Реферат: Кодовый замок

<img src="/cache/referats/18169/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

ГОУСамарский приборостроительный техникум

Дневноеотделение

Специальность 1910

Радиоэлектронныеприборостроительные устройства

Курсовойпроект

На тему:Кодовый замок

Проектант Рогалев А.В.

Руководитель Маньков Е.Н.

Самара 2004 г

Тема:Кодовый замок

Содержание

Введение

1 Аналитический обзор

1. 1 Кодовый замок с цифровойклавиатурой

1. 2 Кодовый замок на тиристорах

1. 3Программируемый кодовый замок

1. 4 Кодовый замок для камерыхранения

2 Обоснование и выбор схемы РТУ

3 Описание выбранного варианта

4 Электрический расчет. Расчет автоколебательногомультивибратора и  

усилителя мощности

5 Разработка и метод изготовленияпечатных плат

6 Описание конструкции РТУ

Заключение

Библиографический перечень

Приложение:КП 1910.04.002Э3

   КП1910.04.002ПЭ3

   КП 1910.04.003

   КП 1910.04.004СБ

Введение

        

Внастоящее время радио любительский рынок прочно наводнили устройства, которыеиспользуются в системах оповещения и сигнализации. Эти устройства, от самых простых до сложных, собраны, какправило, по стандартным классическим схемам. Данный курсовой проектпредставляет собой обзор широко распространенных радиолюбительских схем кодовыхзамков. Принципиальные схемы сопровождаются описанием их работы ирекомендациями по монтажу и настройке. Все рассматриваемые устройства доступныдля повторения начинающими радиолюбителями — конструкторами, не обладающимиглубокими теоретическими знаниями в электронике, и могут быть использованы дляохраны таких объектов, как квартиры, офисы, дачи и т.п. от несанкционированногодоступа.

Материалв данном курсовом проекте, собран и систематизирован на основе публикацийразных источников.

1     Аналитический обзор

1.1  Кодовый замок с цифровойклавиатурой

Уже неоднократно описывалиськонструкции кодовых замков, но интерес к подобным устройством по-прежнемувелик. Описанные замки различаются по

сложности, секретности, способу ввода кода. Довольномного было описано замков с одно или двухкнопочным управлением, но все равноустройства с цифровой клавиатурой для ввода кода остаются более традиционными ипозволяют получать большую секретность при сохранении удобства пользования. Впоследнее время промышленностью стали выпускаться механические кодовые замки, которыеобычно устанавливают на двери в подъездах домов или офисах. Но эти замки неочень надежны, чем снижается защищенность охраняемого объекта.

Предлагаемый замок прост посхеме, что обеспечивает ему высокую надежность. Он имеет цифровую клавиатурудля ввода кода из 8 цифр, защиту от ошибки при нажатия нескольких клавишодновременно и устройство включения сигнализации при наборе неправильного кода.Данное устройство может быть постоянно включенным, так как собрано намикросхемах КМОП и потребляет незначительный ток от источника питания.

Принципиальная схемакодового замка приведена на рисунке 1. На счетчике DD2 и генераторе наэлементах DD1.1 и DD1.2 выполнено устройство защиты от одновременного нажатиянескольких клавиш. Счетчик DD3.1 подсчитывает число введенных цифр, а счетчикDD3.2 число правильно введенных цифр. Одновибратор на элементах DD1.3 и DD5.1подавляет дребезг контактов при нажатии клавиш.

На мультиплексоре DD4собрано устройство сравнения введенной цифры с правильной цифрой кода. Наэлементе DD5.3 выполнен узел включения сигнального устройства при вводенеправильного кода. Элементы R4, C3, VD1 служат для приведения устройства висходное состояние.

