Разработка и исследование унифицированных модулей широкополосных трансформаторов типа длинной линии (стр. 10 из 12)
,где
- амплитуда напряжения третьего порядка на выходе усилителя; 
- амплитуда напряжения выходного полезного сигнала с частотой 
. Коэффициент нелинейности 
измеряется в диапазоне частот по схеме рис.4.3 двухсигнальным методом. Результат измерений приведен в таблице 4.1.Широкополосность усилителя в целом определяется нижней и верхней граничными частотами, на которых коэффициент усиления уменьшается на 3 дБ (1.7 раз). При этом нижняя граничная частота определяется максимальным значением магнитной проницаемости µ≥4000 и наибольшим числом витков.
Рис.4.3. Схема для измерения коэффициента нелинейности К3 двухсигнальным методом.
Верхняя граничная частота усилителя определяется максимальной граничной частотой биполярного транзистора (БПТ), а также минимальными геометрическими размерами ферритового кольца. При этом для уменьшения входного сопротивления усилителя на низких частотах необходимо увеличить погонную емкость С, что достигается скручиванием проводников.
Кроме того, для уменьшения шумов и нелинейных искажений в схему ШПУ введена «бесшумная» отрицательная обратная связь (ООС) по току за счет дополнительной обмотки
, шунтирование которой резистором малой величины компенсирует ограничение широкополосности из-за введения ООС.
Рис.5.4. Амплитудно - частотная характеристика экспериментального усилителя функционирующий в диапазоне частот 10кГц – 85МГц
Рис.5.5. Экспериментальная зависимость величины входного сопротивления RВХ от частоты усилителя.
Рис.5.6. Зависимость величины динамического диапазона ДКЗ по интермодуляциии третьего порядка от частоты усилителя.
Для обеспечения определенного качественного усиленного сигнала приходится задавать, с одной стороны, минимально допустимое отношение сигнал/шум или сигнал/фон, ограничивающее минимальный уровень усиливаемых сигналов, а с другой, максимально допустимую нелинейность усилителя, что ограничивает наибольший уровень усиливаемых сигналов. Отношение максимального сигнала к минимальному (в любой, но одной и той же точке усилителя, например на выходе) при определенных критериях качества выходного сигнала называется динамическим диапазоном усилителя.
Динамический диапазон Д, дБ,
(4.1) 
где
- коэффициент нелинейности интермодуляционной (комбинационной) составляющей третьего порядка, - амплитуда напряжения выходного полезного сигнала с частотой .Точка пересечения третьего порядка, т.е. точка при которой комбинационная составляющая была равна зондирующему входному сигналу.
Рис.4.7. Зависимость параметра нелинейности третьего порядка IP3 от частоты усилителя.
Особенностью такого усилителя является его сверхширокополосность, минимальные нелинейные искажения, шумы и потребляемая мощность, а также стабильность параметров при изготовлении и эксплуатации, технологичность изготовления, что достигается с помощью схемы на биполярном транзисторе с параллельной отрицательной обратной связью по напряжению и бесшумной ООС – по току, а также включением в нагрузку усилителя трансформатора типа длинной линии.
5. Технико-экономический расчет
5.1 Расчет стоимости покупных комплектующих изделий
Таблица 5.1
| Наименование | Габариты | Количество | Стоимость за ед. | Стоимость, руб. |
| Провод | d=0,45 мм | 0,5 м | 1,2 руб./м | 0,6руб. |
| Сердечник | d=20 мм | 1 шт. | 40 руб. | 40руб |
| Кембрик | d=0,4 мм | 0,2 м | 20 руб./м | 4руб |
| Итог 44,6руб. | ||||
Стоимость провода:
Стоимость всех комплектующих:
5.2 Определение трудовых затрат на этапе изготовления
Таблица 5.2
| Наименование работ | Плата на изготовление, руб. | Накладныерасходы, руб. | Налог, руб. | Итог,руб. |
| Намотка провода насердечник | 600 | 180 | 231 | 1011 |
Заработная плата на изготовление:
где
- стоимость одного часа работы; 
- число часов работы в день; 
- количество дней работы.Накладные расходы составляют 30 % от заработной платы:
Налоги составляют 38,5 % от заработной платы:
Реализация данного устройства с экономической точки зрения обойдется:
5.3 Смета затрат на изготовление данного продукта приведена в таблице 5.3
Таблица 5.3.
| №п/п | Наименование статьи расхода | Цена заединицу, руб. | Кол-во | Стоимость,руб. |
| 1 | Затраты на приобретение комплектующих материалов | — | — | 44.6 |
| 2 | Основная заработная платаперсонала. | — | — | 600 |
| 3 | Накладные расходы. | — | 30% | 180 |
| 4 | Налог | — | 38,5 % | 231 |
| ИТОГО: | 1055.6 | |||
6. Охрана труда
6.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов на рабочем месте
Вредный производственный фактор – фактор среды и трудового процесса, который может вызвать профессиональную патологию, временное, временное или стойкое снижение работоспособности, повысить частоту соматических и инфекционных заболеваний, привести к нарушению здоровья потомства.
Опасный производственный фактор – фактор среды и трудового процесса, который может быть причиной острого заболевания или внезапного резкого ухудшения здоровья, смерти.
Гигиенические нормативы условий труда – уровни вредных производственных факторов, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должны вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдалённые сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Безопасные условия труда – условия, при которых воздействие вредных и опасных производственных факторов исключено или их уровни не превышают гигиенических нормативов.
При изготовлении широкополосного трансформатора производится изготовление обмотки с нанесением изоляционного материала, монтаж обмотки на тороидальный сердечник.
В соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 реальные производственные условия подразделяются на опасные и вредные производственные факторы.
Примерами опасных и вредных производственных фактов, действующих при изготовлении, а в ряде случаев и при эксплуатации, радиоэлектронных средств, могут служить:
повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;
повышенная загазованность воздуха рабочей зоны;
повышенная запыленность воздуха рабочей зоны;
пониженная подвижность воздуха рабочей зоны;
повышенное значение напряжения в электрической сети, замыкание которой может произойти через тело человека;
недостаточная освещенность рабочей зоны;
неблагоприятная электромагнитная обстановка рабочей зоны;
повышенный уровень электромагнитных излучений;
недостаточное естественное освещение.
Исходя из конкретных условий производства и эксплуатации, можно выделить следующие пути возникновения опасных условий для производственного персонала и пользователей.
Шум.
С физической точки зрения шумом является всякий нежелательный, неприятный для восприятия человека звук.
Шум, неблагоприятно воздействуя на органы человека, вызывает психические и физиологические нарушения, снижающие работоспособность и создающие ряд общих и профессиональных заболеваний и производственный травматизм.
Нормативным документом, регламентирующим уровни шума для различных категорий рабочих мест служебных помещений, является ГОСТ 12.1.003-83 “ССБТ. Шум. Общие требования безопасности”.