Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Кафедра теоретичної радіотехніки та радіовимірювання (ТРР)
Інформація про роботу
Рік:
2003
Тип роботи:
Розрахункова робота
Предмет:
Основи надійності радіо електронних пристроїв
Група:
РТ-31
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти та науки України
Національний Університет “Львівська політехніка”
Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Кафедра ТРР
Розрахункова робота
з предмету “Основи надійності радіо електронних пристроїв.”
Розрахунок надійності радіоелектронного пристрою.
Виконав:
студент гр. РТ-31
Перевірив:
Львів 2003р.
Завдання для розрахункової роботи: розрахунок надійності підсилювач ЕМЗЗ на інтегральних мікросхемах для побутових умов експлуатації за середнім часом напрацювання на відмову і ймовірності безвідмовної роботи.
Короткий опис пристрою.
ЕМЗЗ – електромеханічний зворотній зв’язок.
Принципова схема підсилювача приведена на рисунку 1. підсилювач може використовуватись для підсилення лінійного вихідного сигналу з магнітофона, і звукознімача. Його чутливість складає 0,1 мВ. Номінальна вихідна потужність 4 Вт на навантаження 4 Ом при коефіцієнті гармонік 1%.
Каскади попереднього підсилення виконані на інтегральних мікросхемах типу К140УД1Б. Регулювання тембру по високих та низьких частотах здійснюється в колі зворотного зв’язку. Для реалізації ЕМЗЗ неінвертуючий вхід мікросхеми DA2 підключений не до спільного провідника, як у звичайній схемі, а до струмового резистора R24 в колі звукової котушки динаміка. Диференціальний вхід мікросхеми дозволяє таким чином отримати еквівалентну місткову схему необхідну для виділення сигналу проти-ЕРС звукової котушки динаміка і створення ЕМЗЗ.
Кінцевий підсилювач виконаний за звичайною схемою і охоплений глибоким від’ємним зворотнім зв’язком. Сигнал зворотного зв’язку знімається з резистора R25 і через резистор R19 подається на неінвертуючий вхід операційного підсилювача DA2. конденсатор С12 створює частотно залежний ВЗЗ для обмеження дії ЕМЗЗ до частоти 300 – 350 Гц. Резистори R20, R22 і коло R23, С13 забезпечує усталеність роботи підсилювача на будь-яке навантаження.
Загальна методика розрахунку надійності радіо електронних пристроїв на основі використання показів інтенсивності відмов елементів.
Загальні положення.
Розрахунок надійності радіоелектронних пристроїв передбачає визначення показників надійності РЕП за відомими показниками надійності їх елементів та вузлів.
При розрахунку надійності беруться такі положення:
відмова будь-якого елементу пристрою призводить до його відмови загалом;
відмови елементів є події випадковими і взаємонезалежними;
інтенсивності відмов елементів і потоки їх відмов не залежать від часу;
Розрахунок надійності повинен проводитись на стадії ескізного і технічного проектування.
Уточнений розрахунок проводять на стадії технічного проектування коли відомі електричні і теплові режими роботи радіо елементів.
Параметри потоків відмов груп електричних частин пристроїв визначаються за формулами:
де λрі – робоча інтенсивність відмов і-го елемента.
Поправні коефіцієнти К1, К2, К3,Кн1, Кн2, К”3, Кt, Ке вибирають з урахуванням рекомендацій, які наведено у додатках:
Поправні коефіцієнти К1, К2, К3, Кн1, Кн2, К(3, Кt, Ке вибирають з врахуванням рекомендацій, які наведено в додатках.
К1=((Кн,Т)- поправний коефіцієнт, який враховує електричне і теплове навантаження елемента;
К2=((U)- поправний коефіцієнт, який враховує номінальну напругу конденсаторіврізних видів;
К3=(( )- поправний коефіцієнт, який враховує, відносне число перемикань тумблерів, перемикачів та мікроперемикачів;
Кn1=(( )- поправний коефіцієнт, який враховує струмове навантаження контактної пари реле;
Кn2=((R,Т)- поправний коефіцієнт, який враховує вид навантаження (активне, індуктивне) реле.
К(3=(( )- поправний коефіцієнт, який враховує відносне число зєднань роз(ємів.
Кn2=((Т(,С)- поправний коефіцієнт, який враховує температуру зовнішнього середовища і час, упродовж якого обмотка реле знаходиться під напругою.
Ке- поправний коефіцієнт, який враховує умови експлуатації пристрою.