<img src="/cache/referats/18169/image004.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">

   Рисунок 1-Принципиальная схема кодового замка с цифровой клавиатурой

В исходном положениисчетчики DD3.1 и DD3.2 находятся в нулевом состоянии, тактовый генератор наэлементах DD1.1 и DD1.2 вырабатывает импульсы, которые подаются на счетный входсчетчика DD2, на выходах которого последовательно появляется логическая 1. Наадресные входы мультиплексора DD4 подан код 0, что соответствует первому входу.При нажатии на клавишу, например “3”, в момент появления логической 1 насоответствующем выходе счетчика DD2 запускается одновибратор на элементах DD1.3и DD5.1, на выходе которого появляется логическая 1, запрещающая работутактового генератора. Если цифра “3” является правильной, то логическая 1действует на входе мультиплексора DD4, передается на его выход, разрешаяувеличение на 1 значения счетчика DD3.2. Изменение состояния счетчика произойдетпо спаду импульса на выходе одновибратора. Счетчик DD3.1 также увеличит на 1свое значение. Если набранная цифра не была верной, то изменится толькосостояние счетчика DD3.1. Пока на выходе одновибратора будет присутствоватьлогическая 1 нажатие других клавиш или дребезг контактов нажатой не вызовутизменение состояния устройства. При вводе следующей цифры будет подключен вход2 мультиплексора DD4 и так далее. После набора восьмой цифры при правильномнаборе кода число правильных цифр будет равно 8, что соответствует присутствиюна выходе 8 (вывод 14) счетчика DD3.2 логической 1, разрешающей работуисполнительного механизма замка, на выходе элемента DD5.3 будет логический 0,запрещающий работу сигнального устройства. При наборе неправильного кода числов счетчике DD3.2 будет меньше, чем в счетчике DD3.1, что вызовет появлениелогической 1 на выходе элемента DD5.3 и включения сигнализации. При каждомнажатии клавиши конденсатор C3 разряжается через диод VD1 и выходные цепиэлемента DD5.2. После этого в течение некоторого времени (при указанныхноминалах R4 и C3 около 7 с) напряжение на конденсаторе C3 достигает уровнялогической 1, сбрасывая счетчики DD3.1 и DD3.2. Это необходимо для того, чтобыпри допущении ошибки при наборе кода, можно было через некоторое времяповторить набор. При подборе кода злоумышленником эта задержка создастдополнительные трудности, так как увеличивает время попытки подбора кода. Времянажатия на клавишу должно быть коротким, меньше, чем импульс, формируемыйодновибратором на элементах DD1.3, DD5.1, так как если клавиша останетсянажатой, то одновибратор будет снова запущен и эта цифра будет введена вновь.Для злоумышленника это также станет дополнительной преградой.

Задание кода сводится кустановке перемычек между выходами микросхем

DD2 и входами микросхемы DD4. Секретность замкасоставляет 108 комбинаций, что выше по сравнению, например с [1]. Принеобходимости число цифр в коде можно уменьшить до 4, подключив вывод 6микросхемы DD5 к выводу 13 микросхемы DD3 и вывод 5 к выводу 5, предварительноотключив от цепей использованных ранее. Незадействованные входы микросхемы DD4должны быть соединены с общим проводом. Естественно, секретность замка в этомслучае будет ниже. Сигнальное устройство должно включаться высоким логическимуровнем и работать при исчезновении этого уровня после приведения электроннойчасти замка в исходное состояние. Сброс замка в исходное состояние можновыполнять отдельной клавишей, размещенной вместе с остальными. В этом случаенеобходимо исключить элементы R4, C3 и VD1, подключив резистор сопротивлением100 кОм между точкой соединения выводов 7 и 15 микросхемы DD3 и общим проводоми дополнительную клавишу между этой точкой и проводом питания. В этом случаеобнуление счетчиков будет производиться этой клавишей. Надежность устройстванесколько повысится, если между каждой клавишей и точкой соединения резистораR3 и выводом 12 элемента DD5.2 включить любые кремниевые диоды (например КД521)анодами к клавишам.

Желательно чтобы сигнальноеустройство при включении блокировало дальнейшую работу замка, например,обесточивало электронную часть. Если это

не предусмотрено, то желательно доработать замокпредварительно отключив вывод 5 DD1.2 от остальных цепей. При этом послевключения сигнального устройства работа тактового генератора будетблокироваться, что усложнит дальнейшие попытки подбора кода.

1.2 Кодовый замок на тиристорах

Приустановке кодового замка не всегда имеется возможность располагать кнопочнуюпанель вблизи от схемы управления. В этом случае применение тиристоров вкачестве триггеров запоминающих правильную комбинацию на бранного кодаобеспечивает более высокую помехоустойчивость и стойкость к умышленномуповреждению по сравнению со схемами собранными только на КМОП микросхемах.

