Перелік умовних позначок і скорочень

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

РЕФЕРАТ

Дипломний проект містить основну частину на 103 аркушах, таблиць 15, ілюстрацій 15.

Перелік ключових слів: телевізійний приймач, тюнер, супутникове телебачення, конвертор, фільтр, підсилювач проміжної частоти, змішувач, гетеродин, синтезатор напруги, квадратурна фазова модуляція, MPEG-2. Об'єктом проектування є телевізійний приймач з можливістю прийому сигналів у стандарті MPEG-2.

Метою роботи є розробка телевізійного приймача з можливістю прийому сигналів у стандарті MPEG-2 і поліпшеними характеристиками відтворення зображення.

Методом дослідження є теоретичне дослідження можливостей побудови телевізійного приймача з можливістю прийому сигналів до стандарті MPEG-2, частотою кадрового розгорнення 100Гц, функцією «картинка в картинці».

В результаті виконання дипломного проекту розроблені функціональна і структурна схеми телевізійного приймача з можливістю прийому сигналів до стандарті MPEG-2, принципова схема тракту обробки відеосигналу, розраховані ланцюги придушення звукової складової для тракту обробки відеосигналу, перетворювач напруги живлення на стабілітроні, коливальний контур генератора, керованого напругою. Розраховано дільник напруги для відеопідсилювача. Розроблено друковану плату тракту обробки відеосигналу.

Область застосування: прийом сигналів супутникового цифрового, супутникового аналогового, а, також, наземного ефірного і кабельного віщання

ЗМІСТ

Перелік умовних позначок і скорочень

Вступ

Аналітичний огляд

1.1 Стандарти супутникового телевізійного віщання

1.2 Аналоговий метод передачи з ЧМ

1.3 Телевізійний сигнал з тимчасовим поділом компонентів

1.4 Передача сигналів у цифровій формі з стиском

1.5 Засекречування ТВ сигналів

1.6 Аналоговий супутниковий приймач

1.7 Цифровий супутниковий приймач

1.7.1 Схемотехніка цифрових супутникових приймачів

1.7.2 Технічні характеристики цифрових супутникових приймачів

1.8 Цифровий стандарт DiSEq

Синтез функціональної схеми

2.1 Структурна схема телевізійного приймача

2.2 Функціональна схема

2.2.1 Тракт прийому аналагового супутникового віщання

2.2.2 Тракт прийому наземного й ефірного і кабельного віщання

2.2.3 Тракт прийому цифрового супутникового віщання

2.2.4 Демодуляція й обробка відеосигналу

2.2.5 Демодуляція й обробка сигналу звуку

Розрахунки, що підтверджують працездатність пристрою

3.1 Розрахунок режекторних фільтрів придушення звукової складової в каналі обробки зображення

3.2 Розрахунокпонижуючого перетворювача на стабілізаторі

3.3 Розрахунок коливального контуру генератора керованого напругою

3.4 Розрахунок дільника напруги для вихідного відеопідсилювача

Економічна частина

4.1 Аналіз ринку

4.2 Оцінка рівня якості

4.3 Розрахунок собівартості

4.4 Визначення ціни

4.4.1 Визначення ціни виготовлювача

4.4.2 Визначення лімітної ціни

Охорона праці

5.1 Аналіз умов праці

5.1.1 Повітряне середовище робочої зони

5.1.2 Освітлення

5.1.3 Шум

5.1.4 Вібрація

5.2 Розробка заходів щодо охорони праці

5.2.1 Організація робочого місця

5.2.2 Розрахунок кількості шкідливих речовин, що виділяються в робочу зону при пайке

5.2.3 Електробезпечність

5.2.4 Заходи для забезпечення пожежної безпеки

Література

ВСТУП

До дійсного часу на Україні досягнуть значний прогрес у розвитку віщальної телевізійної мережі. Уся територія охоплена мережею потужних передавачів, що дозволяють подавати населенню 2-3 загальнодержавні програми. Сформовано мережу місцевого ( обласного і районного) віщання, що додає до загальнодержавних програм ще 3-9 програм. Практично у всіх містах побудовані багатоканальні кабельні мережі, здатні забезпечити 20 і більш віщальних програм з високою якістю.

