- більший коефіцієнт заповнення корпусу.
- меншу технологічність.
Висновок: Враховуючи всі переваги і недоліки представлених конструкцій, найбільшу оптимальною і надійною є конструкція №3, тому обираємо варіант №3.
5. Обґрунтування вибору елементної бази і матеріалів конструкції.
5.1 Обґрунтування вибору елементної бази.
Вибір елементної бази проводиться на основі схеми електричної принципової з урахуванням викладених у ТЗ умов і вимог. Експлуатаційна надійність елементної бази в основному визначається правильним вибором типу елементів при проектуванні і при використанні в режимах яки не перевищують гранично допустимі.
Для правильного вибору типу елементів необхідно на основі вимог по установці в часті кліматичних, механічних і ін. впливів проаналізувати умови роботи кожного елементу і визначити:
експлуатаційні фактори (інтервал робочих температур, відносну вологість оточуючого середовища, атмосферний тиск, механічні навантаження і ін.);
значення параметрів і їх дозволені зміни в процесі експлуатації (номінальне значення, допуск, опір ізоляції, шуми, вид функціональної характеристики і ін.);
дозволені режими і робочі електричні навантаження(потужність, напруга, частота, параметри імпульсного режиму і ін.);
показники надійності, довговічності і терміну зберігання.
Критерієм вибору в пристрої ЕРЕ є відповідність технологічних і експлуатаційних характеристик ЕРЕ заданих умовами роботи і експлуатації.
Основними параметрами при виборі ЕРЕ є:
технічні параметри:
номінальне значення параметрів ЕРЕ згідно принципової електричної схеми приладу;
допустимі відхилення величини ЕРЕ від їх номінального значення;
допустима робоча напруга ЕРЕ;
допустима потужність розсіювання ЕРЕ;
діапазон робочих частот ЕРЕ;
коефіцієнт електричного навантаження ЕРЕ.
експлуатаційні параметри:
діапазон робочих температур;
відносна вологість повітря;
атмосферний тиск;
вібраційні навантаження;
інші показники.
Додатковими критеріями при виборі ЕРЕ є:
уніфікація ЕРЕ;
маса і габарити ЕРЕ;
найменша вартість.
Вибір елементної бази по вищеназваним критеріям дозволяє забезпечити надійну роботу виробу. Застосування принципів стандартизації і уніфікації при виборі ЕРЕ при конструювання виробу дозволяє отримати наступні переваги:
значно зменшити строки і вартість проектування;
скоротити на підприємстві – виробнику номенклатуру застосованих деталей і зборочних одиниць;
збільшити масштаби виробництва;
виключити розробку спеціальної оснастки і спеціального обладнання для кожного нового варіанту РЕЗ, тобто спростити підготовку виробництва;
створити спеціалізоване виробництво стандартних і уніфікованих зборочних одиниць для централізованого забезпечення підприємства;
покращити експлуатаційну і виробничу технологічність;
знизити собівартість випускає мого виробу.
Враховуючи сказане, зробимо вибір елементної бази для розроблювального просторою.
В пристрою застосовані:
- мікросхеми TL494, LM393N, L7805, TL431;
- резистори;
- терморезистор NTC;
- конденсатори;
- транзистори 2SC4242, 2SA1015, 2SC945, A733, C3457;
- діоди 1N414B, FR155;
- стабілітрон 9V;
- діодні зборки CTX128, D89-004, F10P048;
- трансформатори;
- дроселі;
- плавкий запобіжник 5A.
Проведемо порівняльний аналіз, вищевказаних елементів з їх аналогами, діапазон експлуатаційні характеристики яких відповідає вимогам ТЗ. За мету ставимо вибір ЕРЕ найбільш дешевих, розповсюджених і яки постачаються багатьма організаціями – поставниками електронних компонентів в Україні, при умові дотримання принципу найменших габаритів і установчих розмірів.
5.1.1 Вибір мікросхем.
5.1.1.1 Вибір керуючої мікросхеми.
В схемі в якості керуючої мікросхеми застосована мікросхема TL494, яку випускає фірма TEXAS INSTRUMENT (США). Її повним аналогом як по електричним параметрам так и по експлуатаційним є мікросхеми:
IR3M02 SHARP (Японія);
uA494 FAIRCHILD (США);
KA7500 SAMSUNG (Корея);
MB3759 FUJITSU (Японія).
Серед представлених мікросхем найменшу вартість, широку розповсюдженість і не дефіцитністю має KA7500 SAMSUNG (Корея). Тому в якості керуючої мікросхеми вибираємо KA7500. При ремонті або заміні можливе використання будь якої мікросхеми з вище перерахованих.
5.1.1.2 Вибір мікросхеми - компаратору напруг.
В схемі компаратором напруг є мікросхема LM393. Її повним аналогом як по електричним параметрам так и по експлуатаційним є мікросхеми: HA17393, BA10393, C393C, К1401СА1.
Серед вказаних мікросхем, LM393 виробництва фірми PHILIPS найбільш широко представлена на ринку України і має саму низьку вартість.
5.1.1.3 Вибір мікросхем стабілізаторів напруг.
В схемі в якості стабілізатора напруги на +5В застосована мікросхема L7805, її повним аналогом є КР142ЕН5А вітчизняного виробництва. Мікросхеми мають приблизно однакову вартість. Струм стабілізації в КР142ЕН5А більший ніж в L7805. По маса габаритному показнику L7805 менша ніж КР142ЕН5А. Враховуючи електричні параметри і габаритні вибираємо L7805.
5.1.1.4 Вибір мікросхем підсилювача помилки.
