Анализ технического задания и постановка задач проектирования

Проведем анализ технического задания на изготовление цифрового частотомера, рабочее напряжение не превышает 9В, эксплуатировать в нормальных климатических условиях, надёжность не ниже 0,00014, нанесение печатных проводников электрохимическим способом, материал для печатного проводника медь, наличие цифровой индикации, электрическая принципиальная схема приведена в приложении 1.

Цифровой частотомер должен иметь небольшие габариты, в качестве батареи питания использовать блок питания, преобразующий сетевое переменное напряжение в постоянное напряжение питания 9В. Печатные проводники медные и нанесены электрохимическим способом, при этом удельное сопротивление печатного проводника составляет 0,02Ом*м. Прибор будет эксплуатироваться при нормальных климатических условиях.

В данном параграфе выявлены свойства и состав печатного проводника и способ нанесения его на печатную плату, выявлены условия эксплуатации, номинальное входное напряжение и параметры надёжности схемы.

Выводы:

• необходимо учесть требования по диапазону температур, влажности и атмосферному давлению при выборе элементной базы устройства. Таким образом, предусматривать особые меры защиты от механических и климатических воздействий нет необходимости.

• Для обеспечения требований, предъявленных в техническом задании, необходимо провести расчеты компоновки, надежно­сти и технологичности.

Конструкторский анализ электрической принципиальной схемы (э3).

Разрабатываемая система цифрового частотомера представляет собой самостоятельное устройство, которое может быть использовано для проведения измерений в мастерских и лабораториях.

Схема цифрового частотомера показана в приложении 1. Устройство содержит формирователь прямоугольных импульсов, электронный ключ, генератор образцовой частоты управляющего устройства и узел индикации. Цифровой частотомер выполнен на микросхемах КМДП серии К176 и К561. Микросхемы размещены в корпусах типа 201.14-1 для серии К176 и 238.16-2 для К561, массой не более 2 и 2,5 грамм соответственно.

Цифровой частотомер питается от сетевого блока питания, либо от батареи аккумуляторов напряжением 9В, причем потребляемый ток не более 200 мА, значит исключаются перепады питающего напряжения выше технического оптимума.

Устройство работает в нормальных условиях (20⁰ С ±5 ⁰, при атмосферном давлении равным 756 мм рт.ст. ± 20 мм рт.ст.), причем оно не является транспортируемым, значит исключаются воздействия атмосферных осадков, большого перепада температур, вибрации во всем диапазоне частот и ударов.

Вследствие того, что верхний предел измерений выбран в 1 кГц, цифровой частотомер не будет подвергаться воздействию высокочастотных помех во время работы.

Так как работа устройства построена на измерении числа входных импульсов в течение образцового интервала времени, задаваемого тактовым генератором, то точность измерения зависит только от соответствия частоты тактового генератора заданной.

Выводы:

• устройство не критично к помехам по цепям питания;

• не содержит цепей требующих особой защиты от помех;

• к размещению ЭРЭ и ИС особых требований не предъявляется.

• налаживание цифрового частотомера сводится к подбору частоты тактового генератора.