Однак на сучасному етапі розвиток телевізійного віщання характеризується розширенням використання супутникових систем зв'язку, що пояснюється рядом їхніх незаперечних переваг.

Сучасне телебачення орієнтоване на використання аналогових сигналів стандартів РAL, NTSC, SECAM, причому забезпечення високої якості прийому сигналів сполучено зі значними технічними і економічними труднощями, обумовленими створенням мережі ретрансляторів.

Покращити ситуацію стало можливо лише завдяки використанню супутникової ретрансляції, при якій забезпечується охоплення великих територій і використання переданого сигналу необмеженим числом прийомних установок. Ще одним важливим фактором є економічність. Подальший розвиток аналогових методів уже не в змозі забезпечити скільки-небудь серйозного поліпшення якості телевізійного сигналу, до якого пред'являються всі зростаючі вимоги. Це приводить до необхідності використання цифрових методів і, як наслідок, рішення головної проблеми цифрового телебачення - скорочення надмірності телевізійного сигналу.

У даному дипломному проекті розробляється пристрій, що поєднує в собі функціональні можливості супутникового аналогового, супутникового цифрового приймачів і приймача наземного віщання. Можливо, розроблювальне пристрій у чомусь програє окремим компонентам, що виконують аналогічні функції, але його універсальність є тим фактором, що дозволяє зробити припущення про його конкурентноздатність на ринку.

1 АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД

1.1 Стандарти сигналів супутникового телевізійного віщання

Стандартом телевізійного сигналу називають сукупність визначальних його основних характеристк, таких як спосіб розкладання зображення, число рядків і кадрів, тривалість і форма синхронізуючих і гасящих імпульсів, полярність сигналу, рознос між несущими частотами зображення і звукового супроводу і метод модуляції останньої, параметри передспотворюючого кола звукового сигналу й ін.

По способу передачі сигналів кольоровості розрізняють три системи кольорового телебачення: SECAM, NTSC і РAL.

Системи SECAM, NTSC і РAL були розроблені для наземних ТВ мереж, що використовують амплітудну модуляцію (АМ) несущої зображення, і не придатні для супутникових каналів, де основний є частотна модуляція (ЧМ). При проходженні ЧМ сигналу через тракти з нерівномірною амплітудною і нелінійною фазовою характеристикою виникають перехресні спотворення сигналів яскравості і кольоровості, що погіршують якість зображення. до того ж через трикутний спектр демодулированного шуму при ЧМ сигнали кольоровості виявляються в області підвищеної спектральної щільності потужності шуму, що знижує завадостійкість прийому цих сигналів.

У багатьох країнах проводилися пошуки нових методів формування ТВ сигналу, вільних від зазначених недоліків. Найкращих результатів домоглися від цифрових методів передачі. Однак для передачі кольорового ТВ зображення з високою якістю швидкість цифрового потоку повинна складати більш 200 Мбіт/с, що значно перевищує пропускну здатність типового ствола супутникового ретранслятора зі смугою пропускання 27...36 :МГц. як компроміс для першого покоління європейських систем безпосереднього телевізійного віщання був розроблений і прийнятий комбінований цифроаналоговий стандарт із почерговою передачею на періоді активної частини рядка стиснутих у часі аналогових сигналів яскравості і кольоровості, що одержав назву МАС (Multiplexing Analogue Components - ущільнення аналогових компонентів) [ 16] . Сигнали звукового супроводу, синхронізації, службова і додаткова інформація передаються в цифровій формі. У залежності від обраного способу передачі звуку і даних розрізняють стандарти В-МАС, С-МАС, D- і D2-MAC.

