Простой радиомикрофон для передачи сигнала абоненту

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения  

Кафедра № 16 

Курсовая работа по дисциплине: «Основы проектирования

электронных средств» на тему: «Простой радиомикрофон»

    Выполнил:                                                                                        Проверил:                                                                                             Группа 1163                                          

Дата  «__» _________________   2007г.

Оценка: Санкт-Петербург

2007 г.

                                             

Исходные данные:

n  Статья из журнала Радио 19_07_97

n  Схема

n  Описание работы

n  Комплектующие

n  Требования

Содержание

1.   Введение

2.  Обоснование технических требований.

3. Описание схемы и принципа действия устройства.

4.  Выбор компонентов библиотеки

5.   Создание и редакция электрической схемы

6. Редактирование печатной платы

7. Редактирование фрагментов и чертежей в редакторе AutoCAD

8. Конструкторско-технологические расчеты

9. Заключение и выводы

10. Список используемой литературы

11. Оглавление

1.  Введение

Актуальность:

Возможные варианты применения радиомикрофонов

Содержание:

В пояснительной записке описываются назначение и условия применения, обосновываются технические требования, описываются принцип действия устройства, особенности проектирования и результаты конструкторских  и технологических расчетов. Графическая документация представлена принципиальной схемой, рабочим чертежом печатной платы и сборочным чертежом печатного узла сигнализатора..

2. Обоснование технических требований

            2.1. Общие требования

n  Назначение

n  Конструктивное  исполнение

n  Климатическое исполнение

n  Категория размещения

Простой радиомикрофон предназначен для передачи сигнала абоненту на расстояние до …и выполнен в виде портативного автономного устройства для использования в климатических  условиях …..(Каких? У – умеренный климат, УХЛ – умеренно-холодный климат, М - умеренно-морской климат, Т – тропический климат, ТС - тропический сухой климат,  ТВ - тропический сухой климат). и категории размещения (Какой ? 1 – открытый воздух без навеса, 2 - открытый воздух под навесом, 3 – неотапливаемое помещение, 4 – отапливаемое помещение, 5 – влажное помещение с конденсацией  влаги на стенах)

2.2. Тактико-технические требования

1. Акустическая чувствительность микрофона ?.

2. Дальность действия радиомикрофона?

3. Продолжительность работы радиомикрофона?

4. Рабочая частота радиомикрофона ?

            2.3. Схемо-технические требования

1. Ток потребления в режиме работы без нагрузки  ?

2.  Ток потребления в режиме максимальной нагрузки ?

3. Напряжение  питания – ?

2.4. Конструкторско-технологические требования

1. Материал и размеры корпуса?

2. Материал и размеры платы? (кратность – 5 мм, соотношение сторон 1:1 – 1:2, толщина 1 – 2 мм)

3.  Класс точности изготовления платы (По В.А.Тупику)

4.  Минимальная ширина сигнальных проводников (По В.А.Тупику)

5.  Минимальная ширина проводников питания (0.5 – 1.5 мм)

6.  Максимальная длина сигнальных проводников (30 – 70 мм)

7.  Минимальный диаметр переходного отверстия (По В.А.Тупику)

8 Коэффициент унификации                    >60% - 70%.

2.5. Требоания к внешним воздействиям

Внешние воздействия	Пределы изменения воздействующего параметра на РЭС
	Наземные	Корабельные	Самолетные
1. Климатические воздействия
1.1  Температура максимальная:
- рабочая, Cº	50	30-60	60-110
- предельная, Cº	60	65	80-260
1.2 Температура минимальная:
- рабочая Cº	40	40	60
- предельная, Cº	40	40	90
1.3 Влажность относительная:
- насыщенность, %	80-93	98-100	93-100
- температура, Cº	25	25	25
1.4 Акустические шумы:
- уровень, дБ	85-125	75-140	130-150
- частота, Гц	50-1000	50-1000	50-1000
1.5 Атмосферное давление
- максимальное, кПа	106	106	106
- минимальное, кПа	5,7	8,8	2
2. Механические воздействия
2.1  Вибрации:
- частота, Гц	10-70	0-120	5-2000
- ускорение, g	1-4	1,5-2	до 20
2.2 Ударные сотрясения:
- ускорение, g	10-15	15	6-12
- длительность, мс	5-10	5-10	до 15
2.3 Одиночные удары:
- ускорение, g	50-1000	до 1000	-
- длительность, мс	0,5-10	0,5-2	-
2.4 Линейное ускорение:
- замедленное, g	2-4	-	4-6
- центробежное, g	2-5	-	4-10

)

2.6. Требования к надежности

1.  Наработка на отказ Т0  = 1500 час

2. Среднее время восстановления Тв  =0.5 час

3. Коэффициент технического использования

Ки = Т0/(Т0+Тв)= 0.90.

