Выбор и обоснование структурной и принципиальной электрических схем

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА НА ТЕМУ:

ВЫБОР И ОБСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ И ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ

СОДЕРЖАНИЕ

1 ВЫБОР И ОБСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ И ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ

1.1 Выбор структурной схемы

1.2 Выбор принципиальной электрической схемы

1.2.1 Выбор элементной базы

1.2.2 Ограничитель

1.2.3 Измеритель частоты биений

1.2.4 Частотный дискриминатор

1.2.5 Полосовой фильтр

1.2.6 Обнаружитель

1.2.7 Схема выдачи сигнала «Разрешение»

1.2.8 Схема выдачи сигнала «Исправность»

1.2.9 Коммутаторы

1.2.10 Интегратор ошибки

2 ОПИСАНИЕ И РАБОТА УСТРОЙСТВА

2.1 Описание блока ПЗК

2.2 Работа блока ПЗК

3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Расчет двоичных кодов для цифровых компараторов

3.2 Расчет надежности блока

4 КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ, МОНТАЖА 5 КОНСТРУКЦИЯ БЛОКА 6 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

6.1 Краткая характеристика работы

6.2 Безопасность проекта

6.2.1 Микроклимат на рабочем месте

6.2.2 Экспертиза электробезопасности

6.2.3 Экспертиза пожаробезопасности

6.2.4 Экспертиза освещенности

6.3 Эргономичность проекта

6.4 Экологичность проекта

6.4.1 Электромагнитные излучения

6.4.2 Экспертиза вентиляции

6.5 Чрезвычайные ситуации

Список литературы

1 Выбор и обоснование структурной и принципиальной электрических схем

 

1.1      Выбор структурной схемы

 

Одним из исходных данных к дипломному проекту является цифровая обработка сигнала. Принятый сигнал частоты биений необходимо оцифровать, обнаружить (т.е. опознать), выяснить величину и направление отклонения принятого сигнала от предсказанного и на основании всех этих данных сформировать управляющее напряжение, которое затем выдать на модулятор, для последующей выдачи его на индикатор высоты.

Назначение блоков прилагаемой структурной схемы приведено ниже.

Ограничитель предназначен для оцифровки приходящего аналогового сигнала частоты биений. Он преобразует синусоидальный сигнал в прямоугольные импульсы, подходящие для последующей цифровой обработки.

Измеритель частоты биений необходим для реализации дальнейшей цифровой обработки. Он преобразует сигнал частоты биений в цифровой код соответствующий длительности периода сигнала биений.

Полосовой фильтр пропускает сигнал находящийся в заданной полосе частот и позволяет определить не находится ли принятый сигнал за допустимыми пределами измерений.

Обнаружитель усредняет показания сигнала с выхода полосового фильтра и выдает сигнал «Захват», говорящий о том, что принятый сигнал действительно является сигналом данного высотомера отраженным от земной поверхности и несущим информацию о высоте полета объекта.

Схема выдачи сигнала «Разрешение» предназначена для выдачи сигнала принимающего участие в управлении прохождением сигналов с тактового генератора через коммутатор на интегратор ошибки.

Схема выдачи сигнала «Исправность» предназначена для формирования и выдачи сигнала «Исправность» на выходные клеммы блока с целью его дальнейшего использования в других блоках радиовысотомера. Выдаваемый сигнал позволяет судить о состоянии блока и говорит о правдоподобности показаний радиовысотомера.

Частотный дискриминатор оценивает знак отклонения принятого сигнала частоты биений от предыдущего. Выходной сигнал этого блока показывает: увеличилось или уменьшилось частотное рассогласование между излученным и принятым сигналами и указывает направление, в котором следует изменить крутизну модулятора для обеспечения устойчивого слежения.

Коммутатор необходим для управления режимами работы блока ПЗК и управления прохождением сигналов с тактового генератора на интегратор ошибки и выдачей сигналов на выходные клеммы блока.

Интегратор ошибки предназначен для преобразования входных сигналов с тактового генератора и частотного дискриминатора в управляющее напряжение, выдаваемое через выходные клеммы блока на модулятор для обеспечения устойчивого слежения.

1.2 Выбор принципиальной электрической схемы

 

1.2.1 Выбор элементной базы

Для реализации принципиальной схемы выбрана серия 564.

ИМС серии 564 – цифровые, маломощные КМОП ИС, содержат в своем составе 60 типов, различных по своему функциональному назначению: арифметические устройства, счетчики – делители, дешифраторы, триггеры, логические схемы, мультиплексоры, сдвигающие регистры и проч.

Характеристики ИС 564 /1/ :

-           низкая потребляемая мощность (типовая мощность потребления на частоте 1 МГц 25 мкВт/ЛЭ);

-           широкие рабочие диапазоны напряжений питания (3..15 В) и температур;

-           высокая помехоустойчивость 30..45 % Ucc ;

-           защита по входам;

-           температурная стабильность и высокая нагрузочная способность.

Все вышеперечисленные свойства указывают на достаточную приемлемость микросхем данной серии для решения поставленной задачи.