Наприкінці 80-х рр. був створений алгоритм цифрового стиску, що дозволяв передати високоякісне зображення зі швидкістю 7...9 Мбіт/с, зображення віщальної якості - зі швидкістю 3,5...5,5 Мбіт/с і кінофільм зі швидкістю не більш 1,5 Мбіт/с. На основі цього алгоритму Міжнародна організація стандартизації прийняла два стандарти обробки ТВ зображення: MPEG-1 для телебачення з невисокою дозволяючою здатністю і прогресивною розгорткою (компакт-диски, комп'ютерні ігри, мультимедіа) і MPEG-2 для віщального телебачення з черезрядковою розгорткою. Подальшим розвитком MPEG-2 став європейський стандарт цифрового ТВ віщання (DVB), що містить норми на параметри модуляції, кодування і передачі по каналах зв'язку.

Засекречування ТВ сигналів

Телевізійні сигнали із супутника в принципі можуть бути прийняті будь-якими бажаючими в межах великої території незалежно від бажання передавальної сторони. Однак у деяких випадках телекомпанія - власник програми зацікавлений у запобіганні несанкціонованого прийому, наприклад, при передачі програм платного телебачення, ділових чи телеконференцій для обмеження території, на якій можна приймати дану програму за умовами авторського права. Найбільше широко застосовуваний метод обмеження доступу - засекречування переданих програм таким чином, щоб зробити прийом неможливим без спеціального декодера, наданого власником програми. На практиці використовується вісім систем кодування для РAL/SECAM, чотири для NTSC і шість для сигналу МАС.

Основні вимоги до системи засекречування - вона повинна бути недорогою і надійною і "прозорою". Перша вимога очевидна й означає, що вартість декодера не повинна істотно впливати на вартість усієї прийомної установки. Висока надійність припускає, що сигнал неможливо розшифрувати простою переробкою приймача і потрібно спеціальний пристрій - декодер, що, принаймні, не може бути виготовлений у домашніх умовах і містить ключ чи спеціальну карту , захищені від копіювання. Звичайно приходиться шукати компроміс між надійністю системи засекречування і її вартістю. Прозорість системи означає, що якість сигналу після кодування/декодування не повинне погіршуватися [ 16] .

Найпростіший спосіб засекречування - спотворення синхросигнала так, що стандартний ТВ приймач не може відновити норрисьне зображення, воно з'являється на екрані у виді окремих сегментів. Інформація про синхросмеси передається в сигналі в схованій формі і виявляється декодером, що відновлює стандартні синхроімпульси. Більш висока надійність досягається додаванням інвертування частини сигналу, зсувом його рівня. Ще більш складний шлях - зрушення в часі окремих рядків зображення, чи розсічення рядків і перестановка місцями розсічених частин, чи перестановка місцями рядків.

В одній з перших систем, що використовувалися в Європі, замість рядкового синхроімпульсу підставлявся пакет синусоїдальних коливань з частотою 2,5 МГц, застосовувалися також різні варіанти інвертування зображення. Різновид цього методу за назвою Irdeto/Luscrypt використовується при кодуванні програми RTL-4 на супутнику Astra. Схожий результат виходить при передачі цифрових звукових сигналів в інтервалі зворотного ходу лучачи, використовуваної Європейським віщальним союзом у системі "Євровіденіє". Цифровий пакет порушує структуру рядкового синхроімпульсу і збиває роботу амплітудного селектора, тому на прийомі необхідно спеціальний пристрій регенерації синхросуміші.

Системи зі зсувом рівня окремих компонентів відеосигналу виявилися не дуже надійними і поступово від них відмовилися на користь більш дороблених методів зі зсувом у часі окремих елементів зображення, що забезпечують значно більш високу надійність. Серед систем, що дозволяють розпізнати зображення, але утрудняють його перегляд найбільш відомий Discret, де зображення кожного рядка затримується на 0, 1 чи 2 мкс за допомогою додаткових аналогові лінії затримки, підєднуємих до каналу на період рядка по псевдовипадковому законі. На прийомній стороні закон чергування відновлюється по кодовому слову, переданому разом із сигналом і що розшифровується декодером [ 16] .

