Розробка конструкції та технічне обрунтування темброблоку (стр. 1 из 3)

Міністерство освіти і науки України

Харківський радіотехнічний технікум

Циклова комісія „Радіотехнічних наук”

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

До курсового проекту

КП 5.xxxx 414 012 ПЗ

Виконав:

Керівник:

Студент групи XXXX

Xxxx К.П

Xxxx В.Г.

ХАРКІВ 2007. р.

ЗАЛІКОВИЙ ЛИСТ

ХАРКІВСЬКИЙ РАДІОТЕХНІЧНИЙ ТЕХНІКУМ

Циклова комісія „РАДІОТЕХНІЧНИХ ДИСЦИПЛІН”

Спеціальність 5.xxxx „Конструювання, виробництво і технічне обслуговування радіотехнічних пристроїв”

Курс – 4 Група – XXXX Семестр – 7

Курсовий проект

Студента

на тему: Розробка конструкції та технічне обґрунтування темброблоку

ДОПУЩЕНИЙ ДО ЗАХИСТУ

Керівник проекту

ОЦІНКА_ ________________

Голова циклової комісії

Члени комісії

Протокол № від „__”_____________2007 року

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ РАДІОТЕХНІЧНИЙ ТЕХНІКУМ

Циклова комісія РАДІОТЕХНІЧНИХ ДИСЦИПЛІН „ЗАТВЕРДЖУЮ”

Спеціальність 5.xxxx Конструювання,

Зав. Відділення

виробництво і технічне обслуговування

Стрюк К. М.

Радіотехнічних пристроїв.

«___»__________2007р.

ЗАВДАННЯ

На курсовий проект

Курс – IV

Группа – XXXX

Семестр 7

Тема проекту: Розробка конструкції та технічне обґрунтування темброблоку

1. До складу пояснювальної записки повинні входити:

1 Вибір та обґрунтування пристрою

2 розрахункова частина

3 Конструкторсько-технологічна частина

2. Графічна частина повинна включати:

1 Схему електричну принципову

2 Креслення друкованої плати

Дата видачі завдання : „___” ____________2007. р.

Дата здачі виконаної роботи: „___” ____________2007. р.

Керівник курсового проекту xxxxxx.

Протокол № від „__”_____________2007 року

ЗМІСТ

Вступ

1 Вибір та обґрунтування пристрою

2 розрахункова частина

3 Конструкторсько-технологічна частина

Перелік посилань

Вибір та обґрунтування проектованого пристрою

Згідно ТУ на основі огляду аналогічних пристроїв таких як частотні фільтри з нефіксованими налаштунками або фільтрами виготовлених на основі транзисторів, ємності та індуктивності я обрав темброблок з фіксованими налаштунками на основі інтегральних мікросхем тому що на відміну від інших темброблоків данний є найбільш зручним у використанні при компактних розмірах та невеликій і відносно простій схемі що дозволяє легко монтувати чи демонтувати елементи а також легко знаходити несправності.

Основу темброблоку складає мікросхема типу К176ХА48. Як і лампові фільтри вона забезпечує низький рівень шумів а також високий рівень якості звучання. Мікросхема виконує роль електронного регулятору гучності і тембрів. Включення її типове. Перемінним резистором R-10 регулюють гучність на 8 і 10 виходах, а резистором R-9 баланс між стереоканалами. Перемінні резистори для регулювання НЧ і ВЧ відсутні. Замість них увімкнено прилад управління тембрами на мікросхемах DD1-DD3. Прилад працює наступним чином.

При першому увімкненні лічильник DD1 встановлюється в нулеве положення імпульсом напруги створеної R3 i C1. На виводі 3 лічильника буде рівень логічної 1, а на інших рівень логічного 0. Інвертор DD2.3 перейде у стан логічного 0 на 6 виводі. Вмикається світлодіод HL1 який сигналізує про увімкнення режиму 1. На виводах 10 і 9 мультиплексору DD3 будуть рівні логічного 0. Тому входи х (вив.13) і Y (вив.3) будуть з’єднані з входами Х0(вив.12) і Y(вив.1)відповідно.

