Разработка конструкции цифрового FM-приемника

ВВЕДЕНИЕ

Нашу жизнь не возможно представить без радио и радиосодержащей аппаратуры. А началось это с того как в 1887 г. своими экспериментами немецкий физик Г.Р. Герц (1857 - 1894) доказал справедливость гипотезы Дж.К. Максвелла (1831 - 1879) о существовании электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света (называемых теперь радиоволнами), многие изобретатели в разных странах занялись вопросом использования этих волн для беспроволочной передачи сигналов. Немалый вклад внесли в это французский физик Э. Бранли (1844 - 1940), а также английский ученый О. Дж. Лодж (1851 - 1940). Первая в мире радиопередача была осуществлена в России знаменитым изобретателем и ученым А.С. Поповым (1859 -1906). В 1888 г. ученый узнал об открытиях Герца и немедленно приступил к их воспроизведению. В 1889 г. в одной из своих лекций, Попов впервые указал на возможность использования электромагнитных волн для передачи сигналов на расстояние без проводов. Огромное значение для дальнейшего развития электросвязи имело появление на рубеже ХIХ и ХХ вв. электронных ламп. В 1883 г. Эдисон обнаружил, что стеклянная колба вакуумной лампочки накаливания темнеет из-за распыления материала нити. Впоследствии было установлено, что причиной этого "эффекта Эдисона" является испускание электронов раскаленной нитью лампочки (явление термоэлектронной эмиссии). В 1904 г. английский ученый Дж. Э.Флеминг (1849 -1945) изобрел вакуумный диод (двух электродную лампу) и применил его в качестве детектора (преобразователя частот электромагнитных колебаний) в радиотелеграфных приемниках. В 1906 г. американский конструктор Ли де Форест (1873 - 1961) создал трехэлектродную вакуумную лампу - триод (аудион Фореста), которую можно было использовать не только в качестве детектора, но и усилителя слабых электрических колебаний. Спустя 4 года инженеры Либен, Рейкс и Штраус в Германии сконструировали триод с сеткой в виде перфорированного листа алюминия, помещенной в центре баллона. Однако первые приборы имели слабый коэффициент усиления. Необходимы были дополнительные изыскания, чтобы превратить триод в настоящий усилитель. Этим новым устройством была регенеративная схема (1912) американского радиотехника Э.Х. Армстронга (1890 -1954). Это был чувствительный приемник и первый немеханический генератор чистых непрерывных синусоидальных сигналов. Регенеративная схема Армстронга была быстро принята промышленностью. В 1915 г. между Нью-Йорком и Сан-Франциско была установлена трансконтинентальная телефонная связь с применением регенеративных ретрансляторов. В современной радиоэлектронике вы не обнаружите ни одной лампы их заменили транзисторы а транзисторы в свою очередь заменилимикросхемы и микроконтроллеры. Что позволило в значительной мере уменьшить размеры и весрадиоаппаратуры. Современные цифровые радиоприемники УКВ диапазона размером всего несколько сантиметров. Широкое используютсярадиоприемникив автомобилях. В связи с этим радиоприемникидолжны быть хорошо защищены от электромагнитного, механического, температурного воздействия. Элементная база должна быть подобрана таким образом что бы при воздействии внешних факторов параметры оставались в заданных пределах. В данной курсовой работе произведемразработку цифрового FM приемника обладающим следующими возможностями:

- плавная настройка на станцию;

- энергонезависимая память на 20 радиостанций;

- электронная регулировка тембра звучания в пределах ± 10 дБ, с шагом 2 дБ.

Так же в данной работе произведем автоматизированное проектирование печатной платы, и корпуса радиоприемника с использованием современным пакетов прикладных программ. Что позволит ускорить процесс разработки и производства данного изделия.


1. РАЗРАБОТКА РАЗВЕРНУТОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ И ФОРМУЛИРОВАНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ЧАСТНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЯ

Введение

В данном разделе описываем приемлемый конечный результат предстоящего процесса проектирования, независимый от проектных характеристик, которые могут свободно изменяться в зависимости от условий эксплуатации.

Основание для разработки

Основанием для разработки служит задание по курсовому проектированию выданное 03 января 2009г. на тему: "Разработка конструкции цифрового FM-приемника"

Источник разработки

Источником разработки является схема электрическая принципиальная (Приложение №1)

Технические требования

Климатическое исполнение О. Общеклиматическое исполнение.

Для макроклиматических районов на суше, кроме макроклиматического района с очень холодным климатом (концентрация хлоридов - 0,3 - 300 мг/м2 ·сут., сернистого газа - не более 250 мг/м2 ·сут.).

Диапазон рабочих температур при эксплуатации минус 60...+50 °С для 1-й категории. Для данного изделия категория 2 , диапазонам рабочих температур при эксплуатации +50…-60°С

Вариант исполнения : наземная, возимая.

Годовой выпуск 5000 шт/год

Конструкция цифрового FM-приемника должна обеспечивать: удобство эксплуатации, возможность ремонта, доступ ко всем элементам, узлам, требующим регулирования.