У системі Videocrypt закладений більш складний принцип переміщення частин рядків. Кодер розсікає кожен рядок в одній з 256 крапок, обраних по псевдовипадковому законі , і змінює місцями частини розсіченого рядка.

При цьому цілком руйнується структура зображення по вертикалі, але частково зберігається горизонтальна структура - титри, написи, меню програм .

Інформацію, необхідну для відновлення зображення, декодер одержує з двох джерел: один ключ передається в закодованому виді в інтервалі кадрового гасящего імпульсу, інший поширюється у виді спеціальної абонентської картки, що розсилається передплатникам кожні три-чотири місяця. Сьогодні Videocrypt - найбільш розповсюджений метод

Для стандартів сімейства МАС розроблений метод засекречування Eurocrypt, що базується, як і Videocrypt на розсіченні і перестановці частин рядка. Інформація про координати розсічення передається в рядку 625 у виді кодового числа. для його розшифровки на прийомі використовується абонентська картка з вмонтованим у неї кристалом пам'яті, у якій записані ключі до коду й інструкції з дешифрування. Eurocrypt застосовується більш ніж у 80% усіх ТВ каналів, що використовують сигнали D2- і D2-MAC.

Засекречування сигналів у цифровому телебаченні не представляє особливої проблеми, тут може широко використовуватися весь арсенал методів, розроблених раніше для цифрового радіозв'язку. В одній із практично реалізованих систем цифровий потік зашифровується за допомогою переданого разом із сигналом кодового слова довжиною 56 біт, генерируємого псевдовипадковим образом і змінюваного з інтервалом від часток до декількох секунд. Кодове слово у свою чергу зашифровується за допомогою ключа, обновлюваного раз у кілька тижнів, а той останній розсилається абонентам по супутниковому каналі також у засекреченому виді. Алгоритм декодування записується в кристалі мікропроцесора, що поміщається або в декодері, або в абонентській картці і працює тільки при наявності ключа. Ступінь таємності такого коду дуже висока.

Цифровий стандарт DiSEq

Цифровий стандарт керування супутниковим обладнанням - DiSEq (Digita1 Sate11ite Equipment Contro1) - розроблений компанією Eute1sat з метою спрощення контролю периферійних пристроїв.

В міру розвитку супутникового телебачення усе більш актуальної ставала задача керування конверторами (переключення піддіапазонів у смузі 10,70 - 12,75 Ггц, вибір типу поляризації, організація спільної роботи конвертора С-діапазону з універсальним конвертором Кідіапазона) і електроприводом антени. Існуючий у даний час набір сигналів керування конвертором - 13/18 в і тоновий сигнал 22 кГц подається на антену по коаксіальному кабелі, а сигнал керування електроприводом - по окремому силовому.

Стандарт DiSEq має наступні переваги:

- Мається можливість керування універсальними конверторами, що знаходяться в складі мультифокусной антени

- Для усіх видів переключенні конвертора і керування електроприводом використовується один кабель

- Застосовуються стандартні команди керування

- усуваються проблеми переключення, обумовлені несумісністю різних компонентів системи

- Забезпечується сумісність з існуючими сигналами управления

- Має підвищену надійність

Робота системи DiSEq заснована на переключенні тонового сигналу 22 кГц.

Рисунок 1.7 Структура сигналів даних стандарту DiSEq

Значенням «0» і «1» відповідає визначена тривалість їмпульсу (рис. 1.7). Усі повідомлення складаються з байтів даних, кожний з який супроводжується одним бітом перевірки на парність. Будь-яка команда містить у собі адресний, стартовий і інформаційний байти [16].

Для керування електроприводом розроблений спеціальний протокол. Відповідно до нього після адресної інформації, що визначає необхідний пристрій, передається кратне необхідній кількості оборотів електродвигуна число імпульсів.

В даний час найбільше поширення одержали системи mini-DiSEq, що забезпечують виконання обмеженого набору команд. Очевидно, що в міру розвитку стандарту (уже зараз існують версії 1.0, 2.0, 3.0) з його допомогою стане можливим повне керування всім спектром обладнання.

СИНТЕЗ ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ СХЕМИ

Функціональна схема

ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА

Задачею даного розділу є оцінка конкурентноздатності розроблювального пристрою стосовно аналогічного пристроям, що серійно випускаються, і оцінка його собівартості. У дипломному проекті виробляється розробка декодувальної частини тракту обробки відеосигналу, куди входить: синхропроцесор, вхідний процесор, декодер РAL/NTSC/SECAM, блок поліпшення якості зображення, телетекст, картинка в картинці, RGB синхропроцесор, вихідний відеопідсилювач. Тому всі питання, освітлювані в даному розділі, будуть розглядатися стосовно до зазначених частин пристрою.

Аналіз ринку

На українському ринку в даний час представлено достатню кількість різних моделей телевізорів High-End класу, до якого відноситься розроблювальний пристрій. Однак моделей з такими широкими функціональними можливостями як у розроблювального пристрою практично немає на ринку.

Телевізійний приймач призначений для використання в домашніх умовах і забезпечує прийом сигналів аналогового супутникового, цифрового супутникового, наземного кабельного й ефірного віщання. Фактично даний пристрій являє собою функціональне об'єднання звичайного телевізійного приймача із супутниковим ресивером, але при цьому реалізує усі функції сучасного високоякісного телевізора (картинка в картинці, частота кадрів 100Гц, PAL/NTSC/SECAM мультісистемний) Мається можливість підключення зовнішнього джерела (відеомагнітофона), є вихід на головні телефони. Керування здійснюється як з панелі телевізійного приймача, так і з пульта дистанційного керування (ДУ). Реалізовано можливість одержання доступу до платних телевізійних каналів ( смарт карта).

Для порівняння візьмемо такі пристрої:

1. PHILIPS GTV 400;

2. РANASONIC 2577;

3. THOMSON 2275XS;

4. SAMSUNG F285DN ;

5. TOSHIBA2467D.

Розробка нового пристрою вироблялася на підставі новітньої концепції фірми Philips побудови телевізійного приймача GTV 4000. Основні блоки залишилися без змін, однак функціональні можливості пристрою були розширені ( див. табл. 4.1 ). Функції прийому супутникового віщання були реалізовані також на основі рекомендацій фірми Philips. Те, приймач практично цілком побудований на елементній базі Philips, дозволяє уніфікувати виробництво і знизити вартість пристрою.

Для того щоб оцінити конкурентноздатність проектованого приймача на ринку телевізійної апаратури для дома, необхідно порівняти його з виробом-аналогом за рівнем якості, реалізованим функціям і ринковій вартості. Так як на ринку України немає повного аналога даному пристрою, як аналог візьмемо висококласний телевізійний приймач Philips GTV4000. Так як до складу розроблювального пристрою входить приймач сигналів супутникового телебачення, при розрахунку собівартості будемо враховувати вартість супутникового приймача. Ринкова ціна телевізійного приймача по Україні складає 430 у.о. на 1 грудня 2000 року, а ринкова ціна супутникового приймача складає 360 у.о. Споживачами даного пристрою можуть бути приватні особи, а також організації, різні навчальні центри яким для роботи необхідний прийом супутникового телебачення.

Виходячи з цього, можна припустити, що для України буде потрібно близько 10000 одиниць такої продукції. Передбачається що реалізація додаткових функцій у пристрої (прийом супутникового телебачення) дозволить йому конкурувати не тільки на ринку телевізійних приймачів, але і на ринку супутникових ресиверів. З огляду на зростаючу популярність супутникового цифрового телебачення (наприклад, НТВ+) серед масового споживача, є всі підстави розраховувати на попит на проектований пристрій порядку однієї третини від усієї потреби.

