Электросхемы (стр. 2 из 10)
Металлооксидные резисторы содержат резистивный элемент в виде очень тонкой металлической пленки, осажденной на основании из керамики, стекла, слоистого пластика, ситалла или другого изоляционного материала. Металлопленочные резисторы характеризуются высокой стабильностью параметров, слабой зависимостью сопротивления от частоты и напряжения и высокой надежностью. ТКС резисторов типов МТ и ОМЛТ не превышает 0,02%. Уровень шумов резисторов группы А не более 1мкВ/В, группы Б – не более 5 мкВ/В.
2.2.3. Обоснование выбора конденсаторов
При выборе конденсаторов для радиоэлектронных устройств, приходиться решать одну из противоположных по своему характеру задач. Прямая задача – по известному стандартному напряжению конденсатора найти максимально допустимые значения переменной и постоянной составляющих рабочего напряжения. Обратная задача заключается нахождения типа и стандартного напряжения конденсаторов по рабочему режиму.
Под номинальным напряжением понимается наибольшее напряжение между обкладкам конденсатора, при котором он способен работать с заданной надёжностью в установленном диапазоне рабочих температур. Номинальное напряжение, оговоренное стандартами, называется стандартным напряжением – оно маркируется на конденсаторах, выпускаемых согласно действующих стандартов. Под рабочим напряжением подразумевается значения постоянного и переменного напряжения, которые действуют на конденсаторе при его работе.
Прямая задача нахождения рабочего напряжения по стандартному решается с помощью условий, оговоренных в действующих стандартах. Однако эти условия справедливы лишь для тех случаев, когда переменная составляющая (пульсация) напряжения на конденсаторе меняется по закону гармонического колебания.
Для решения обратной задачи – нахождения типа и стандартного напряжения конденсатора по рабочему режиму, необходимо вначале найти минимальное напряжение, а затем выбрать ближайшее к нему стандартное значение.
Величина рабочего напряжения конденсатора ограничивается тремя требованиями:
а) конденсатор не должен перегреваться;
б) перенапряжение на нём недопустимо;
в) он должен быть защищён от прохождения обратных токов, если это полярный оксидный конденсатор.
Для того чтобы конденсатор не перегревался следует рассчитать выделяемую на нём реактивную мощность. Она не должна превышать номинальную мощность конденсатора.
Чтобы защитить конденсатор от перенапряжения, рабочее напряжение на нём не должно превышать номинальное. Это условие формулируется в стандартах как сумма постоянной составляющей и амплитуды переменной составляющей рабочего напряжения не должна быть больше стандартного напряжения.
Полярные оксидные конденсаторы, помимо перегрева и перенапряжения, должны быть защищены от прохождения разрушающих обратных токов. Чтобы оксидная плёнка была непроводящей, потенциал оксидированного метала (анода) должен всегда превышать потенциал второго электрода (катода). С этой целью в стандартах оговаривается, что амплитуда переменной составляющей напряжения не должна превышать постоянную составляющую.
Керамические конденсаторы представляют собой пластинки, диски или трубки из керамики с нанесенными на них электродами из металла. Для защиты от внешних воздействий эти конденсаторы окрашивают эмалированной краской или герметизируют, покрывая эпоксидными компанентами после чего заключают в специальный корпус. Керамические конденсаторы широко применябтся в качестве контурных, блокировочных, разделительных. Конденсаторы с диэлектриком из высококачественой керамики характеризуются высокими электролитическими показателями и сравнительно небольшой стоимостью. Сопративление изоляции этих конденсаторов при 200С превышает 5…10 ГОм, тангенс угла потерь на частотах порядка.
Электролитические и оксидно-олупроводниковые конденсаторы отличаются малыми размерами, большими токами утечки и большими потерями. При одинаковых номинвльных напряжениях и номинальных емкостях объем танталовых конденсаторов меньше объема конденсаторов с аллюминивыми анодами. Танталовые конденсаторы могут работать приболеее высоких температурах, их емкость меньше изменяется при изменении температуры, токи утечки у них меньше. Оксидно-полупроводниковые конденсаторы могут работать при более низких температурах, чем электролитические.
Проводимость широко распространненных электролитических и оксидно-полупроводниковых онденсаторов сильно зависит от полярности приложенного напряжения, поэтому они используются лишь в цепях постоянного и пульсирующего токов.
Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы используются в фильтрах выпрямителей, в качестве блокирующих и развязывающих в цепях звуковых частот, а также в качестве переходных в полупроводниковых усилителях звуковых частот.