Приведеннаяна рисунке 2 схема позволяет ограничить доступ в помещение посторонних. Длясрабатывания открывающего защелку электромагнита YA1 необходимо в определеннойпоследовательности набрать код из 4 цифр (из 10 возможных).

Работаетсхема следующим образом. В исходном состоянии на вход управления D1 1/6 черезрезистор R12 поступает лог 1 и внутренний ключ микросхемы будет замкнут.Нажатие кнопок в последовательности S4 S3 S2 S1 приведет к поочередномуоткрыванию соответствующих тиристоров VS4, VS3, VS2, VS1. Ток через резисторыR8 R10 позволяют удерживать сработавшие тиристоры во включенном состоянии.Причем если при наборе номера ошибочно нажата любая другая кнопка, это приведетк срабатыванию ключа на элементе микросхемы D1. 3 что обеспечит появление лог 0на входе D1. 1/6 — ключ разомкнется и частично правильно набранный код будетсброшен.

Приправильном наборе номера появится ток, протекающий через резисторы R6, R7 иоткроется транзистор VT1. При этом будет подаваться питание на электромагнитYA1. А чтобы электромагнит не находился под напряжением в течение длительноговремени после срабатывания элемент D1. 2 совместно с цепью заряда конденсатораС1, R11 позволяет ограничитьпродолжительность его работы интервалом 24 секунды. Время определяетсяноминалом конденсатора С1. Как только напряжение на входе D1 2/12 в процессезаряда конденсатора достигнет порога срабатывания ключа, он подаст лог '0"на управление D1.1, что переведет все тиристоры в исходное состояние.

Устройствоможет работать при изменении питающего напряжения в более широких пределах, чемэто указано на схеме, но его величина выбирается исходя из необходимой длянадежного срабатывания применяемого электромагнита. При настройке схемы можетпотребоваться подбор номиналов резистора R7 и конденсатора С1.

<img src="/cache/referats/18169/image006.jpg" hspace=«3» vspace=«3» v:shapes="_x0000_i1027">

Рисунок 2 — Принципиальная сема  кодового замка на тиристорах

1.3 Кодовый замок камеры хранения

Кодовыезамки достаточно широко применяются для ограничения доступа посторонних лиц кохраняемым объектам. Удобство пользования такими замками заключается ввозможности как индивидуального, так и коллективного доступа (проход вслужебные помещения, доступ к камерам хранения и т.п.).

Порядокработы с кодовым замком полностью идентичен работе с замками автоматическихкамер хранения. После набора внутреннего, скрытого от постороннего взора кода(установки переключателей SA2 в положение, определяемое пользователем), дверцузахлопывают. Замок автоматически защелкивается. Число возможных вариантовкодовых сочетаний равно числу позиций переключателей SA1 и SA2, возведенных встепень, равную числу типовых наборных элементов. Для того чтобы открыть замок,необходимо на его наборных элементах набрать необходимый код. Последовательностьэлементов замка представляет собой простейшую схему совпадения. В случае еслинабран правильный код, управляющий электрод аналога тиристора оказываетсязашунтированным. В результате, при нажатии на кнопку SB1 «Откр.»,сопряженную с ручкой дверцы, элемент управления замком (электромагнитное релеК1) оказывается подключенным к источнику питания. Реле срабатывает, егоконтакты К1.1 включают электромагнит замка, замок открывается.

Принеправильном наборе кода и нажатии на кнопку SB1 «Открыть», напряжениечерез обмотку реле К1 поступает на управляющий электрод аналога тиристора, оноткрывается, включив реле К2. Контакты реле К2.1 размыкают цепь набора кода ивключают сигнализацию (звонок НА1, сигнальную лампу и др.).

Повторныйнабор кода будет возможен только после нажатия на кнопку SB2 «Сброс».Поскольку ток через обмотку реле К1 в случае неправильного набора кода невелик(ограничен резистором R1 и другими элементами схемы), реле К1 не срабатывает.Таким образом, пользователю для открывания замка предоставляется всего однапопытка, что резко ограничивает возможность подбора кода посторонними лицами.