Таблиця 4.1

Коротка характеристика порівнюваних пристроїв

Марка	100 Гц	Мульті картинка в картинці	Телетекст	РAL/NTSC/ SECAM	ДУ	SCART	Супутникове телебачення
1. PHILIPS GTV 400	так	ні	так	так	так	так	ні
2. РANASONIC 2577	так	ні	так	ні	так	так	ні
3. THOMSON 2275XS	ні	ні	так	так	так	ні	ні
4. SAMSUNG F285DN	ні	так	так	ні	так	так	ні
5. TOSHIBA 2467D	ні	ні	так	так	так	так	ні
6. Розробляємий пристрій	так	так	так	так	так	так	так

Оцінка рівня якості

Для визначення рівня якості нового пристрою варто розрахувати узагальнений показник якості нового пристрою в порівнянні з базовим виробом по формулі [ 18] :

де і - число врахованих показників;

K_Bi- коефіцієнт вагомості i-ro показника;

b_і - відносна оцінка одиничних показників якості.

Відносні оцінки одиничних показників якості знаходимо по формулах:

якщо збільшення i-ro показника (Р_і) веде до поліпшення нового приладу;

якщо збільшення і-го показника веде до погіршення.

Коефіцієнт вагомості i-ro показника пристрою розраховують методом розміщення пріоритетів [18], відповідно до якого пріоритет одного показника якості пристрою перед іншим встановлює експертна комісія, що добре знає про область застосування й умови експлуатації пристрою.

Основні технічні характеристики розроблювального і базового приладів приведені в табл. 4.2.

Таблиця 4.2

Основні технічні характеристики розроблювального і базового приладів

№	Показники	Індекс	Базовий	Новий
1	Подвоєна частота розгорнення 100 Гц	Х1	Є	Є
2	Прийом супутникового телебачення	Х2	Немає	Є
3	Мульті- картинка в картинці	Х3	Немає	Є
4	Номінальна вихідна потужність	Х4	30 Вт	20 Вт
5	Кількість запам'ятовуваних каналів	Х5	230	300
6	Кількість pозпызнаваємих стандартів	Х6	4	8

Експертам пропонується порівняти всі показники між собою. При цьому оцінюється тільки перевага одного показника над іншим. Кожному знаку відповідає визначений коефіцієнт переваги, а саме:

“<” - 0 5;

”>” - 15;

“=” - 1,0.

Підсумкова оцінка визначається як переважна серед усіх п'яти експертів. Результати порівнянь показників приведені в табл. 4.3.

Таблиця 4.3

Оцінка експертів

Показники	Оцінки експертів					Підсумкова Оцінка	Чисельне Значення
Показники	1	2	3	4	5	Підсумкова Оцінка	Чисельне Значення
X1-X2	>	<	>	=	<	=	1,0
X1-X3	>	>	<	>	>	>	1,5
X1-X4	<	=	=	>	=	=	1,0
X1-X5	>	=	>	>	>	>	1,5
X1-X6	>	>	>	>	=	>	1,5
X2-X3	>	>	>	>	>	>	1,5
X2-X4	>	>	>	>	>	>	1,5
X2-X5	>	>	>	>	>	>	1,5
X2-X6	>	>	>	>	>	>	1,5
X3-X4	>	=	<	=	<	<	0,5
X3-X5	<	<	=	>	<	<	0,5
X3-X6	=	>	>	>	>	>	1,5
X4-X5	<	<	=	>	<	<	0,5
X4-X6	>	>	=	>	<	>	1,5
X5-X6	<	<	<	<	<	<	0,5

На підставі прийнятої системи порівнянь складаємо квадратну матрицю (табл. 4.4) розрахунку коефіцієнта важливості технічних характеристик.