На вивід 9 мікросхеми DA1 поступить напруга налаштунку тембру НЧ зі змінного резистору R11, а на вивід 10 – з резистору R15 напруга налаштунку тембру ВЧ. Змінюючи положення цих резисторів , можна підібрати потрібну АЧХ в цьому режимі роботи темброблоку. Умовно цей режим позначимо як «FLATT».

При натисканні кнопки SB1 високий рівень напруги через подавлювач брязкоту контактів на інверторах DD2.1 i DD2.2, який являє собою повторювач з ємнісним зворотнім зв’язком через конденсатор С2, потрапить на лічильний вихід лічильника DD1 (вив.14). Лічильник перейде у стан лог.1 на вив.2. Зпрацює світодіод HL2 (режим 2). На діодах VD2-VD5 і резисторах R7 i R8 зібрано перетворювач сигналів з виходів лічильника DD1 в двоїчний код для керування мультиплексором DD3. Тому мультиплексор перейде в наступний стан і увімкне до мікросхеми DA1 підстроїчні резистори R12 i R16 які необхідно налаштувати на отримання потрібної АЧХ сигналу на виході.

Умовно цей режим вказано як «Rock», тобто підйом НЧ та ВЧ складових.

При наступних натисканнях кнопки SB будуть послідовно увімкнені пари резисторів R13, R17 та R14, R18, якими в свою чергу, налаштовують інші форми АЧХ. Умовно – це режими «POP» i «JAZZ», про це сигналізують світодіоди HL3 та HL4 відповідно.

При наступному натисканні кнопки, високий рівень напруги з виводу 10 мікросхеми DD1 поступить через діод VD1 на вивід 15 і поверне лічильник і весь пристрій в стартове положення, в режим „FLATT”. Таким чином чотири режими перемикаються по черзі однією кнопкою, що дозволяє оперативно обрати потрібне темброве забарвлення. Підстроїчними резисторами R11-R14(НЧ) та R15-R18(ВЧ) темброблок можна налаштувати на потрібну форму АЧХ в кожному режимі. Крім того ці налаштунки протягом деякого часу легко замінити. Цей темброблок займає середнє положення між темброблоками з плавними змінами налаштунків і з фіксованими, саме тому цей пристрій є універсальним і може бути використаний як з фіксованими так і з плавно регулюючими налаштунками. Крім того, він дозволяє керувати гучністю і стереобалансом між каналами. Всі вхідні і вихідні характеристики цього приладу відповідають характеристикам мікросхеми DA1.

Налагодження темброблоку відбувається згідно з максимальним рівнем сигналу з виходів мікросхеми DA1 з входом подальшого УМЗЧ з допомогою підстроєчних резисторів R19 і R20. Підстроєчними резисторами R11-R14 і R15-R18 налаштовують, як згадувалося раніше, потрібну форму АЧХ в кожному режимі сигналів НЧ і ВЧ відповідно.

Розглянувши параметри данного пристрою можна прийти до висновку що його вихідні параметри порівняно з іншими аналогічними пристроями є цілком прийнятними. Пристрій доволі добре виділяє високі середні і низькі частоти, не знижуючи якості звуку.

2.РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

Схема блоку живлення темброблоку

1. ДАНІ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ:

1.1 Напруга на виході стабілізатора

U вих. = 12.5 В

U вих. max = 13 В

U вих. min = 12 В

Р ст. вих. = 0,0005

1.2 Напруга на вході стабілізатора

U вх. = 220 В

U вх. max = 242 В

U вх. min = 198 В

Р ст. вх = 0,1

1.3 Коефіцієнт стабілізації

К ст = Р ст. вх. / Р ст. вих. = 0.1/0.0005 = 200

1.4 Пульсації на виході

U ~m вих. = 0,006 В

К п вих. = (U ~m вих. / U вих. )* 100% = (0.006/12.5)* 100% = 0.048 %

1.5 Робоча температура

Т max = 35ºC

T min = 15ºC

∆T = 20ºC

2. РОЗРАХУНОК РЕГУЛЮЮЧОГО ТРАНЗИСТОРА

2.1 Максимальний струм регулюючого транзистора

І к max = І н max = 1А

Беремо транзистор КТ814В з параметрами:

