АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 9
1 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 10
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 12
3 ПРИНЦИП РАБОТЫ УСТРОЙСТВА 14
4 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 16
4.1 Выбор и обоснование типов элементной базы 16
4.1.1 Подбор конденсаторов 16
4.1.2 Подбор микросхем 20
4.1.3 Подбор предохранителей 21
4.1.4 Подбор дросселей 21
4.1.5 Подбор резисторов 22
4.1.6 Подбор трансформатора 24
4.1.7 Подбор диодов 24
4.1.8 Подбор транзисторов 25
4.1.9 Подбор разъемов 25
4.1.10 Подбор реле 26
4.2 Выбор вариантов установки навесных элементов 27
4.3 Выбор посадочных мест для элементов. Создание библиотеки 28
4.4 Выбор класса точности печатной платы и технологии ее изготовления.... 31
4.5 Расчет основных элементов проводящего рисунка 34
4.5.1 Основные параметры ПП 34
4.5.2 Расчет диаметра металлизированного отверстия 35
4.5.3 Расчет минимально допустимой ширины проводников 35
4.5.4 Минимальный диаметр контактных площадок 36
4.6 Выбор и размещение отверстий, не предназначенных для установки
электрорадиоэлементов 37
4.7 Выбор материала ПП. Выбор конструктивного покрытия 38
4.8 Размещение элементов и трассировка ПП 39
4.9 Расчет надежностных параметров печатного узла 40
Конденсаторы 41
4.9.2 Микросхемы 45
4.9.3 Предохранители 45
4.9.4 Дроссели 46
4.9.5 Резисторы 47
4.9.6 Трансформатор 52
4.9.7 Диоды 53
4.9.8 Транзисторы 54
4.9.9 Разъемы 55
4.9.10 Реле 57
4.9.11 Печатная плата 57
4.10 Обеспечение теплового режима элементов, вынесенных за пределы печатного узла 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 69
Системы передачи информации в радиочастотном диапазоне обычно включают в себя усилители мощности, построенные как на основе традиционно применяемых ламп, так и мощных транзисторов.
Несмотря на ряд преимуществ применения транзисторов при усилении относительно небольшой мощности сигнала, ламповые усилители при мощности 1кВт и более обладают большим КПД, меньшими габаритами и лучшей надежностью.
В последнее время наибольшее распространение получили усилители, использующие на выходе генераторные тетроды.
Тетроды по сравнению с триодами, обладающими высокой линейностью усиления, позволяют получить более высокое усиление, что существенно снижается требования к величине мощности раскачки, а соответственно и упрощению всего устройства в целом.
Однако, для тетродов характерно наличие динатронного эффекта, заключающегося в том, что при определенных режимах питания тетрода поток внутренних электронов от анода устремляется к экранной сетке, создавая опасные для нее токи вплоть до разрушений.
Это приводит к необходимости организации алгоритма питания электродов лампы и создания устройств защиты, обеспечивающих безопасную эксплуатацию генераторных ламп. Это в особенности и касается современных высокоэффективных металлокерамических ламп.
Большая часть известных разработок базируется на использовании электронно-релейных устройств, обеспечивающих управление и защиту выходных ламп усилителей.
Целью данной работы является создание основного блока режимов и защиты тетродов, входящих в состав линейного усилителя мощности с микропроцессорным управлением.
В ходе выполнения ВКР был спроектирован печатный узел для управления и защиты выходной лампы усилителя. Для того чтобы спроектировать данный печатный узел был произведен анализ литературы по данной теме. После теоретической проработки материала была проанализирована электрическая принципиальная схема, представленная заказчиком, а именно, учтены электрические соединения, номиналы для всех элементов, представленных на схеме [5].
После анализа электрической принципиальной схемы был произведен подбор элементной базы, исходя из собственных соображений и исходных номиналов элементов. Выбор элементов производился с учетом обеспечения стабильного режима работы устройства, а также немаловажными факторами являлись их доступность и приемлемая цена.
Далее для размещения элементов на печатной плате и дальнейшей ее трассировки была использована САПР Altium Designer 14.3. При размещении элементов основными критериями служили равномерность распределения и необходимость размещения на противоположных сторонах печатной платы элемнтов, монтируемых на поверхность и в отверстия.
Также был произведен рассчет надежности печатного узла. В результате чего выявлено следующее: интенсивность отказа равна 6,2772 • 10-6 1/ч, среднее время безотказной работы составило 159306 ч.
Для обеспечения теплового режима элементов, вынесенных за пределы печатной платы, был произведен расчет радиатора. В результате получены необходимые габариты, число ребер, толщины основания и пластин радиатора.
В конечном итоге спроектирован печатный узел, который удовлетворяет всем требованиям технического задания, содержит в своем составе распространенные и качественные элементы, а также доступен для дальнейшей модернизации в связи с усовершенствованием элементной базы в будущем.
