Розробка конструкції акустичної системи (стр. 1 из 15)
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ............................................................. 3
ВСТУП............................................................................................................. 5
1. АНАЛІЗ ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ........................................................ 8
1.1 Аналіз призначення і складу виробу....................................................... 8
1.2 Аналіз схеми електричної принципової і принцип її дії........................ 10
1.3 Аналіз умов експлуатації........................................................................ 15
1.4 Аналіз елементної бази........................................................................... 16
1.5 Аналіз конструкторсько-технологічних аналогів................................. 29
1.6 Аналіз технології виготовлення............................................................. 30
1.7 Розробка додаткових технічних вимог до конструкції ЕА................... 32
2. РОЗРОБКА КОНСТРУКЦІЇ АКУСТИЧНОЇ СИСТЕМИ....................... 33
2.1 Вибір типу і розмірів друкарської плати.............................................. 33
2.2 Конструктивно-технологічний розрахунок друкованої плати............. 35
2.3 Розрахунок по постійному струму......................................................... 41
2.4 Розрахунок по змінному струму............................................................ 45
2.5 Трасування друкованого монтажу......................................................... 48
2.6 Перевірочний розрахунок теплового режиму...................................... 52
2.7 Розрахунок надійності РЕА.................................................................... 54
3. РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ВИГОТОВЛЕННЯ....................................... 57
3.1 Вибір структурної схеми виробництва.................................................. 57
3.2 Вибір й обґрунтування методів виготовлення....................................... 58
3.2.1 Друкована плата.................................................................................. 58
3.2.2 Збірка й монтаж................................................................................... 61
3.2.2.1 Підготовка навісних елементів до монтажу..................................... 61
3.2.2.2 Установка ЕРЕ................................................................................... 63
3.2.2.3 Пайка навісних елементів.................................................................. 65
3.3 Напівавтоматична установка навісних елементів з використанням світомонтажного столу.............................................................................................................. 67
3.3.1 Обгрунтування..................................................................................... 67
3.3.2 Структурна схема світомонтажного столу......................................... 68
3.3.3 Вказівка посадочного місця ЕРЕ на ДП............................................. 70
3.3.4 Накопичувачі........................................................................................ 72
3.3.5 Керування............................................................................................. 74
3.4 Аналіз технологічності виробу.............................................................. 77
4. АВТОМАТИЗОВАНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ДРУКОВАНИХ ПЛАТ....... 81
4.1 Структура і функції системи P-CAD 2000............................................. 81
4.2 Технологія автоматизованого проектування МПП............................... 82
4.3 Опис бібліотеки уніфікованих конструктивів БДП................................ 87
4.4 Розміщення ЕРЕ...................................................................................... 88
4.5 Трасування друкованих з'єднань на БДП.............................................. 90
4.5.1 Технологія безсіточного трасування................................................... 91
4.5.1.1 Ручне трасування.............................................................................. 92
4.5.1.2 Інтерактивне трасування................................................................... 93
4.5.1.3 Автоматичне трасування.................................................................. 94
ВИСНОВОК.................................................................................................. 96
ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ...................................................... 97
ДОДАТОК A................................................................................................. 99
ДОДАТОК Б................................................................................................ 100
ТЕЗ – типовий елемент заміни
ІС – інтегральна схема
ІМС – інтегральна мікросхема
ЕРА – електрорадіоапаратура
ЕРЕ – електрорадіоелемент
ТЕЗ – типовий елемент заміни
ПЕА – побутова електронна апаратура
ЕА – електронна апаратура
ОВВА – електроннорахувальна обчислювальна апаратура
ЕОМ – елекроннообчислювальна машина
ТУ – технічні умови
ТЗ – технічне завдання
ДП – друкарська плата
ДМ – друкарський монтаж
ОДП – одностороння друкарська плата
ДДП – двостороння друкарська плата
БДП – багатошарова друкарська плата
ЗЧ – звукова частота
ЛК – лівий канал
ПК – правий канал
АЧХ – амплітудно-частотна характеристика
ФВЧ – фільтр високих частот
ФНЧ – фільтр низьких частот
ФШ – фотошаблон
ЧПУ – числове програмне управління
САПР – система автоматизованого проектування
ГАВ – гнучке автоматизоване виробництво
БДП - багатошарова друкована плата
ВСТУП
Сьогодення – це час відкриттів і нових технологій, за якими просто не встигаєш догнати. З'являються нові комп'ютерні ігри з складними звуковими сценаріями і ефектами, що раніше не використалися аудіо. А mp3 стандарт аудіозапису, що завоював, дає можливість будь-якому володареві комп'ютера економити досить хорошу суму при придбанні дисків з піснями, саме в даному форматі.
