При обнаружении сигнала на выходе реверсивного счетчика устанавливается уровень «Лог 1», который поступает на вход 1 коммутатора 1 и вход инвертора 1. Уровень «Лог 1» на входе 1 коммутатора 1 разрешает прохождение на выход 1 коммутатора 1 импульсов с выхода счетчика 1, поступающих на вход 3 коммутатора 1 и запрещает прохождение импульсов с частотой 12,5 кГц, поступающих на вход 5 коммутатора 1.
Таким образом, на выход 1 коммутатора 1 проходят импульсы с выхода счетчика 1 и затем, через коммутатор 2, пропускаются на выходной контакт блока.
На тактовые входы счетчиков 3 и 4 с коммутатора 2 поступают импульсы «Fт», а на знаковые - «±S». счетчики производят подсчет импульсов тактовой частоты и на их выходе образуется код. Код с выходов счетчиков поступает на входы ПКН, на выходе которого появляется напряжение управления соответствующее пришедшему коду. Управляющее напряжение с выхода ПКН выдается через выходные контакты блока на усилитель, для регулировки усиления, и модулятор.
В режиме установки высоты внешними сигналами, сигнал «Уст Н» в виде уровня «Лог 1» через преобразователь уровня подаётся на вход инвертора 3 и вход коммутатора 2, на второй вход которого подаётся сигнал с выхода инвертора 3. Это приводит к тому, что коммутатор 2 не пропускает сигналы «± S», «Fт» и «Разрешение» формируемые в блоке. На выходные контакты блока выдаются преобразованные по уровню сигналы «Уст ± S», «Уст Fт», а вместо сигнала разрешение выдается уровень «Лог 1». Изменением уровня сигнала «Уст ± S» и частоты сигнала «Уст Fт» в режиме «Уст Н» обеспечивается режим имитации выдачи выходной информации в диапазоне измеряемых высот.
3.1 Расчет двоичных кодов для цифровых компараторов
В схемах частотного дискриминатора и полосового фильтра применены цифровые компараторы. Они сравнивают значение кода измеренной частоты с опорными кодами соответствующими переходной частоте и границам полосы пропускания.
Процедура вычисления опорного кода описывается формулой (3.1):
Кх = BIN ( Тх / Ткв ) (3.1)
где - Кх – искомый код опорной частоты;
BIN – операция преобразования в двоичный код;
Тх – период опорной частоты;
Ткв – период кварцевой частоты ( 1600 кГц ).
Переходная частота поддерживается постоянной и равной 30 кГц. Таким образом получается код переходной частоты : 00110101. Т.к. на компараторы подаются только старшие 4 разряда, то код подаваемый на компаратор выглядит так : 0011.
Верхняя частота полосы пропускания постоянна и равна 36 кГц. Код верхней границы полосы следующий : 0101100 , и следовательно на компаратор подается код 0010.
Нижняя частота полосы пропускания постоянна и равна 24 кГц. Код нижней границы полосы таков : 01000010 , значит на компаратор подается следующий код 0100.
3.2 Расчет надежности блока
Важной характеристикой любого устройства является его надежность. Надежность устройства принято оценивать по среднему времени исправной работы. Среднее время исправной работы вычисляется по формуле (3.2.1) :
Т = 1 / Λс (3.2.1)
где Т – среднее время исправной работы;
Λс – интенсивность отказов всей системы.
Интенсивность отказов всей системы зависит от интенсивности отказов каждого её элемента и вычисляется по формуле (3.2.2) :
Λс = ∑ λi(3.2.2)
где λi – интенсивность отказов i-го элемента.
Интенсивность отказов каждого из элементов системы приведена в таблице 3.2 .
Таблица 3.2
| Наименование элемента | Λо 1/млн ч | N, шт | Кэкспл | Кслож | Λi 1/млн ч | N×Λi |
| Резистор С2-33 | 5 | 0,007 | 0,035 | |||
| Конденсатор К50-29 | 1 | 0,13 | 0,13 | |||
| Пайка | 304 | 0,01 | 3,04 | |||
| Микросхемы | ||||||
| 564ЛА7 | 0,017 | 1 | 2,5 | 1,49 | 0,063 | 0,063 |
| 564ТМ2 | 0,017 | 1 | 2,5 | 1,87 | 0,079 | 0,079 |
| 564ИЕ10 | 0,017 | 3 | 2,5 | 1,87 | 0,079 | 0,237 |
| 564ИЕ11 | 0,017 | 5 | 2,5 | 1,87 | 0,079 | 0,395 |
| 564ЛП2 | 0,017 | 1 | 2,5 | 1,49 | 0,063 | 0,063 |
| 564ИП2 | 0,017 | 1 | 2,5 | 1,87 | 0,079 | 0,079 |
| 564КП1 | 0,017 | 1 | 2,5 | 1,87 | 0,079 | 0,079 |
| 564ЛП13 | 0,017 | 1 | 2,5 | 1,87 | 0,079 | 0,079 |
| 564ЛС2 | 0,18 | 1 | 2,5 | 1,49 | 0,063 | 0,063 |
| 572ПА1А | 0,023 | 1 | 2,5 | 2,8 | 0,161 | 0,161 |
| 597СА3 | 0,086 | 1 | 2,5 | 2 | 0,43 | 0,43 |
Таким образом, интенсивность отказов системы Λс = 23,775 1/млн ч
Соответственно среднее время безотказной работы Т = 42060 ч
4 Краткое описание особенностей технологического процесса сборки, монтажа
Процесс сборки проектируемого изделия имеет ряд особенностей, связанных с пайкой и монтажом конструкций на интегральных микросхемах и, в частности, на ИМС серии 564. Некоторые из них будут рассмотрены ниже.