В схемі для підсилення помилки застосована мікросхема TL431C. Її повним аналогом є мікросхеми AN1431T, TA76431S. Серед аналогів TL431C має найнижчу вартість, тому вибираємо TL431C.
5.1.2 Вибір резисторів.
При виборі резисторів керуємось такими їх характеристиками як електричний опір і вартість.
Для здійснення вибору типу постійних резисторів скористуємося порівняльною таблицею, в який винесені декілька основних параметрів.
| Характеристика | Вуглецеві | Металоплівкові | Металокисні |
| Rном | 10 Ом 1 МОм | 1 Ом 10 МОм | 1 Ом 5,1 МОм |
| Межі Рн , Вт | 0,125 2,0 | 0,125 2,0 | 0,25 2,0 |
| ΔR, % | 5; 10; 20 | 5; 10 | 5; 10; 20 |
| Максимальна робоча напруга, В | 100 3000 | 200 700 | 7 1000 |
| Залежність опору від напруги | низька | середня | середня |
| Залежність опору від частоти | низька | низька | середня |
| Рівень власних шумів, мкВ/В | низька | Не більше 1 | Не більше 5 |
| ТКС(αR∙104) 1/°С | 0,012 0,025 | Не більше 0,02 | Не більше 0,02 |
| Стабільність | висока | висока | висока |
| Надійність | середня | висока | висока |
| Інтервал робочих температур, °С | -60 +125 | -60 +200 | -60 +155 |
| Діапазон частот вібрації, Гц | 10 600 | 10 600 | 10 600 |
| Вартість | дорогі | дешеві | дешеві |
Виходячи з вище вказаних вимог вибираємо метало плівкові резистори типу С2-22 вони мають параметри яки нам найбільш підходять за показниками.
5.1.3 Вибір конденсаторів.
При виборі електролітичних конденсаторів головним чином керуємося такими характеристиками як габарити і собівартість.
Враховуючи те що електролітичні конденсатори в електричній схемі є одніми з найвідповідальнішими елементами, при конструюванні будуть засновані конденсатори фірми PHILIPS – лідера в виробництві високо надійних конденсаторів, яки мають самі менші габарити і низьку вартість.
Не полярні конденсатори в схемі не є критичними елементами і до них не пред’являються особливі вимоги. Тому при виборі не полярних конденсаторів керуємось критерієм низької вартості, установочного місця і габаритами.
5. 1.4 Вибір транзисторів.
5.1.4.1 Вибір силових транзисторів.
| Тип транзистора | Параметри транзистора | |||||||
| Ik макс,А | Uке макс,В | h21е мин | Fгр, МГц | Iкбо макс,А | tвкл. макс.,с | tвикл. макс.,с | Pрас. макс., Вт | |
| 2SC2625 | 10.0 | 400 | 10 | 20 | 100 мк | 1 мк | 1 мк | 100 |
| 2SC3042 | 12.0 | 400 | 15 | 20 | 10 мк | 0.5 мк | 0.5 мк | 25 |
| 2SC3277 | 10.0 | 400 | 8 | 20 | 10 мк | 0.5 мк | 0.5 мк | 25 |
| 2SC3306 | 10.0 | 400 | 10 | 20 | 100 мк | 1.5 мк | 1.5 мк | 100 |
Серед представлених транзисторів вибираємо транзистор за мінімальною потужністю розсіювання і максимальним струмом колектора. За вартісною характеристикою, транзистори мають однакову ціну, тому оптимальним є вибір 2SC3042.
5.1.4.2 Вибір малопотужних транзисторів.
| Тип транзистора | Параметри транзистора | |||||
| Ik макс,А | Uке макс,В | h21е мин | Fгр, МГц | Iкбо макс,А | Pрас. макс., Вт | |
| 2SC945 | 100 мл | 40 | 205 | 180 | 100 н | 250 мл |
| A733 | 100 мл | 50 | 270 | 200 | 100 н | 250 мл |
| 2SA733Q | 100 мл | 50 | 600 | 250 | 100 н | 250 мл |
| 2SA733R | 100 мл | 50 | 400 | 250 | 100 н | 250 мл |
Серед розглянутих малопотужних транзисторів виберемо 2SC945 і A733, як такі що найбільше підходять за параметрами і є найдешевшими.
5.1.5 Вибір діодів.
В схемі в сигнальних колах використані низьковольтні діоди 1N4148, аналогом яких є діоди вітчизняного виробництва КД521, КД522. За показником вартості, розповсюдженості і постачаємості 1N4148 є кращім вибором.
В якості силових низькочастотних випрямляючих діодів використан мережевий діодний міст PBL405, аналогами якого є RS405L, PO4051, 1N5408, FL406, КЦ405. Всі діодні мости є розповсюдженими і мають приблизно однакову вартість, перші три серед них мають перевагу в критерії посадочного місця, тому вибираємо діодний міст PBL405.
В якості вихідних високочастотних випрямляючих діодів вторинної сторони використані FR153, в каналі -12В і -5В. Аналогами є діоди PXPR1002, RS102R, КД208, КД226. За маса габаритними показниками, показниками вартості і установчими розмірами перевагу відаємо RS102R.
В каналі +5В використано напівміст з двох діодів Шоттки СТВ-34М (аналог D89-004), в каналі +12В і +3.3В використані напівмости з двох кремнієвих діодів CTX128(аналоги CTL22S, C2504, ESAC25-020). Враховуючи показники потужності розсіювання і час відновлення параметрів вибираємо діодний напівміст для каналу +5В - D89-004, а в каналах +12В і +3.3В CTX128.