Таблиця 4.4

Розрахунок коефіцієнта важливості технічних характеристик

Порівняння Показників	Х1	Х2	Х3	Х4	Х5	Х6	Перша ітерація		Друга ітерація
Порівняння Показників	Х1	Х2	Х3	Х4	Х5	Х6	b_i	K_Bi	b_i’	K_Bi’
Х1	1	1	1,5	1	1,5	1,5	7,5	0,202	44,75	0,209
Х2	1	1	1,5	1,5	1,5	1,5	8	0,217	47,25	0,221
Х3	0,5	0,5	1	0,5	0,5	1,5	4,5	0,122	25,22	0,118
Х4	1	0,5	1,5	1	0,5	1,5	6	0,162	34,25	0,159
Х5	0,5	0,5	1,5	1,5	1	0,5	6,5	0,175	42	0,196
Х6	0,5	0,5	0,5	0,5	1,5	1	4,5	0,122	20,75	0,097
Сума							36	1	214,25	1

Ступінь пріоритету кожного показника K_Bi розраховується по формулі [18]:

де b_i - питома вага i-ro показника за результатами експертних оцінок.

де a_ij - числове значення коефіцієнта переваги;

Відносну оцінку в другому і наступному кроках розраховуємо по формулах:

де bj' - результат перемножування матриці b_і на квадратну матрицю . Результати розрахунків зведені в табл.4.4.

Знаходимо відносні оцінки одиничних показників якості:

b₁=1

b₂=1,5

b₃=1,5

b₄=30/20=1,5

b₅=1,304

b₆=2

Рівень якості виробу визначаємо як суму добутків коефіцієнта важливості і-го показника і відношення і-тих показників по новому і базовому виробах відповідно до таблиці 4.4.

Кту = 1.0,209+1,5.0,221+1,5.0,118+1,5.0,159+1,304.0,196+1,304.0,097 = 1,25.

Розрахунок собівартості

Виходячи з того, що розроблювальні блоки складають 20 % від усього пристрою, будемо розраховувати вартість усього пристрою по формулі:

де С - вартість усього пристрою;

С_рб - вартість розроблювального блоку;

К- коефіцієнт, (К = 0,20).

Розрахунок будемо робити поетапно, через обчислення усіх витрат і витрат на виготовлення пристрою.

Витрати на придбання матеріалів по кожному найменуванню визначаємо виходячи з технічної норми витрати й оптової ціни одиниці. Розрахунок зводимо в табл. 4.5.

Таблиця 4.5

Витрати на придбання матеріалів

№ п/п	Найменування матеріалу	Стандарт, Марка	Оди- ниця вимі- ру	Витрата На Виріб	Ціна за Одиницю, грн	Сума, грн





1.	Стеклотексто- Лит	СФ-2-35-1.5 ГОСТ10316-78 ДСТ10316-78	кг	0,08	40	3,2


2.	Змивка	ГОСТ1 1521-77	л	0,05	5	0,25
3.	Припой	ПОС-61 ГОСТ2 193 1-76	кг	0,6	8	4,8
4.	Флюс ФКТС	84.406.732ТУ	л	0,015	50	0,75
5.	Провід монТажнйй	ПГН-8 16.305.431ТУ	м	3,5	0,5	1,75
5.	Провід монТажнйй	ПГН-8 16.305.431ТУ	м	3,5	0,5	1,75
6.	Лак УР-231	ТУ6-10-863	л	0,02	9	0,18
7.	Хлорне залізо	ГОСТ14562-77	кг	0,05	20	1
	Разом					11,93
8.	Невраховані матеріали (10 %)					1,2
9.	Транспортно-заготівельні витрати (5 %)					0,6
Повна вартість матеріалів						13,73

Витрата припоя визначена як на 3000 пайок по 0,0002 кг. Усі приведені ціни є договірними. Витрати на покупні вироби і напівфабрикати визначаються аналогічно витратам на матеріали. Дані для розрахунків і результати зведені в табл. 4.6. Оскільки витрата покупних виробів установлюється безпосередньо за схемою принциповою електричною, то в таблицю вводиться стаття «Технологічні відходи». Оптова знижка передбачає зниження ціни організацією-продавцем при покупці партії радіоелементів, і її величина віднімається з загальної суми вартістей комплектуючих .

