Теперь рассмотрим модель работы системы при наличии связи между двумя абонентами (см. рис. 8.2).
Электрическая схема абонентского устройства, передающего речевые сообщения, представлена выходным каскадом на транзисторе VT2 и подключенным к нему генератору ШИМ - сигналов (имеется в библиотеке источников ElectronicsWorkbench 5.0).
Линия связи имитируется Т - образным четырехполюсником (R73,R75,C42),которая является эквивалентом физической линии длиной 500 м. Динамическая головка имитируется однозвенным фильтром низких частот (R81,C45).
Произведем анализ полученных результатов.
На рис. 8.3 показан сигнал снятый с выхода передающего абонентского устройства (на рис. 8.2 см. точку 1). На осциллограмме отчетливо видны небольшие отрицательные выбросы, обусловленные неидеальностью характеристик транзистора выходного усилителя. В идеале этих выбросов быть не должно.
По осциллограмме сигнала, которая показана на рис. 8.4 можно судить о затягивании фронтов ШИМ-сигнала, которые определяются величиной паразитной емкости линии. Затягивание фронтов составляет порядка 5 -10%, что вполне допустимо и не вносит искажений в речевой сигнал.
Осциллограммы сигналов, которые приведены на рис. 8.5, 8.6 показывают формирование фронтов ШИМ-сигнала при прохождении его через каскады приемной ветви.
Осциллограммы сигналов, которые показаны на рис. 8.7 - 8.9 характеризуют фазовые искажения ШИМ-сигнала при прохождении через моноканал. С ростом частоты речевого сигнала происходит уменьшение времени запаздывания речевого сигнала. Так на частоте 300 Гц время запаздывания составляет 500 мкс, на частоте 1000 Гц - 200 мкс, на частоте 3400 Гц - 80 мкс. Кроме того с увеличением частоты речевого сигнала наблюдается «просачивание» несущей. Однако при моделировании, для выделения речевого сигнала, использовался фильтр низких частот первого порядка, т. е. не учитывалась восприимчивость человеческого уха к высоким частотам.
На рис. 8.10, 8.11 показаны эпюры напряжений, которые характеризуют работу АРУ. При изменении входного сигнала в 10 раз, выходной изменяется в 1,3 раза. Глубина регулировки составляет 17 дБ.
9. Технико-экономическое обоснование проекта
9.1 Характеристика проекта
Проектируемая система представляет собой локальную сеть, предназначенную для передачи речевых сообщений по проводной линии связи. Она включает в себя 15 абонентских пультов, блок питания и линию связи. Проектируемая система построена по топологии «моноканал». Питание подается по отдельному проводу, который прокладывается рядом с сигнальным. Блок питания обеспечивает работу всех переговорных устройств и питается напряжением 220 В от однофазной сети. В процессе работы пара абонентских пультов потребляет не более 15 мА. Абонент, подключенный к системе, может связаться с любым другим, т. е. используется схема «каждый с каждым».
Проектируемая система предназначена для организации оперативной связи между руководящими работниками на предприятиях и в учреждениях самого разнообразного профиля.
В системе применяется современная элементная база. Переговорные устройства являются цифро-аналоговыми. При передаче сигнала используется широтно-импульсная модуляция, повышая тем самым помехоустойчивость и соответственно качество связи.
Изюминкой данной системы является применение PIC-контроллеров фирмы MicroChip. Они оптимально подходят для применения в системах подобного класса ввиду низкого энергопотребления, дешевизны этих приборов, простоты программирования. Применение этих микроконтроллеров позволяет снизить потребляемый ток до уровня порядка 20 мА.
По сравнению с существующими аналогами проектируемая система превосходит их по энергопотреблению, качеству передаваемой речи, возможности работы в условиях шумов и т. д.
Например система диспетчерской связи типа КТП-12 АМ питается напряжением 42 В и потребляет при этом ток порядка 500 мА. Стоимость такого типа систем составляет 630 млн. руб. за центральный аппарат и 10 млн. руб. за абонентский аппарат, умноженную на количество таких устройств. Стоимость проектируемой системы ожидается значительно меньше, чем у существующих аналогов.
9.2 Расчет сметной стоимости НИОКР
Смета затрат на проведение научно-исследовательской работы рассчитывается по следующим статьям:
1. материалы и комплектующие;
2. спецоборудование;
3. расходы на оплату труда;
4. налоги и отчисления, приравненные к материальным затратам;
5. командировочные расходы;
6. амортизация на полное восстановление основных фондов;
7. прочие расходы;
8. накладные расходы.
Расчет удобно проводить в табличной форме. При расчете затрат на проектирование будем полагать, что затраты на материалы и комплектующие будут составлять 20% от суммы основой зарплаты. Расчет зарплаты будем проводить в табличной форме (см. табл. 9.1).