2.2.4 Обоснование выбора микросхем.
В схеме персонального компьютера – музыкального центра используется:
Микросхема TDA 1522.
Электрические параметры TDA 1522:
Номинальное напряжение источника питания, (В) ………………….16
Минимальное напряжение источника питания, (В) ………………….7,5
Максимальное напряжение источника питания, (В) …………………91
Выходная мощность, (Вт) ……………………………………………….8
Максимальный выходной ток, (А) ……………………………………....4
Номинальный потребляемый выходной ток, (мА) ……………………40
Максимальный потребляемый выходной ток, (мА) …………………..70
Микросхема TDA 1524 Электрические параметры:
Номинальное напряжение источника питания, (В) …………………14,4
Минимальное напряжение источника питания, (В) …………………….6
Максимальное напряжение источника питания, (В) …………………18
Выходная мощность, (Вт) ………………………………………………22
Номинальный потребляемый выходной ток, (мА) ……………………80
Микросхема TDA 1552Q Электрические параметры:
Номинальное напряжение источника питания, (В) …………………14.4
Минимальное напряжение источника питания, (В) …………………….6
Максимальное напряжение источника питания, (В) …………………18
Выходная мощность, (Вт) ………………………………………………22
Номинальный потребляемый выходной ток, (мА) ……………………5.5
Микросхема TDA 2822D Электрические параметры:
Номинальное напряжение источника питания, (В) …………………….6
Минимальное напряжение источника питания, (В) ………………….1,8
Максимальное напряжение источника питания, (В) …………………15
Выходная мощность, (Вт) ……………………………………………0.38
Максимальный выходной ток, (А) …………………………………….0.1
Номинальный потребляемый выходной ток, (мА) ……………………15
Двух контактный коммутатор низкочастотных сигналов TDA 1029
Электрические параметры:
Номинальное напряжение источника питания, (В) ………………….165
Максимальное напряжение источника питания, (В) ………………13,3
Максимальный потребляемый выходной ток, (мА) …………………..80
3. Расчетная часть
3.1. Расчет надежности
Расчет надежности проводится на этапе проектирования. Для расчета задаются ориентирные данные. В качестве температуры окружающей среды может быть принято среднее значение температуры в нутрии блока. Для большинства маломощных полупроводниковых устройств она не превышает 400С.
Для различных элементов при расчетах надежности служат различные параметры. Для резисторов и транзисторов это допустимая мощность рассеивания, для конденсаторов допустимое напряжение, для диодов - прямой ток.
Коэффициенты нагрузок для элементов каждого типа по напряжению могут быть определены по величине напряжения источника питания. Так для конденсаторов номинальное напряжение рекомендуется брать в 1.5 -2 раза выше напряжения источника питания. Рекомендуемые коэффициенты приведены в таблице 1.
Таблица 1.
| Наименование элемента | Контрольные параметры | k нагрузки | |
| импульсный режим | статический режим | ||
| Транзисторы | Ркдопkн = Рф / Ркдоп | 0,5 | 0,2 |
| Диоды | Iпрмахkн = Iф / Iпрт | 0,5 | 0,2 |
| Конденсаторы | Uобклkн = Uф / Uобкл | 0,7 | 0,5 |
| Резисторы | Pтрасkн = Рф / Рдоп | 0,6 | 0,5 |
| Трансформаторы | Iнkн = Iф / Iндоп | 0,9 | 0,7 |
| Соединители | Iконтактаkн = Iф / Iкдоп | 0,8 | 0,5 |
| Микросхемы | Iмах вх / Iмах вых | - | - |
Допустимую мощность рассеяния резисторов можно определить от принятым обозначении на схеме.
Таблица 2.
Допустимую мощность рассеяния следует брать в качестве номинального параметра, надо брать в половину меньше согласно таблице 1.
Для конденсаторов номинальным параметром в расчете надежности считается допустимые напряжения на обкладках конденсатора. В большинстве схем этот параметр не указывается. Его следует выбирать исходя из напряжения источника питания. Uн, для конденсатора следует брать в два раза (или в полтора) больше напряжения источника питания. При этом следует учитывать, что согласно ГОСТу конденсаторы выпускаются на допустимое напряжение (в вольтах) 1; 1,6; 2,5; 3,2; 4; 6,3; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 350.
Конденсаторы на более высокие допустимые напряжения на обкладках, в схемах курсового и дипломного проектирования практически не применяются.