ДиодыVD1, VD2, включенные параллельно обмоткам реле, препятствуют развитиюколебательных процессов при коммутации индуктивной нагрузки. В схему введен элементзадержки срабатывания — конденсатор С1 большой емкости. Это задерживаетсрабатывание блокирующего устройства на несколько мгновений и позволяетпользователю убедиться в том, что дверца захлопнута, и замок закрыт. На случайаварийного отключения источника питания целесообразно предусмотреть резервноепитание устройства от аккумулятора.

Несколькоиной принцип действия использован в схеме кодового замка, изображенной нарисунок 3. Как и в предыдущих случаях, при правильном наборе кодапоследовательно включенные типовые элементы обеспечивают подачу напряженияпитания на обмотку реле К1 при нажатии на кнопку SB1 «Открыть». Ноодновременно с нажатием на эту кнопку включается звонок НА1, и подаетсязвуковой сигнал, индицирующий факт открывания замка. Блокировки при этом непроисходит.

<img src="/cache/referats/18169/image007.gif" v:shapes="_x0000_i1028">

         Рисунок 3 — Принципиальнаяэлектрическая схема кодового замка

Принеправильном наборе кода и нажатии на кнопку SB1 «Откр.» такжеподается звуковой сигнал. Поскольку обмотка реле К1 последовательно соединена срезистором R1, ток через обмотку реле ничтожен, и его срабатывания непроисходит. В то же время, напряжение питания поступает через резистор R2 наконденсатор С2.

Висходном состоянии сопротивление канала исток-сток полевого транзистора VT1невелико, управляющий электрод тиристора «закорочен» на общий провод.Если кнопка SB1 «Откр.» нажата свыше 5 с, или производятся попыткиподбора кода с замыканием кнопки SB1, конденсатор С2 заряжается, транзистор VT1разблокирует цепь управления тиристором VS1. Тиристор включается, реле К2(нагрузка тиристора) своими контактами К2.1 размыкает цепь набора кода ивключает звуковую (или иную, не показанную на схеме) сигнализацию. Последующиеобращения к замку возможны лишь после деблокировки схемы — нажатия кнопки SB2«Сброс».

Интервалвремени задержки срабатывания определяется RC-цепочкой C2-R2. Для варьированияэтого времени можно использовать переменный резистор R2. Диод VD2 предназначендля мгновенного разряда конденсатора С2 при «правильном» наборе кодаи не обязателен.

1.4Программируемый кодовый замок

Вотличие от ранее опубликованных схем кодовых замков, в данной имеетсявозможность менять код замка с помощью трех кнопок, т.е. обеспечивается режимдостаточно высокой секретности при минимальном количестве кнопок.

Рассмотримпорядок набора (записи) желаемого кода в память замка. Предварительнопроизводится обнуление счетчиков DD6, DD7 кнопкой сброса SB6, после чего в нихзаписывается двухзначный код цифр (О...7) с помощью кнопок (SB4 и SB5).

Индикациянабранного кода читается по потухшим светодиодам (VD1...VD6) в двоичномисчислении. Для защиты от дребезга контактов кнопок применяются RS-триггеры наИМС DD3.

Рассмотримпорядок работы схемы рисунок 4 при открывании замка двери. На пульте дверинажатием кнопки SB2 производится обнуление счетчика DD4. Кнопкой SB1 набираетсяпервая цифра кода (соответствующим количеством нажатий). При правильнонабранной цифре на выводе 6 DD10 появляется логический «О», которыйдает разрешение для набора следующей цифры.

КнопкойSB3 набирается вторая цифра. На выводе 5 DD11 в случае правильно набраннойцифры появляется логическая «1». На входах 3, 4, 5 DD12устанавливается логическая «1», и запускается ждущий мультивибратор,собранный на ИМС DD13. Он обеспечивает включение электромагнита исполнительногомеханизма на время 5...6 с.

Приоткрывании двери установленный на ней геркон КМ1 срабатывает, что приводит кразряду конденсатора С1 через открытый транзистор VT1, и электромагнит К1обесточивается. Выбор времени работы электромагнита производится с помощью R20.

<img src="/cache/referats/18169/image009.jpg" hspace=«3» vspace=«3» v:shapes="_x0000_i1029">

Рисунок 4 — Программируемый кодовый замок

2 Обоснование и выбор схемы РТУ

Этаконструкция смотри рисунок 5 отличается от подобных тем, что на случай попыткиоткрыть дверь посторонними лицами она снабжена звуковой сигнализациейнеправильного набора кода. Простота в конструкции.

3 Описание выбранного варианта. Кодовый замок снепрерывной сигнализацией при неправильном наборе кода

<img src="/cache/referats/18169/image011.gif" v:shapes="_x0000_i1030">

Рисунок 5 – схема электрическая принципиальная

 

Приподаче напряжение питания цепь R1C1 устанавливает триггер DD1 в нулевое состояние и на инверсионном выводе 6 микросхемы DD1 — высокий уровень. При одновременном нажатии кнопок SB7- SB9 с этоговывода поступает сигнал на исполнительное устройство, которое состоит изтранзисторного усилителя и тягового соленоида, управляющего ригелем замка.

Есликод замка набирают не правильно, т.е. нажимают на любую из кнопок SB1-SB6, высокийуровень появляется на выводе 8 микросхемы. Открывается транзистор VS1 и включает звуковой сигнализатор – он выполнен насимметричном мультивибраторе (транзисторы VT1 — VT2),усилителя мощности (VT3) идинамической головке (ВА1) – она и издает звук. Отключают сигнализатор иприводят устройство в исходное состояние нажатием кнопки SB10.

КнопкиSB7- SB9 могут соответствовать любым кнопкам клавиатуры иобразовывать соответствующий код, например 196. Кнопки SB1-SB6 –оставшиеся на клавиатуре. Кнопку SB10устанавливают в потайном месте или, скажем, используют вместо нее, скажемкнопку «0» клавиатуры.

Транзисторымогут быть любые из указанных на схеме серии, тиристор из серии КУ101 с  буквенными индексами Г, Е, И, его также можнона однотипный с VT1, VT2 транзистор. Конденсаторы – К50-3 и КМ-6, резисторы — МЛТ, динамическая головка любая со звуковой катушкой сопротивлением 4-8 Ом.Источник питания – выпрямитель или батарея гальванических элементов напряжением6 В при токе нагрузки не менее 100 мА.

4Электрический расчет. Расчет автоколебательного мультивибратора и усилителямощности

Расчета автоколебательногомультивибратора.

         Схема для расчета автоколебательногомультивибратора приведена на рисунке 6.