U ке = 65 В

U ке min = 3 В

І н max = 12А

І к обр. = 0.015 А

Р к доп. = 1.5 Вт

h 21е min = 40 при І к = 1А

R tк = 1ºС / Вт

Т к max = 80ºC

2.2 Амплітуда на вході стабілізатора

U ~m вх. = (0.05÷0.1)*( U вих. max + U кэ min ) = 0.07*(13 + 3) = 1.12 В

2.3 Мінімальна напруга на вході стабілітрона

U o min = U вих. max + U кэ min + U ~m вх. = 13 + 3 + 1.12 = 17.2 В

2.4 Номінальна напруга на вході стабілізатора

U он = U o min / (1 - Р ст. вх ) = 17.2 / (1 - 0.1) = 19 В

2.5 Коефіцієнт згладжування

q = К п вх. / К п вих. = 5.9 / 0.048 = 123 < К ст = 200,

де К п вх. = (U ~m вх. / U он )*100%= (1.12 / 19) * 100% = 5.9%

2.6 Максимальна напруга на вході стабілізатора

U о max = U он * (1 + Р ст. вх ) = 19 * (1 + 0.1) = 20.9 В

2.7 Величина внутрішнього динамічного опору випрямляча

R iв = (0.05÷0.15)* U он / І к max = 0.1 * 19 / 1 = 1.9 Ом

2.8 Максимальна напруга на вході стабілізатора (при мінімальному струмі навантаження)

U о max max = U о max + R iв *( І н max – I н min ) = 20.9 + 1.9 *(1 – 0.5) = 21.85 В

2.9 Максимальна напруга між колектором та емітером

U ке max = U о max max - U вих. min = 21.85 – 12 = 9.85 В

2.10 Максимальна потужність розсіювання на транзисторі

Р к max = U ке max * І к max = 9.85 * 1 = 9.85 Вт < Р к доп. = 1.5 Вт

2.11 Площа тепловідводу транзистора

S т = Р к max / K т *( Т к max - Т max - Р к max * R tк ) = 9.85 / 0.0016*(80 - 35 - 9.85*1) = 9.85 / 0.0016*35.15 = 9.85 / 0.05624 = 175 мм² = 1.75 см²

2.12 Максимальний струм емітера регулюючого транзистора

І е max = І к max + І к max / h 21е min = 1 + 1 / 40 = 1.025 А

2.13 Максимальний струм бази регулюючого транзистора

І б max = І е max / h 21е min = 1.025 / 40 = 0.0256 А

2.14 Шукаємо транзистор по величині струму

І к2 = 1.1* І б max = 1.1 * 0.0256 = 0.2816 А

По струму І к2 беремо транзистор П601БИ з параметрами

U ке max = 30 В

І к max = 0.5 А

Р к доп. = 0.5 Вт

h 21е min” = 80 при І к = 0.5А

І б2 = І е max / h 21е min * h 21е min” = 1.025 / 40 * 80 = 0.00032 А < 0.0005 А

2.15 Величина опору автозміщення R б транзистора П601БИ

І Rб = (1 ÷ 1.5)* І к обр. = 1.2 * 0.015 = 0.018 А

R б = U вих. min / І Rб = 12 / 0.018 = 670 Ом

Потужність на опорі

Р Rб = (І Rб )² * R б = (0.018)² * 670 = 0,254 Вт

Беремо опір типу С2-23- 0.5 – 670 Ом

2.16 Потужність на транзисторі П601БИ

Р к2 = Р к max * І к2 = 9.85 * 0.028 = 0.278 Вт < Р к доп. = 0.5 Вт

3. РОЗРАХУНОК ПРИСТРОЮ ПОРІВНЯННЯ ТА ППС

3.1 Величина постійної напруги

U оп. < U вих. min – (2 ÷ 3)В = 12 – 2 = 10 В

І оп. cт. min > 5 * І бн = 5 * 0,0004 = 0,002 А

Беремо стабілітрон типу Д810 з параметрами

U ст н = 10 В

U ст min = 9 В

U ст max = 10.5 В

І ст min = 0.002 А

І ст max = 0.026 А