Формули розрахунку робочої інтенсивності відмов:
1). Інтенсивність відмов резисторів визначається за формулою:
коефіцієнти електричного навантаження визначаються:
при дії на резистор постійної і змінної напруги Кн визначається за формулою:
2). Інтенсивність відмов конденсаторів визначається за формулою:
Коефіцієнт електричного навантаження:
3). Інтенсивність відмов напівпровідникових приладів визначається так:
Коефіцієнти електричного навантаження визначаються так:
а) діоди імпульсні і випрямні:
б) стабілітрони:
в) транзистори і мікросхеми:
- транзистори малої потужності:
транзистори середньої та великої потужності можна розраховувати також за формулами:
Інтегральні мікросхеми у складі радіоелектронних пристроїв розраховуються як елементи з відповідними наборами вхідних і вихідних параметрів, а також параметрів керування. Розрахунок коефіцієнтів навантаження за цими параметрами має сенс тільки у випадку відомого числового або аналітичного зв’язку між ними. У тих випадках, коли цей зв’язок не відомий, оцінку надійності пристроїв проводять з урахуванням середньостатистичних значень інтенсивності відмов мікросхем у конкретних умовах експлуатації.
г) інтенсивність відмов комунікаційних пристроїв визначається за формулою:
Коефіцієнт електричного навантаження визначаються так:
Якщо надійність елемента характеризується не одним, а декількома визначальними параметрами з відповідними коефіцієнтами навантаження, то при обчисленні його інтенсивності відмов враховується його найбільше значення.
Розрахунок коефіцієнтів навантаження елементів схеми:
Kнр
Pp
Pд
Кнu
U
U~
Uд
R
R1
1,06E-05
1,32E-06
0,125
0,0015
0
0,3
200
68000
R2
0,01383
0,001729
0,125
0,0475
9
0,5
200
47000
R3
0,00002
2,5E-06
0,125
0,00025
0
0,05
200
1000
R4
1,06E-05
1,33E-06
0,125
0,00125
0
0,25
200
47000
R5
0,00002
2,5E-06
0,125
0,0025
0
0,5
200
100000
R6
1,67E-05
2,08E-06
0,125
0,0025
0
0,5
200
120000
R7
0,000064
0,000008
0,125
0,002
0
0,4
200
20000
R8
0,000267
3,33E-05
0,125
0,0015
0
0,3
200
2700
R9
0,000512
0,000064
0,125
0,004
0
0,8
200
10000
R10
0,000296
3,70E-05
0,125
0,0005
0
0,1
200
270
R11
0,000178
2,22E-05
0,125
0,001
0
0,2
200
1800
R12
0,000072
0,000009
0,125
0,0015
0
0,3
200
10000
R13
0,36
0,045
0,125
0,045
9
0
200
1800
R14
0,36
0,045
0,125
0,045
9
0
200
1800
R15
0,141176
0,017647
0,125
0,015
3
0
200
510
R16
0,141176
0,017647
0,125
0,015
3
0
200
510
R17
1,44E-06
1,8E-07
0,125
0,0003
0
0,06
200
20000
R18
0,245106
0,030638
0,125
0,06
12
0
200
4700
R19
0,000613
7,66E-05
0,125
0,003
0
0,6
200
4700
R20
0,000364
4,55E-05
0,125
0,0005
0
0,1
200
220
R21
3,2E-06
4E-07
0,125
0,001
0
0,2
200
100000
R22
0,2
0,1
0,5
0,0025
1
0
400
10
R23
0,666667
1,333333
2
0,004
0
2
500
3
R24
0,5
0,5
1
0,001
0
0,5
500
0,5
R25
0,060606
0,007576
0,125
0,0025
0
0,5
200
33
R26
0,1152
0,0288
0,25
0,034286
12
0
350
5000
R27
0,1152
0,0288
0,25
0,034286
12
0
350
5000
C1
0,0002
0
0,02
100
C2
0,0025
0
0,25
100
C3
0,079365
0
0,5
6,3
C4
0,007937
0
0,05
6,3
C5
0,0003
0
0,03
100
C6
0,0003
0
0,03
100
C7
0,0005
0
0,05
100
C8
0,0003
0
0,03
100
C9
0,6
9
0
15
C10
0,6
9
0
15
C11
0,12
12
0
100
C12
0,002
0,2