 SHAPE  * MERGEFORMAT

<span GOST type A",«sans-serif»;color:black;mso-ansi-language: EN-US">С2

<span GOST type A",«sans-serif»;color:black;mso-ansi-language: EN-US">T1

<span GOST type A",«sans-serif»;color:black;mso-ansi-language: EN-US">Rб

<span GOST type A",«sans-serif»;color:black;mso-ansi-language: EN-US">Rk

<span GOST type A",«sans-serif»;color:black;mso-ansi-language: EN-US">Uкэ1

<span GOST type A",«sans-serif»;color:black;mso-ansi-language: EN-US">Rk

<span GOST type A",«sans-serif»;color:black;mso-ansi-language: EN-US">T2

<span GOST type A",«sans-serif»;color:black;mso-ansi-language: EN-US">Uбэ2

<span GOST type A",«sans-serif»;color:black;mso-ansi-language: EN-US">С2

<span GOST type A",«sans-serif»;color:black;mso-ansi-language: EN-US">Uкэ2

<span GOST type A",«sans-serif»;color:black;mso-ansi-language: EN-US">Rб

<span GOST type A",«sans-serif»;color:black;mso-ansi-language: EN-US">Uбэ1

<span GOST type A",«sans-serif»">ЕПИТ

<span GOST type A",«sans-serif»">вых

<img src="/cache/referats/18169/image012.gif" v:shapes="_x0000_s1031 _x0000_s1030 _x0000_s1032 _x0000_s1033 _x0000_s1034 _x0000_s1035 _x0000_s1036 _x0000_s1037 _x0000_s1038 _x0000_s1039 _x0000_s1040 _x0000_s1041 _x0000_s1042 _x0000_s1043 _x0000_s1044 _x0000_s1045 _x0000_s1046 _x0000_s1047 _x0000_s1048 _x0000_s1049 _x0000_s1050 _x0000_s1051 _x0000_s1053 _x0000_s1054 _x0000_s1055 _x0000_s1056 _x0000_s1057 _x0000_s1058 _x0000_s1059 _x0000_s1060 _x0000_s1061 _x0000_s1062 _x0000_s1063 _x0000_s1064 _x0000_s1065 _x0000_s1173 _x0000_s1066 _x0000_s1067 _x0000_s1068 _x0000_s1069 _x0000_s1070 _x0000_s1071 _x0000_s1072 _x0000_s1073 _x0000_s1074 _x0000_s1084 _x0000_s1085 _x0000_s1086 _x0000_s1087 _x0000_s1088 _x0000_s1089 _x0000_s1090 _x0000_s1091 _x0000_s1092 _x0000_s1093 _x0000_s1094 _x0000_s1095 _x0000_s1096 _x0000_s1097 _x0000_s1098 _x0000_s1099 _x0000_s1100 _x0000_s1101 _x0000_s1102 _x0000_s1103 _x0000_s1104 _x0000_s1105 _x0000_s1106 _x0000_s1107 _x0000_s1108 _x0000_s1109 _x0000_s1110 _x0000_s1111 _x0000_s1112 _x0000_s1113 _x0000_s1114 _x0000_s1115 _x0000_s1116 _x0000_s1117 _x0000_s1118 _x0000_s1119 _x0000_s1120 _x0000_s1052 _x0000_s1075 _x0000_s1076 _x0000_s1077 _x0000_s1078 _x0000_s1079 _x0000_s1080 _x0000_s1081 _x0000_s1082 _x0000_s1083 _x0000_s1121 _x0000_s1122 _x0000_s1123 _x0000_s1124 _x0000_s1125 _x0000_s1126 _x0000_s1127 _x0000_s1128 _x0000_s1129 _x0000_s1130 _x0000_s1131 _x0000_s1132 _x0000_s1133 _x0000_s1134 _x0000_s1135 _x0000_s1136 _x0000_s1137 _x0000_s1138 _x0000_s1139 _x0000_s1140 _x0000_s1141 _x0000_s1142 _x0000_s1143 _x0000_s1144 _x0000_s1145 _x0000_s1146 _x0000_s1147 _x0000_s1148 _x0000_s1149 _x0000_s1150 _x0000_s1151 _x0000_s1152 _x0000_s1153 _x0000_s1154 _x0000_s1155 _x0000_s1156 _x0000_s1157 _x0000_s1163 _x0000_s1164 _x0000_s1165 _x0000_s1167 _x0000_s1172">

Рисунок 6 –Схема мультивибратора на транзисторах

Исходныеданные: амплитуда положительного импульса UKu=12 В, длительность tu1=10 мкс, длительность фронта tф1≤1,0 мкс, длительность среза tc1≤2мкс, период следования T=40 мкс Rн=2 кОм, максимальная температураокружающей среды t°окр=+40°С.

 Выбор типа транзистора. Транзистор  выбирается по определенной частоте fh21б=100 (МГц)максимально допустимому напряжению UКБmax=10 (В) и статическому коэффициентупередачи по току h21Э=120. Таккак транзистор в схеме мультивибратора работает в ключевом режиме, поэтомувыберем широко используемый маломощный высокочастотный транзистор типаКТ315 с параметрами: fh21б=100 (МГц),UКБmax=10 (В), h21Э=120, Iэ=5 (мА), Ik= 20 (мА), UКЭ= 10 (В).

Так какскважность определяется выражением

<img src="/cache/referats/18169/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1032">

тотранзистор должен иметь коэффициент передачи по току:

<img src="/cache/referats/18169/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1033">

Необходимоезначение предельной частоты выбираемого транзистора fh21бнаходится из следующихсоображений. Малое значение длительности фронта импульса tф2≈τа≈τа+RkCkполучитсяв том случае, если постоянная времени заряда емкости С1 отвечаетусловию RkC1≥(5÷10)τа. Обычно τа≥RkCk, и поэтому принять RkC1≈10τа.