Таблица 9.1
Расчет основной заработной платы научно производственного персонала
| Исполнители | Количество | Время работы в году, мес. | Средняя заработная плата в мес., млн. руб. | Сумма основной зарплаты, млн. руб. |
| Научный сотрудник | 1 | 6 | 10 | 60 |
| Инженер | 2 | 6 | 6,6 | 80 |
| Лаборант | 1 | 6 | 4 | 24 |
| Всего | 164 |
Таблица 9.2 Смета затрат на НИОКР
| Статьи затрат | Обозначение | Методика расчета | Сумма, млн.руб. |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1.Материалы и комплектующие изделия | Рм | 20% от Зо | 32 |
| 2. Основная заработная плата научно-производственного персонала | Зо | См. таблицу 1. | 164 |
| 3. Дополнительная заработная плата научно-производственного персонала | Зд | Зд=0,1´Зо | 16,4 |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 4.Заработная плата прочих категорий работающих | Зпк | Зпк=(Зо+Зд)´100%//100 | 180,4 |
| 5. Налоги и отчисления, приравненные к материальным затратам | Рн | Рн=(Нчер+Нзанят+Ндошк+Нсз)´(Зо+Зд+ Зпк)Нчер=4%; Нзанят=1%Ндошк=5%; Нсз=35% | 162,36 |
| 6.Командировочные расходы | Рком | Рком=0,04´Зо | 6,56 |
| 7. Амортизация | Ао | Ао=0,15´Зо | 24,6 |
| 8.Прочие расходы, где Рзс=0,35´(Зо+Зс+Зпк) | Рпр | Рпр=(Рм+Зо+Зд+Зпк +Рзс+Рком)´0,08 | 42,05 |
| 9. СебестоимостьНИОКР | Сп | Сумма выше перечисленных статей | 627,97 |
| 10. Плановые накопления | Пп | Пп=Сп´0,15 | 94,19 |
| 11.Налог на добавленную стоимость | НДС | (Зо+Зд+Зпк+Рсз+Ао+Пп)´ Ндс; Ндс=20% | 121,094 |
| 12. Отчисления в специальные фонды | Осф | (Сп+Пп+НДС) хНсф/100;Нсф=2,75 | 8,4 |
| 13. Затраты на НИОКР | Цотп | Цотп=Сп+Пп+НДС+Осф | 851,38 |
9.3 Расчет себестоимости и цены готового изделия
Расчет себестоимости и цены готового изделия будем проводить укрупненно. Сначала определим затраты на материалы и комплектующие при производстве.
Таблица 9.3
Расчет комплектующих при производстве проектируемого изделия
| Наименование | Един. Изм. | Кол-во | Цена, руб. | Сумма | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| PIC-контроллер | шт. | 1 | 1690500 | 1690500 | |
| Транзисторы | шт. | 5 | 35000 | 175000 | |
| Микросхемы564 ЛН 1 | шт. | 2 | 52500 | 105000 | |
| РезисторыС2-93Н-0,125 | шт. | 15 | 3500 | 105000 | |
| Конденсаторы К-73-17 | шт. | 11 | 35000 | 385000 | |
| Конденсаторы К53-21 | шт. | 3 | 35000 | 105000 | |
| Диоды КД522Г | шт. | 7 | 17500 | 122500 | |
| СтабилитроныКС 521Г | шт. | 2 | 17500 | 35000 | |
| Печатная плата односторонняя | шт. | 1 | 1400000 | 1400000 | |
| Продолжение таблицы 9.3 | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Динамик0,5 ГДШ | шт. | 1 | 600000 | 600000 | |
| Телефонный провод | м. | 200 | 12000 | 2400000 | |
| корпус | шт. | 1 | 50000 | 50000 | |
| Итого стоимость материалов для одного абонентского пульта | 4670000 | ||||
| Стоимость материалов для всей системы | 77170000 | ||||
| Транспортно-заготовительные расходы (5 %) | 3856000 | ||||
| Всего | 81026000 | ||||
Определяем себестоимость готового изделия Си по следующему выражению.
Си=Рм+Рк+Рз(1+a)´(1+b)+Нс, (9.1)
Где Рм- затраты на материалы;
Рк- затраты на комплектующие (см. таблицу 9.3);
Рз- расходы на заработную плату;
Нс- налоги, включаемые в себестоимость (45% от Рз).
Рм=Рк´20/55=29,464 млн. руб.
Рз=Рк´25/55=36,83 млн. руб.
Отсюда получаем
Си=29,64+81,026+36,83(1+2,1)´(1+0,021)+0,45´36,83=280,6 млн. руб.
Теперь определяем отпускную цену готовой продукции.