При пайке выводов планарных микросхем припоем марки ПОС-61 температура жала паяльника должна находиться в пределах от 250 до 280 °С. Время пайки не должно превышать 1..5 секунд.
Пайка должна производиться паяльником с потребляемой мощностью от 20 до 60 Вт.
Для микросхем серии 564 пайку выводов начинают с выводов питания.
При ручной пайке необходимо обеспечить достаточный теплоотвод. В качестве теплоотвода допускается использовать пинцет, пассатижи или другой теплопроводящий инструмент используемый при пайке, для удержания деталей.
Телоотвод рекомендуется снимать не ранее чем через 5 секунд по окончании пайки вывода.
Пайку соседнего вывода рекомендуется начинать не ранее чем через 3..5 секунд после пайки предыдущего /3/.
Также при проведении сборки рекомендуется использовать заземляющий браслет во избежание повреждения элементов разрядом статического электричества.
Рекомендации по монтажу и эксплуатации микросхем серий 564 и 572 приведены в бК0.347.064 и бК0.347.182 соответственно. Также рекомендуется при монтаже использовать ОСТ В 11 0398-87.
При проведении работ по сборке и монтажу электрорадиоэлементов дополнительно необходимо соблюдать требования соответствующих документов регламентирующих нормы электоро- и пожаробезопасности в помещениях данного класса опасности.
Блок ПЗК выполнен в виде односторонней печатной платы, которая помещается в корпусе радиовысотомера и соединяется с другими блоками РВ шлейфом припаиваемым к выходным контактам. Выходные контакты блока выполнены в виде лепестков в соответствии с ГУ7.750.162.
Размеры печатной платы выбраны исходя из условий геометрического согласования с другими блоками и обеспечения минимально возможного веса.
Материалом для изготовления печатной платы служит фольгированный стеклотекстолит СФ2-50-1,5 .
Рисунок печатной платы получают путем травления.
Для размещения элементов и крепежа блока в печатной плате выполняют отверстия. Отверстия, предназначенные, для монтажа элементов в целях улучшения контакта металлизируют. Отверстия для крепежа не металлизируют и выполняют под винты с резьбой М4.
Паяный контакт при соединении с другими блоками предпринят во избежание случайной потери электрического контакта, возможной при применении разъема.
Пайка производится припоем ПОС-61 ГОСТ 21931-76.
Цифры выходных контактов платы маркировать краской МКЭ черная УХЛ Ч ОСТ4 ГО.054205, шрифтом 3-Пр3 ГОСТ 26.008-85.
Настройку блока необходимо производить автономно до установки блока в прибор. После окончательной настройки поверхность платы с печатными проводниками покрывают лаком.
Остальные технические требования по ОСТ4 ГО.070.015.
6 Безопасность и экологичность проекта
6.1 Краткая характеристика работы
В данном дипломном проекте разрабатывается блок поиска захвата и контроля сигнала частоты биений ЧМ радиовысотомера (РВ). Блок собран на отдельной плате и соединяется с остальными блоками РВ с помощью разъема.
В процессе разработки осуществлялись следующие виды работ:
- уяснение технического задания и ознакомление с существующими аналогами проектируемого блока.
- разработка схемы структурной блока
- разработка схемы электрической принципиальной блока
- разработка сборочного чертежа блока
6.2 Безопасность проекта
При выполнении каждого вида работ существуют факторы влияющие как на организм человека, так и на окружающую среду. Эти факторы будут рассмотрены в данном разделе.
6.2.1 Микроклимат на рабочем месте
Параметры микроклимата определяются видом выполняемых работ. При различных отклонениях от нормы температуры воздуха происходит значительная трата энергетических ресурсов человека, при этом снижается производительность труда. Для терморегуляции большое значение имеют физические параметры воздуха производственной среды — влажность и движение воздуха. Согласно /4/ оптимальные параметры микроклимата имеют следующие значения:
- температура воздуха в районе рабочего места – 20 ¸ 22°С;
- относительная влажность воздуха – 35 ¸ 60 %;
- скорость движения воздуха – не более 0.2 м/с.
Помещение, в котором производилось макетирование установки, относится к классу нормальных помещений и характеризуется следующими признаками: сухое помещение, в котором отсутствуют признаки, свойственные помещениям жарким, пыльным и с химически активной средой.
Выводы по микроклимату на рабочих местах: при выполнении работ параметры микроклимата на рабочем месте полностью соответствовали значениям, приведенным выше по /4/.
6.2.2 Экспертиза электробезопасности
Степень опасного воздействия на человека электрического тока зависит от величины поражающего напряжения и тока, его частоты, пути прохождения через тело человека, продолжительности воздействия, условий внешней среды, а также физического состояния и самочувствия человека. Для переменного тока частотой 50 Гц напряжение прикосновения Uприк не должно превышать 2 В при токе менее 0.3 мА; для постоянного тока Uприк не более 8 В при токе менее 1 мА /5/.