Залишається тільки одна проблема, як добитися на практиці чистого звучання наших треків? Звук, безпосередньо, залежатиме від звукової карти, яка має свої технічні властивості. Також є ще такий чинник, як наведення усередині корпусу – це може позначитися на відтворному звуці. Навіть при отриманні ідеального звуку на виході аудіокарти ми не завжди зможемо його почути, через те, що неправильно вибрана акустична система під конкретні потреби. При розгляді акустичних систем для персональних комп'ютерів, хотілося б відзначити те, що програвання у них відбувається аналогічно системам для HiFi музичних центрів. Також на них діють обмеження по габаритних розмірах. Допустимо, розміщення низькочастотного динаміка достатньо великого розміру приводить до погіршеного відтворення басів. У мультимедійних акустичних системах досить часто можна втсретить використання єдиного повнодіапазонний динаміка, що у свою чергу теж не дає отримати якісний звук. У більшості акустичних систем, що продаються на нашому ринку, число динаміків не перевищує два.
Обмежуватися двома динаміками зовсім необов'язково. Але дана система поступово відходитиме в минуле. Для реалізації тривимірних аудіоефектів потрібні системи, що складаються з чотирьох або більш за колонки (система 5.1, 7.1). Під низькі частоти (баси) у високоякісних системах зазвичай відводяться окремі колонки, так звані саббуфери. Проте акустичні системи високого рівня зазвичай коштують достатньо дорого, навіть дорожче, ніж самі звукові карти. І такий показник, як висока ціна, нерідко примушує користувача вибирати звичніші двох колонкові конфігурації звукових систем. Недаремно ж виробники мікросхем для побудови звукових карт для підвищення привабливості своєї продукції намагаються вирішити проблему виведення об'ємного звуку на стандартній аудіосистемі з двох колонок.
Раніше активно обговорювалися два типи колонок: активні і пасивні. Пасивні колонки природно дешевше, оскільки є просто динаміками в корпусі. Для роботи вони використовують малопотужний підсилювач, встановлений на звуковій карті. Це приводить до того, що гучність можна регулювати тільки програмними засобами (оскільки власного регулятора гучності більшість карт не містять). Також вбудований підсилювач погано пристосований до виведення якісної музики: максимум його забезпечення хапає для роботи навушників. Від наведень, які йдуть від інших компонентів встановлених на звукову карту і таких, що інших комплектують, застосування вбудованого підсилювача вносить до отримуваного звукового сигналу додаткові перешкоди, особливо це відчувається на великій гучності. Активні ж колонки всіх цих проблем не несуть. У них є власний, достатньо якісний підсилювач і окреме живлення. В результаті, активні колонки здатні отримувати сигнал з лінійного виходу звукової карти, де додаткові перешкоди відсутні. І зараз це привело до того, що пасивні колонки стали просто антикваріатом.
Виходячи зі всіх вимог, що пред'являються до виробу, інженер-електронщик широкого підходу, для створення нових пристроїв, повинен використовувати досягнення світової техніки і високі технічні параметри, створювати сучасний дизайн апаратів, які б відповідали високим експлуатаційним вимогам і були конкурентно здатні в порівнянні з найбільш сучасними зразками – аналогами. Комплексність проектування, полягає в обґрунтованому виборі найбільш ефективних взаємозв'язаних, конструкторських і технологічних рішень схемотехнік, що можливо тільки на базі аналізу різних варіантів конструкцій і технологій виготовлення з урахуванням конкретних технічних вимог і можливостей конкретного виробництва.
1. АНАЛІЗ ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ
1.1 Аналіз призначення і складу виробу
Акустична система, що розроблюється призначена для якісного відтворення музичних композицій, звукового супроводу роботи комп'ютера, озвучування аудиторій і тому подібне.
Структурний склад управління акустичної системи можна представити у вигляді схеми, показаної на малюнку 1.1
вчпк
лк
нч
Малюнок 1.1 – Схема електрична структурна управління акустичної системи
У момент розробки акустичної системи по даній схемі враховувалося те, що стереоефект виявляється в основному на середніх і високих частотах. На низьких же частотах він відчувається слабо, оскільки має мале зрушення фаз між каналами. Тому низькочастотні сигнали лівого і правого каналів змішуються і відтворюються в режимі «моно», а для додання звуку стереозвучання середні і високі частоти лівого і правого каналів відтворюються в режимі «стерео». Призначення двоканального регулятора гучності необхідне для електронного управління рівня вихідного сигналу, а також регулювання балансу каналів.