0
100
C13
0,0006
0,06
0
100
C14
0,6
12
0
20
C15
0,6
12
0
20
VT1
0,4
0,06
0,15
0,4
10
25
VT2
0,4
0,06
0,15
0,4
10
25
VT3
0,6
0,09
0,15
0,48
12
25
VT4
0,6
0,09
0,15
0,48
12
25
Ір
Ід
VD1
0,45
0,45
1
0,024
12
500
VD2
0,45
0,45
1
0,024
12
500
VD3
0,45
0,45
1
0,024
12
500
VD4
0,45
0,45
1
0,024
12
500
Розрахунок надійності пристрою:
Назва і тип компонента
L0 10^6
T
Кн
К1 г
К2
К3
Кн1
Кн2
К"3
Кt
Ке
Lp 10^6
РЕЗИСТОРИ
R1
1,2
40
0,0015
0,25
0,7
2
1,2
R2
0,7
40
0,047
0,25
0,7
2
0,07
R3
0,7
40
0,0003
0,25
0,7
2
0,07
R4
0,7
40
0,0013
0,25
0,7
2
0,07
R5
0,7
40
0,0025
0,25
0,7
2
0,07
R6
0,7
40
0,0025
0,25
0,7
2
0,07
R7
0,7
40
0,002
0,25
0,7
2
0,07
R8
0,7
40
0,0015
0,25
0,7
2
0,07
R9
1,2
40
0,004
0,25
0,7
2
1,2
R10
0,7
40
0,0005
0,25
0,7
2
0,07
R11
0,7
40
0,001
0,25
0,7
2
0,07
R12
1,2
40
0,0015
0,25
0,7
2
1,2
R13
0,7
40
0,36
0,7
0,7
2
0,98
R14
0,7
40
0,36
0,7
0,7
2
0,98
R15
0,7
40
0,14
0,5
0,7
2
0,7
R16
0,7
40
0,14
0,5
0,7
2
0,7
R17
0,7
40
0,0003
0,25
0,7
2
0,7
R18
0,7
40
0,24
0,55
0,7
2
0,77
R19
0,7
40
0,0003
0,25
0,7
2
0,7
R20
0,7
40
0,0005
0,25
0,7
2
0,7
R21
0,7
40
0,001
0,25
0,7
2
0,7
R22
0,7
40
0,2
0,55
0,7
2
0,77
R23
2
40
0,667
0,75
0,7
2
3
R24
2
40
0,5
0,7
0,7
2
2,8
R25
1,2
40
0,06
0,25
0,7
2
1,2
R26
0,7
40
0,11
0,5
0,7
2
0,154
R27
0,7
40
0,11
0,5
0,7
2
0,154
КОНДЕНСАТОРИ
С1
0,7
40
0,0002
0,65
0,7
2
0,7
С2
0,7
40
0,0025
0,65
0,7
2
0,7
С3
3
40
0,0794
1
0,7
2
3
С4
3
40
0,0079
1
0,7
2
3
С5
0,7
40
0,0003
0,65
0,7
2
0,7
С6
0,7
40
0,0003
0,65
0,7
2
0,7
С7
0,7
40
0,0005
0,65
0,7
2
0,7
С8
0,7
40
0,0003
0,65
0,7
2
0,7
С9
3
40
0,6
0,75
1
0,7
2
2,7
С10
3
40
0,6
0,75
1
0,7
2
2,7
С11
0,7
40
0,12
0,1
0,65
0,7
2
0,01092
С12
0,7
40
0,002
0,65
0,7
2
0,7
С13
0,7
40
0,0006
0,65
0,7
2
0,7
С14
3
40
0,6
0,75
1
0,7
2
2,7
С15
3
40
0,6
0,75
1
0,7
2
2,7
ТРАНЗИСТОРИ
VT1
2,5
40
0,4
0,7
0,7
2
2
VT2
2,5
40
0,4
0,7
0,7
2
2
VT3
2,5
40
0,6
0,85
0,7
2
3
VT4
2,5
40
0,6
0,85
0,7
2
3
Назва і тип компонента
L0 10^6
T
Кн
К1 г
К2
К3
Кн1
Кн2
К"3
Кt
Ке
Lp 10^6
ДІОДИ
VD1
1
40
0,45
0,5
0,7
2
0,9
VD2
1
40
0,45
0,5
0,7
2
0,9
VD3
1
40
0,45
0,5
0,7
2
0,9
VD4
1
40
0,45
0,5
0,7
2
0,9
МІКРОСХЕМИ
DD1
2
40
0,7
2
2
DD2
2
40
0,7
2
2
Гучномовець
ВА1
6
40
0,7
2
6
Імовірність безвідмовної роботи пристрою:
Висновки: на розрахунковій роботі я розрахував надійність підсилювач ЕМЗЗ на інтегральних мікросхемах для побутових умов експлуатації на основі використання паказників інтенсивності відмов елементів. На основі проведених розрахунків я можу стверджувати що елементи схеми є неперенавантаженими та враховуючи особливості експлуатації електролітичних конденсаторів можу рекомендувати зменшити допустиму напругу конденсаторів С3 і С4 або збільшити навантаження на них. Оскільки у схемі є недонавантажені елементи то для розрахунків були використані середньостатистичні інтенсивності відмов цих елементів.
Список літератури :
1. Основи надійності радіоелектронних пристроїв. За ред. д-ра техн. наук, проф. Л.А. Недоступа. “Львівська політехніка” 1998 р.
2. Р.М. Терещук, К.М. Терещук, С.А. Седов “Полупроводниковие усилительниє устройства” Київ 1987 р.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора