Разработка конструкции цифрового FM-приемника (стр. 2 из 5)

Модулем первого уровня является печатная плата с расположенными на ней радиоэлементами. Компоновку элементов на печатной плате разбиваем по блокам, это делается для улучшения ремонтопригодности, снижения электромагнитных помех на другие элементы.

Модулем второго уровня является корпус изделия, выполненный из стали и пластиковой фальшь панели. Части корпуса скреплены между собой винтом М3.На основание корпуса крепиться плата-А1, с лицевой части основания крепим ЖК- индикатор, плату- А2, для придания эстетики изделию устанавливаем фальшь панель.

4.2 Выбор и обоснование применяемой элементной базы

Первоначальным этапом при проектировании проекта является выбор элементной базы для проектируемого радиоэлектронного устройства. На данном этапе выбирается тип, размер радиоэлемента, удовлетворяющий поставленным задачам электрических характеристик, по устойчивости к механическим и климатическим воздействиям, и принятия решения о частичной замене или полной замене предложенных в задании на проект.

При выборе типа резисторов руководствуются рядом требований к их электрическим, конструктивным характеристикам и эксплуатационным показателям:

─ номинального значения сопротивления;

─ допустимая мощность рассеивания;

─ класс точности допустимая погрешность основного параметра;

─ коэффициент температурной зависимости сопротивления;

─ уровень собственных шумов;

─ массогабаритные размеры;

─ возможность формовки выводов для использования в печатном монтаже в том числе монтажа автоматически;

─ показатели устойчивости к климатическим воздействиям ;

─ показатели устойчивости к механическим воздействиям ;

─ показатели надежности.

Таблица 4.2.1 Характеристика чип резисторов RС-0805.

Элемент	МощностьВт	Габаритные размеры мм	Масса гр.
R1-R5, R7-R20	0.125	L=3; W=1,5; H=0,5I2=0.5	0,015

Рисунок 4.2.1 Внешний вид и геометрические размеры чип резистора.

Рисунок 4.2.2 Внешний вид и геометрические размеры подстрочного резистора.

При выборе типа конденсаторов руководствуются рядом требований к их электрическим, конструктивным характеристикам и эксплуатационным показателям:

─номинальное рабочее напряжение

─частотный диапазон в котором работает конденсатор.

─тангенс угла диэлектрических потерь

─зависимость емкости от рабочего напряжения

Керамический бескорпусной конденсатор 0805.

Технические характерисктики.

Температурный диапазон – 55…+125°С

Рабочее напряжение 50В

Предельное отклонение 5%

Рисунок 4.2.3 Геометрические размеры бескорпусного конденсатора 0805.

Обозначение	0805
L мм	2
W мм	1,25
T мм	1,2

В данном устройстве применяются электролитические конденсаторы одного типа – TANTAL

Таблица 4.2.2 Характеристики конденсаторов TANTAL[9]

Номинальное напряжение	20 В
Допустимые отклонения ёмкости (при f=50 Гц, 20 °С)	±10 %;
Интервал рабочих температур	- 60 ...+ 125°С
Срок сохраняемости	25 лет
Тангенс угла потерь, не более	6 %
Ток утечки	10 мкА
Масса не более гр.	0,05
Габаритные размеры	L=7.3; B=4.3; H=2.9; P=1.3; W=2.4

Рисунок 4.2.4 Внешний вид и геометрические размеры электролитического конденсатора TANTAL

Интегральный усилитель мощности звуковой частоты TDA2005.

Рисунок 4.2.5 Внешний вид и габаритные размеры TDA2005

Технические характеристики TDA2005:

Напряжение питания 18 В.

Потребляемый ток 3.5 A.

Пиковый потребляемый ток 4.5 A.

Выходная мощность = 90°C 20 Вт.

Диапазон рабочих температур -40…+150 °C.

Звуковой контроллер TEA6320

Рисунок 4.2.6 Звуковой контроллер TEA6320

Таблица 4.2.3 Габаритные размеры звукового контроллера TEA6320.

Технические характеристики TEA6320

Напряжение питания 9 В.

Потребляемый ток 26 мА.

Предел регулировки низкой частоты -15…+15dB

Предел регулировки высокой частоты -12…+12dB

Рабочая температура -40…+85°C

Интегральный радио тюнер TSA6057

Рисунок 4.2.7 Звуковой контроллер TSA6057

Таблица 4.2.4 Габаритные размеры TSA6057.