Для антикоррозионной защиты поверхность деталей, сборочных единиц и блока в целом применять гальванические и лакокрасочные покрытия.

Габаритные размеры 110×70мм

Напряжение питания от внешнего источника +10В…+15В

Предусмотреть возможность охлаждения элементов, защищенность от пыли и влаги.

Конструктивные параметры:

- масса устройства не более 0,4 кг;

- габаритные размеры не более 120´100´45 мм;

- изделие не создает мощных радиопомех.


2 . ОБЗОР АНАЛОГИЧНЫХ РАЗРАБОТОК И АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ РАЗРАБАТЫВАЕМОЙ КОНСТРУКЦИИ

SONY ICF-SW7600G

Цифровой радиоприемник серии "WORLD BAND RECEIVER", диапазоны FM stereo/MW/SW/LW, память на 100 станций, ЖК дисплей с подсветкой, индикатор настройки, телескопическая антенна. Made in Japan!

GRUNDIG Yacht Boy P2000

Цифровой радиоприемник, FM-stereo/MW/ SW-1/SW-2, шаг настройки 50kHz(FM), 10kHz(MW), 5kHz(AM), часы/таймер, память на 20 станций, ЖК дисплей с подсветкой, телескопическая антенна, питание AC/DC 4.5V. Размеры 142x92x35 мм, вес 330 гр.

Si4704/05

Усовершенствованный FM радиоприемник Si4704/05 является наиболее продвинутым портативным решением из предлагаемых в настоящий момент на рынке, сочетая в себе

встроенную поддержку антенны, цифровой аудио выход, повсеместно поддерживает диапазон FM частот, а также имеет чрезвычайно гибкую FM функциональность при простом интерфейсе управления.

Основные характеристики:

- Поддерживаемый диапазон FM частот (64–108 МГц)

- Поддерживает интегрированную антенну

- Настройка радио

- Автоматический контроль частоты и автоматический регулятор усиления.

- Настраиваемое моно/стерео.

Области применения:

Сотовые телефоны,MP3 плееры, "Карманные компьютеры", электронные записные книжки, портативное радио, аэронавигация, автомобильные устройства, бытовая электроника.

Si4708/09

Si4708/09 представляет собой самый миниатюрный FM радиоприемник, являющийся продолжением семейства Si4700 FM радиоприемников и сочетающий в себе дальнейшее упрощение применения, а также привлекательность благодаря добавлению функции приема FM радио в мобильные устройства.

Основные характеристики:

Поддерживаемый диапазон FM частот (76–108 МГц)

Автоматический контроль частоты и автоматический регулятор усиления, защита от перегрузки, измерение мощности сигнала, цифровой радиоприемник низко-промежуточной частоты

Области применения:

- сотовые телефоны;

- MP3 плееры;

- "Карманные компьютеры", электронные записные книжки;

- портативное радио;

- аэронавигация;

- автомобильные устройства;

- бытовая электроника;

- USB FM радио.


3 . АНАЛИЗ ТРЕБОВАНИЙ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

Согласно технического задания данное устройства эксплуатируется в салоне автомобиля ,монтируясь на передней панели приборов, с температурой окружающей среды минус 60…+50°С относительной влажностью 98%.

Устройство должно быть эргономичным, выдерживать линейное ускорение 6g, вибранагрузки, проста в использовании. В устройстве должен быть предусмотрен теплоотвод от нагревающихся элементов - это требование достигнем выполнением корпуса из металла. Приемник должен обслуживаться одним человеком - регулировку и настройку выведем на переднюю панель прибор. Для антикоррозионной защиты поверхность деталей, сборочных единиц и блока в целом применять гальванические и лакокрасочные покрытия.

Вся коммутация с внешними устройствами будет осуществляться с помощью разъемов.

Для предотвращения устройства от внешних воздействий и механических повреждений будет использоваться корпус из ударопрочной стали марки 85 ГОСТ 28250-89. Необходимо будет провести на механические воздействия и удары и тепловой расчеты, чтобы определиться с использованием дополнительных средств защиты и систем охлаждения.

Для охлаждения элементов будем использовать радиатор из алюминиевого сплава.


4. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЯ И ЕГО СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ

4.1 Выбор и обоснование методов конструирования, структуры конструкции и разработка компоновочной схемы изделия

В данном курсовом проекте разрабатываем изделие невысокой функциональной сложности, поэтому, за основную компоновочной схемы можем принять многоблочную централизованную схему.

Выбираем модульный метод конструирования .Одним из достоинств модульного метода конструирования является возможность использования при проектировании изделий РЭУ конкретных систем базовых конструкций, обеспечивающих возможность применения типовых (унифицированных) конструкций модулей, их конструктивную входимость по всем иерархическим уровням, конструктивно-технологическую преемственность возможных решений при модернизации; совместимость и единство художественно-конструктивного решения; использование современной и перспективной технологии производства изделий РЭУ.

Модулем нулевого уровня будут являться электронные компоненты.


Copyright © MirZnanii.com 2015-2018. All rigths reserved.