4. Средний срок службы Тс  ≥ 15 лет.

2.7. Требования к транспортированию

Радиомикрофон  должен сохранять свою работоспособность после транспортирования при многократных ударах с ускорением 10 ÷ 15 g и длительностью ударов 5 ÷ 10 мс, при температуре –10 ÷ +40 ºС, относительной влажности 95% при температуре 30 ºС и атмосферном давлении  84  ÷ 109,7 кПа.

2.8.Требования к хранению

Изделие должно храниться в складских помещениях при  температуре окружающей среды 5 ÷ 35 ºС при относительной влажности 85% . Срок хранения не более одного года.

3. Описание схемы и принципа действия

Радиомикрофон на одном транзисторе. Напряжение питания 3В. Он потребляет ток 1,5мА и обеспечивает дальность действия35….40 м при расстоянии от источника звука 10…15см.

Сигнал с микрофона поступает …..

4.  Конструкторско-технологическое проектирование

4.1  Выбор компонентов библиотеки

Выбор компонентов выполняется с помощью редактора библиотек Library Executive на основе следующих требований к компонентам:

Их параметры  должны соответствовать значениям, указанным на схеме;

Типы компонентов должны иметь минимальные размеры, среднюю точность (5%) и по преимуществу монтироваться на плату методами поверхностного монтажа.

На основе этих требований были выбраны следующие типы для компонентов схемы:

Конденсаторы

Индуктивности

Резисторы:

Диоды:

Транзисторы:

Микросхемы:

Соединители:

4.2. Создание электрической схемы в редакторе схем

(Загрузка библиотек, расстановка всех элементов, соединение элементов, проверка на наличие ошибок, исправление ошибок, сохранение схемы в форматах sch, dxf, net)

4.3. Разработка печатной платы в редакторе плат

(Загрузка библиотек, установка шага 2.5 мм, загрузка схемы в формате net, расстановка всех элементов  в шаге 2.5 мм (технологические поля по 3 мм, контрольные гнезда на верхней стороне платы, функциональные выводы/соединители на нижней стороне платы, компоненты в середине платы между контрольными гнездами и функциональными выводами/соединителями ), маркировка выводов полярных и многовыводных компонентов, удаление мусора (незначащих символов), создание технологического отверстия диаметром 3 мм в режиме Option\PadStyle, установка четырех технологических отверстий диаметром 3 мм по углам платы, создание кромок платы в слое board, выполнение трассировки (автоматическая в режиме AutoRoute, интерактивная, трассировщиками Quick Route или Shape Route), сохранение платы в режиме Save As и трех видов платы (Top, Bottom, TopSilk) верхнего с проводниками, нижнего и верхнего без проводников в режиме Export\Dxf)).

4.4. Разработка печатной платы в редакторе AutoCAD

4.4.1. Cоздание фрагмента чертежа с верхним видом на плату с проводниками

(Загрузка ACAD, загрузка Top.dxf, переход в страницу LayOut, установка единиц «мм», увеличение листа до размера экрана в режиме Paper, уменьшение модели  (платы) до размера в 3/4 экрана в режиме Model, установка единиц измерения „мм“ в режиме Format/Units, установка шага сетки 2.5 и шага привязки 1.25, установка размеров сетки в режиме Format/Limits,  установка сетки, зачернение платы, установка шкалы номеров линий координатной сетки на нижней и левой стороне платы (прорисовка вертикальной и горизонтальной рисок в левом нижнем углу платы длиной 1.25 мм, копирование риски на нижней и левой стороне платы с шагом 5 мм в режиме копирования массивом, установка цифры «0» против первой риски на нижней и левой стоне платы, копирование цифры «0» на нижней и левой стороне платы с шагом 10 мм в режиме копирования массивом, простановка номеров линий координатной сетки после двойного щелчка левой кнопкой мыши по каждой цифре «0» на нижней и левой стороне платы), установка трех стилей размеров: габаритных (без допусков), присоединительных межосевых (с симметричными допусками) и диаметральных (с верхним допусковым отклонением), простановка габаритных и присоединительных межосевых и диаметральных размеров, сохранение фрагмента с верхним видом платы в файле),

4.4.2. Создание фрагмента чертежа с нижним видом на плату с проводниками

(Загрузка ACAD, загрузка Bottom.dxf, переход в страницу LayOut, установка единиц «мм», увеличение листа до размера экрана в режиме Paper, уменьшение модели  (платы) до размера в 3/4 экрана в режиме Model, установка единиц измерения „мм“ в режиме Format/Units, установка шага сетки 2.5 и шага привязки 1.25, установка размеров сетки в режиме Format/Limits,  установка сетки, зачернение платы, получение зеркального отражения платы относительно горизонтальной