Разработка методики расчета межкаскадной корректирующей цепи усилителя на мощных полевых транзисторах (стр. 5 из 12)
Согласно выражению (3.5) и данных таблицы 2.1 при Rг = Rн = 50 Ом найдем значения Свх этих транзисторов.
Для транзистора 3П602А:
Ф.Для транзистора 3КП907Б:
Ф.Нормированные значения Свхн:
Для транзистора 3П602А:
Для транзистора КП907Б:
При заданной неравномерности АЧХ ±0,5дБ в таблице 3.1 находим ближайшее значение Свхн и соответствующие ей С1н, С3н и L2н.
Для транзистора 3П602А:
Свхн = 2,0; С1н =0,755; С3н = 3,577; L2н =1,336.
Для транзистора КП907Б:
Свхн =3,5; С1н =0,755; С3н =1,906 ; L2н =1,336.
После разнормировки получим следующие значения элементов МКЦ.
Для транзистора 3П602А:
Для транзистора КП907Б:
Рисунок 3.2 – Сравнение АЧХ усилителей рассчитанных: при помощи программы оптимизации –––– , при помощи синтезированных таблиц –––– на транзисторе 3П602А.
Рисунок 3.3 – Сравнение АЧХ усилителей рассчитанных: при помощи программы оптимизации –––– , при помощи синтезированных таблиц –––– на транзисторе КП907Б.
Результаты сравнения представлены на рисунке 3.2 для усилителя на транзисторе 3П602А и рисунке 3.3 для усилителя на транзисторе КП907Б. Как видно, предлагаемая методика позволяет осуществить синтез таблиц нормированных значений элементов МКЦ, является достаточно точной, и обеспечивает сокращение времени, необходимого для проектирования и экспериментальной отработки усилителей.
4 Технико-экономическое обоснование
4.1 Обоснование целесообразности разработки проекта
Технико-экономическое обоснование дипломной работы основывается на отсутствии простой в применении методики расчета МКЦ необходимой при проектировании сверхширокополосных усилителей. Целью данного дипломного проекта является разработка методики расчета МКЦ сверхширокополосного усилителя на мощных полевых транзисторах, обеспечивающий максимальный коэффициент передачи при заданных неравномерности АЧХ и полосе пропускания. Данная методика необходима для создания интегральных микросхем мощных сверхширокополосных усилителей систем нелинейной радиолокации. Помимо этого методика может быть использована и при инженерных расчетах. Экономический эффект при этом основывается на том, что разработчик при минимальных затратах средств и времени может спроектировать сверхширокополосный усилитель с заданными характеристиками.
При оценке научно - технического уровня разработки применяется метод балльных оценок. Метод балльных оценок заключается в том, что каждому фактору по принятой шкале присваивается определенное количество баллов. Общую оценку приводят по сумме баллов всех показателей или рассчитывают по формуле. На основе полученной оценки делают вывод о целесообразности разработки. На основе оценок признаков работы определяется коэффициент научно-технической уровня (НТУ) работы по формуле:
, (4.1)где JНТУ – комплексный показатель качества разрабатываемого продукта;
n – количество показателей качества разработанного продукта (nmin=4);
Кi– коэффициент весомости i-го показателя в долях единицы, устанавливается экспертным путем;
Xi– относительный показатель качества, устанавливается экспертным путем по десятибалльной шкале.
По таблицам 4.1 – 4.4 определим баллы и коэффициенты значимости для методики расчета МКЦ.
Таблица 4.1 – Оценка уровня новизны
| Уровень | Характеристика уровня новизны | Баллы |
| Принципиально новое | Новое направление в науке и технике, новые факты и закономерности, новая теория, принципиально новое устройство, вещество, способ. | 8-10 |
| Новое | По-новому объясняются те же факты, закономерности, новые понятия, дополняются и уточняются ранее полученные результаты. | 5-7 |
| Относительно новое | Систематизируются, обобщаются имеющиеся сведения, новые связи междуфакторами, объектами; результатомявляются новые эффективные решения, более простые способы достижения прежних результатов, частичная модификация с признаками новизны. | 1-4 |
| Не обладает новизной | Результат ранее был известен. | 0 |
Таблица 4.2 – Баллы значимости теоретического уровня
| Баллы значимости теоретических уровней. | Баллы |
| Установка закона, разработка новой теории. | 10 |
| Глубокая разработка проблемы, многоаспектный анализ, взаимозависимость между фактами и наличием объяснения. | 8 |
| Разработка способа (алгоритма, программы, устройства, вещества и т. д.) | 6 |
| Элементарный анализ связей между фактами (наличие гипотезы, комплексного прогноза, классификатора, объяснений к версии, рекомендации). | 2 |
| Описание отдельных элементарных фактов (вещества, свойств, отношений, изложение наблюдений, опыта, результатов наблюдений и измерений). | 0 |
Таблица 4.3 – Возможность реализации результатов
| Время реализации | Баллы |
| В течение первых пяти лет | 10 |
| От пяти до десяти лет | 4 |
| Свыше десяти лет | 2 |
| Масштаб реализации | |
| Одно или несколько предприятий | 2 |
| Отрасль | 4 |
| Народное хозяйство | 10 |
Таблица 4.4 – Значение весовых коэффициентов
| Признак НТУ | Весовой коэффициент |
| Уровень новизны | 0,4 |
| Теоретический уровень | 0,3 |
| Возможность реализации | 0,2 |
По уровню новизны разработанная методика расчета МКЦ может быть охарактеризована как относительно новая, т.к. данная методика является обобщением теоретических исследований и экспериментов, освещенных в технической литературе за последние 15 лет, т.е. по шкале уровня новизны система имеет 4 балла.
