній партії можуть істотно відрізнятися, що спричинить збільшення коефіцієнта нелінійних спотворень. Можна використати діодне складання з діодами, зробленими на одному кристалі, по тому, що тоді параметри діодів будуть однаковими.

Стабілітрон, комутований транзисторним складанням, входить до складу ООС операційного підсилювача і регулює її глибину, не дозволяючи обмежуватися синусоїдальному сигналу. До складу ООС також входять резистори R5, R4 і конденсатор С7. Резистором R4 можна встановлювати глибину ООС (рівень вихідної напруги НЧ). Резистором R6 регулюють рівень вихідного сигналу НЧ. У генераторі можна використати операційні підсилювачі: КР140УД7, КР140УД708, КР140УД6, КР140УД608. Стабілітрон КС139 можна замінити на КС133А, діоди КД105 - будь-якими малопотужними випрямними діодами. Трансформатор живлення будь-хто на 9-11 вольт. Змінні резистори бажано використати з лінійним законом регулювання (СП- 4 групи "А"). За відсутності транзисторного складання можна використати діоди КД103, включивши їх замість транзисторів складання (катод замість емітера, анод - замість сполучених колектора і бази). Але в цьому випадку збільшення коефіцієнта нелінійних спотворень може досягти 0,3 %. Налагодження полягає в підстроюванні R4 так, щоб при верхньому положенні R7, отримати вихідну напругу 3 вольти. Градуювання шкали R1 можна виконати з використанням частотоміра.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]