Таккак <img src="/cache/referats/18169/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1034"><img src="/cache/referats/18169/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1035"><img src="/cache/referats/18169/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1036"> и поэтому

<img src="/cache/referats/18169/image024.gif" v:shapes="_x0000_i1037">

Используявыражение для h21Э, послепреобразования получаем:

<img src="/cache/referats/18169/image026.gif" v:shapes="_x0000_i1038">

<img src="/cache/referats/18169/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1039">

Проведенныерасчеты показали правильность выбранного транзистора.

Определимсопротивление резистора по формуле:

<img src="/cache/referats/18169/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1040">

где <img src="/cache/referats/18169/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1041">, <img src="/cache/referats/18169/image034.gif" v:shapes="_x0000_i1042">

<img src="/cache/referats/18169/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1043">

         Согласно ряду номинальных значенийсопротивлений примем значение резистора Rк равным 12 МОм. Дляопределения типа резистора рассчитаем его мощность рассеяния по формуле P=I2R, поэтому в качестве резистора R можно использоватьрезистор типа С2-33-0,25-10 12 Мом ± 5%

         Токколлектора насыщения IKнас определяетсяс учетом температуры окружающей среды по выражению:

<img src="/cache/referats/18169/image038.gif" v:shapes="_x0000_i1044">

Сопротивлениерезистора Rбопределяется из условия режима насыщения открытого транзистора. Поэтому

<img src="/cache/referats/18169/image040.gif" v:shapes="_x0000_i1045">

Проверяемвыполнения условия температурной стабильности схемы.

<img src="/cache/referats/18169/image042.gif" v:shapes="_x0000_i1046">

<img src="/cache/referats/18169/image044.gif" v:shapes="_x0000_i1047">

<img src="/cache/referats/18169/image046.gif" v:shapes="_x0000_i1048">

<img src="/cache/referats/18169/image048.gif" v:shapes="_x0000_i1049">

Наосновании полученного неравенства можно не учитывать влияния обратного токаколлектора на длительность и период следования импульса.

Вычисляемемкости конденсаторов С1 и С2.

<img src="/cache/referats/18169/image050.gif" v:shapes="_x0000_i1050">

Согласноряду номинальных значений емкостей выберем конденсатор емкостью 330 пФ,следовательно, в качестве С1 можно использовать конденсатор типаК10-17б-Н90-330 пФ <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">±

10%

<img src="/cache/referats/18169/image052.gif" v:shapes="_x0000_i1051">

Согласноряду номинальных значений емкостей выберем конденсатор емкостью 1000 пФ,следовательно, в качестве С2 можно использовать конденсатор типаК10-17б-Н90-1000 пФ <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">±

10%

Проверяемдлительность фронта.

<img src="/cache/referats/18169/image054.gif" v:shapes="_x0000_i1052">

<img src="/cache/referats/18169/image056.gif" v:shapes="_x0000_i1053">

<img src="/cache/referats/18169/image058.gif" v:shapes="_x0000_i1054">

Расчет усилителя мощности.

Вкачестве выбрал транзистор типа КТ815Б, исходя из условия: 

<img src="/cache/referats/18169/image060.gif" v:shapes="_x0000_i1055">

Uкэдоп=5 (В)                                                IБ=5 (мА)

Епит=6 (В)                                                  Uб=0,6 (В)

Fh21=3 (мГц)                                               <st1:country-region w:st=«on»><st1:place w:st=«on»>Uk</st1:place></st1:country-region>=10 (В)

Iko=5 (мА)                                                   Rk=2 (кОм)

Uбэ=1,2 (В)

         Исходя из данных, найдем величину Rб.

<img src="/cache/referats/18169/image062.gif" v:shapes="_x0000_i1056">

Согласноряду номинальных значений сопротивлений, выбирают резистор с номинальнымсопротивлением Rб=100 (кОм)и рассчитывают его.

Р=I2Rб=0,15(Вт)≈0,25 (Вт)

Поэтомув качестве Rбвыбираемрезистор типа С2-33-100 Ом- 0,25 Вт±5%

Рассчитаемвеличину Rкэ.

<img src="/cache/referats/18169/image064.gif" v:shapes="_x0000_i1057">

Согласноряду номинальных сопротивлений, выберем резистор с сопротивлением RКЭ=1 (кОм), и рассчитаем его P=I2Rкэ≈0,125 (Вт), выберем резистортипа С1-22-1 кОм-0,125 Вт±10%.