Технические характеристики TSA6057:

Напряжение питания pin 3 +5В.

pin 16 +9В.

Потребляемый ток 21мА.

Рабочая температура -30…+85°C.

Алфавитно-цифровой ЖК-модуль DV16100 фирмы Data_Vision

Рисунок 4.2.8Алфавитно-цифровой ЖК-модуль

Таблица 4.2.5 электрические параметры ЖК-модуля DV16100

Кварцевый резонатор

Технические характеристики:

Точность настройки ±0,003%;

Температурная стабильность ±0,005%

Частота 14,3181 МГц

Емкость С_к 30 рF

Сопротивление R_k40 Ом

Рисунок 4.2.9

Коаксиальный разъем Производитель Belling-Lee

Импеданс: 50 Диэлектрическая прочность: 2 кВ, миним. Сопротивление изоляции: 1х10⁹ миним. Сопротивление контакта: 5 мл макс. Температурный диапазон: от 25 до +70 °C Корпус: Никелированная латунь Изоляция: Метилпентен (приборный разъем) Полиэтилен (кабельный разъем) Контактные элементы: Посеребренная латунь (штекер) Посеребренная бериллиевая медь (гнездо)

Неполярные конденсаторы

При выборе типа и типоразмера конденсаторов руководствуются следующим рядом показателей, специфических именно для конденсаторов:

- номинальное рабочее напряжение (постоянного, переменного тока или импульсное);

- частотный диапазон, в котором работает конденсатор;

- тангенс угла диэлектрических потерь;

- температурный коэффициент емкости.

Неполярные керамические чип-конденсаторы размера 0805. Внешний вид конденсатора и его размеры приведены на рисунке 10 [6].

Рисунок 4.2.10 – Внешний вид и геометрические размеры конденсатора 0805

Параметры диода SMBJ7.5CA

Рисунок 4.2.11 диод SMBJ7.5CA

U_вкл-7.5В

Разъем 5557-5569(90) auto connector

Рисунок 4.2.11 Разъем 5557-5569(90)

Страна производитель: Китай

Модель: 5557-5569(90)

Количество вывадов:6

Максимальное напряжение: 300В

Максимальный ток: 9A

Контактное сопротивление: 0.01

Материал корпуса: Nylon UL94V-2

4.3 Разработка конструкций модулей различных иерархических уровней

Разработка конструкции блока

Разрабатываемый прибор относится к группе возимой РЭА, что говорит о том, что его можно будет транспортировать в те или иные места. Корпус прибора при этом должен быть эргономичным, удобным эксплуатации, прочным и легким. Наиболее легкими являются магний и его сплавы (плотность ρ = 1,74 г/см³ [5]), однако стоимость магния довольно большая. Магний с успехом можно заменить алюминием, к тому же алюминиевые сплавы наиболее часто применяются в качестве материалов для изготовления корпусов. Плотность алюминия немного больше (ρ = 2,7 г/см³ [5]), при этом корпус получится тяжелее, это окупит меньшей себестоимостью готового изделия, особенно в условиях массового производства. Так как нам необходимо в данном изделии получить, как можно меньшую по размеру конструкцию выбираем стальной слав плотностью 7.8 г/см³ . Основание и лицевую панель корпус изготавливаем из листа стали 45 1050-88 толщиной мм. Боковые части корпуса которые так же будет являться радиатором изготавливаем из листа алюминиевого сплава марки АД1 Лист АД 1 М 5×1200×2000 ГОСТ 21631-76. П. толщиной 5 мм, фальшь панель и кнопки изготавливают из ABS-пластика(плотность 1.9 г/см³)[3].

Рисунок 4.3.1 внешний вид цифрового FM-приемника.

Управление цифровым приемником осуществляется с помощью кнопок установленные на лицевой панели, индикация выводиться на графический дисплей. Конструкция выполнена таким образом чтобы обеспечить механическую прочность изделия , с точки зрения ремонтопригодности таким образом чтобы можно было без специального инструмента добраться до печатного узла. Корпус состоит из крышки (рис 4.3.2) прикрепленный к основанию (рис 4.3.3) винтовым соединением. В качестве радиаторов и боковых стенок корпуса к основании прикрепляем металлические пластины из алюминия толщиной 5мм . Для придания внешнего вида на лицевую часть основания устанавливаем фальшь панель (рис. 4.3.4.) с кнопочной панелью для возможности управлением приемником.