По шкале теоретического уровня системе присваивается 6 баллов, так как произведена разработка принципиально новой методики расчета МКЦ.
По шкале возможности реализации системе присваивается 10 баллов, так как при существующем уровне развития усилительных устройств проект, возможно, реализовать в течение первых пяти лет.
По масштабу реализации присваиваем 4 балла, так как данная методика применима не только для расчета при создании сверхширокополосных усилителей, но также и для расчета сверхширокополосных усилителей в других отраслях радиоэлектроники.
Проведем расчет коэффициента НТУ по формуле (4.1)
.Таблица 4.5 – Уровень развития
| Уровень развития | Баллы |
| Низкий | 1-4 |
| Средний | 5-7 |
| Сравнительно высокий | 8-10 |
| Высокий | 11-14 |
Разработанная система имеет средний уровень развития, поэтому разработка имеет экономическую и техническую целесообразность.
4.2 Организация и планирование работы
Составление перечня работ необходимо для определения трудоемкости отдельных видов работ и общей трудоемкости выполнения дипломного проекта.
Трудоемкость работ определяется по сумме трудоемкости этапов и видов работ, оцениваемых экспериментальным путем, в человеко-днях, и носит вероятностный характер, так как зависит от множества трудно учитываемых факторов, поэтому применяются оценки минимально возможной трудоемкости выполнения отдельных видов работ – tmin, максимально возможной – tmax, ожидаемое значение трудоемкости – tож рассчитывается по формуле:
. (4.2)Оценка трудоемкости работ приведена в таблице 4.6
Таблица 4.6 - Перечень работ и оценка их трудоемкости
Номер и наименование работ | Исполнитель | Трудоёмкость, в рабочих днях | ||
| tmin | tmax | tож | ||
| Подготовительный этап | ||||
| 1. Ознакомление с поставленными задачами, получение, разработка технического задания | Инженер | 2 | 4 | 3 |
| 2. Поиск необходимой литературы. | Инженер | 3 | 5 | 4 |
| 3. Работа с литературой. | Инженер | 7 | 8 | 6 |
| 4. Выбор и сравнительный анализ схем МКЦ. | Инженер | 7 | 10 | 9 |
| 5. Утверждение задания на дипломную практику. | Руководитель | 1 | 2 | 2 |
| 6. Составление отчёта по преддипломной практике. | Инженер | 6 | 8 | 7 |
| 7. Защита преддипломной практики. | Инженер | 2 | 3 | 2 |
| Основной этап | ||||
| 8. Вывод аналитического выражения для описания коэффициента передачи каскада с МКЦ. | Инженер Руководитель | 51 | 72 | 62 |
| 9. Синтез функции прототипа передаточной характеристики. | Инженер Руководитель | 51 | 72 | 62 |
| 10. Синтез нормированных значений МКЦ для различных допустимых отклонений АЧХ от требуемой. | ИнженерРуководитель | 51 | 72 | 62 |
| 11. Проверка синтезированных таблиц. | Инженер Руководитель | 51 | 72 | 62 |
| Заключительный этап | ||||
| 12. Проработка вопросов безопасности жизнедеятельности | Инженер | 3 | 5 | 4 |
| 13. Проработка технико-экономического обоснования | Инженер | 3 | 5 | 4 |
| 14. Согласование вопросов безопасности жизнедеятельности. | Инженер | 1 | 3 | 2 |
| 15. Согласование технико-экономического обоснования | Инженер | 1 | 3 | 2 |
| 16. Оформление дипломного проекта и графического материала. | Инженер | 7 | 9 | 8 |
| 17. Проверка отчета и графического материала | Руководитель | 1 | 3 | 2 |
| 18. Согласование, утверждение документации | Инженер | 4 | 7 | 5 |
| Итого | Инженер | - | - | 71 |
| Руководитель | - | - | 12 | |
На основании таблицы 4.6 построим линейный график работ представленный в приложении РТФ ДР. 431126.001 ПЗ.