Рассчитаемвеличину Ik,проходящего динамик ВА1.

<img src="/cache/referats/18169/image066.gif" v:shapes="_x0000_i1058">

Такимобразом.

<img src="/cache/referats/18169/image068.gif" v:shapes="_x0000_i1059">

<img src="/cache/referats/18169/image070.gif" v:shapes="_x0000_i1060">

Всеэлементы схемы рассчитаны, выбраны их типы, следовательно, можно считать расчетзаконченным.

5 Разработка и метод изготовления печатных плат

Впроцессе изготовления плата подвергается действию химических реагентов: прибольших размерах платы, возможно, ее коробление.

Размерыи очертания печатных проводников и элементов, контактных площадок, монтажных иконтактных отверстий и т.п. на чертежах печатных  плат указывают с помощью координатной сетки впрямоугольной системе координат. Правила выполнения чертежей печатных плат(ГОСТ2.417-68) предусматривается также нанесение координатной сетки в полярнойсистеме координат и указание размеров при помощи размерных выносных линий.Допускается комбинированный способ нанесения размеров.

ПоГОСТ 10317-72 шаг координатной сетки в двух взаимно перпендикулярныхнаправлениях должен равняться 2.5мм. Для особо малогабаритной аппаратуры, а также в исключительных, технически обоснованных, случаях применениедополнительного шага 1.25мм.

Схемныедетали и печатные проводники размещают на координатной сетке в соответствии спринципиальной схемой. При этом необходимо более экономно использовать  площадь платы и избегать пересечения схемой.

Элементы,имеющие большие габариты следует размещать вне платы, а соединение осуществлятьмонтажным проводом. Все навесные детали обычно располагают с одной стороныплаты, а печатные проводники – на другой. На сторону печатных проводников недолжны выходить за крепежные детали, так как с этой стороны выполняется пайка.В ряде случаев целесообразно применить двухсторонний монтаж. Конденсаторы,резисторы, перемычки и другие навесные детали располагают параллельнокоординатной сетке. Расстояние между корпусами параллельно расположенныхдеталей должно быть не менее 1мм, а расстояние по торцу – не менее 1.5мм.Центры отверстий для установки навесных деталей располагают в точкахпересечения координатной сетки.

Конструированиепечатной платы начинают с разработки эскиза, который выполняют в увеличенноммасштабе (2:1, 4:1 и т.д.). Для всех элементов, входящих в схему, изготовляют втом же масштабе шаблоны из картона и размешают на поле чертежа. После выборалучшего варианта их расположения, наносят соединительные проводники. Печатныепроводники расположенные на другой стороне платы, показывают штриховымилиниями.

Затемсоставляют чертеж печатной платы. В узлах координатной сетки показываютокружности, соответствующие местам установки навесных навесных  элементов.

Наизображении печатной платы проводники, экраны, контактные площадки и другиепечатные элементы штрихуют. Проводники, ширина которых на чертеже менее 2мм.,изображают сплошной утолщенной линией, равной примерно двум толщинам контурной.Контактные площадки, примыкающие к проводникам, изображены сплошной утолщеннойлинией, не штрихуют.

Наносим краской, лакомили специальным маркером позитивный рисунок схемы проводников. Последующимтравлением в растворе хлорного железа удаляется медь с незащищенных участков, ина диэлектрике получается требуемая электрическая схема проводников.

Подготовка поверхностизаготовки к нанесению рисунка заключается в очистке поверхности фольги.Зачистку целесообразно выполнять латунными или капроновыми щетками.

Химический метод при сравнительнопростом технологическом процессе обеспечивают высокую прочность сцепленияпроводников с основанием, равномерную толщину проводников и их высокуюэлектропроводность. В настоящее время химический метод является основными приизготовлении односторонних печатных плат. Недостатки этого метода необходимостьв металлических втулках при двухстороннем монтаже и непроизводительный расходмеди.

6 Описание конструкции РТУ

Корпус изготовить изудара прочного полистирола. Размеры корпуса 110*100*40. В левой стенки корпусасделать 10 отверстий диаметром 8 мм для кнопок SB1-SB10. Динамик расположить в не корпусанад дверью, подвести проводами для этого в

еще рефераты
Еще работы по радиоэлектронике