Основна заробітна плата виробничих робітників включає тарифну зарплату і преміальні надбавки. Тарифна зарплата визначається по наступній формулі:

де C_Ti - годинна тарифна ставка,

t_Шi - нормативна трудомісткість.

На етапі обчислення основної заробітної плати використаний метод укрупненого розрахунку [18]. Його суть полягає в тім, що трудомісткість виготовлення пристрою визначається по трудомісткості розроблювального вузла виробу.

Таблиця 4.6

Калькуляція витрат

№ п/п	Вироб чи напівфабрикат	Марка	Кіл-сть, шт	Ціна за одиницю, грн	Сума, грн
1.	Конденсатори	ВС components, Mu-rata	76	0,8	6
2.	Резистори	ВСS	10	0,15	1,5
3.	Діоди	КД510А	2	0,25	0,5
4.	Індуктивності	Murata	2	0,3	0,6
5.	Кварци	ВСComponents	5	4	20
6.	Мікросхеми	SAA4955TJ	2	15	30
		SAA4991WP	1	34	34
		SAA4977	1	40	40
		TDA9178	1	12	12
		TDA9321H	2	19	38
		SAA4961	2	7	14
		ADG715	2	6	12
		TDA9330H	1	24	24
		TDA6111Q	3	10	30
		SAB9077H	1	22	22
7.	Кінескоп	Black Line S UF	1	750	750
8.	Оптова скидка (20%)				206,8
9.	Транспортно заготівельні витрати (5%)				51,7
10.	Технологичні відходи (2%)				20,68
Всього					899,58

Результати розрахунку основної зарплати робітників, що виконують монтаж плати тракту обробки відеосигнала зведені в табл. 4.7.

Таблиця 4.7

Розрахунку основної зарплати робітників

№ п/п	Наименование работ	Тарифнаставка, грн	Трудо- ємність, год	К-сть, шт	Сума, грн
1.	Підготовка печатной плати	3,25	0,0014	25	0,113
2.	Підготовка R, С до монтажу.	4,56	0,0015	75	0,513
3.	Монтаж R, С.	5,32	0,0017	75	0,678
4.	Підготовка VT до монтажу.	4,56	0,002	1	0,009
5.	Монтаж транзисторів.	5,32	0,002	1	0,010
6.	Підготовка ІМС до монтажу.	5,32	0,01	25	1,33
7.	Монтаж ІМС.	6,72	0,008	25	1,344
8.	Очищення плати посля монтажу.	3,25	0,025	25	2,031
	Всього				6,031

Знаходимо основну заробітну плату робітників при виготовленні всього пристрою.

де З_{О инт} - основна зарплата робітників по монтажі плати тракту обробки сигналу зображення;

к=0,2 - питома вага кількості елементів тракту обробки відеосигналу,

γ=0,2 - питома вага монтажних робіт для дрібносерійного виробництва.

З_О=6,031/(0,2·0,2) = 150,775 грн.

Додаткова зарплата робітників визначається у відсотках від основної зарплати [18]. Величина нормативу додаткової зарплати приймається за даними підприємства, на якому передбачається виготовлення даного приладу ( звичайно 30-40% ). З огляду на, що випуск телевізійного приймача буде здійснюватися невеликими серіями, приймемо 40 %.

З_Д = 0,4.150,775=60,31 грн.

Відрахування на соціальне страхування визначаються у відсотках від суми основної і додаткової заробітної плати і складають 37,5%.

О_С=(З_О+З_Д).0,375=(150, 775+60,31 ).0,375=79,15грн.

Загальвиробничі витрати - це витрати на відшкодування зносу інструмента і пристосувань цільового призначення, витрати на утримування і експлуатацію обладнання, при розрахунках собівартості проектованих виробів, включаються в загальвиробничі витрати. Ці витрати визначають по діючому на підприємстві нормативу. Звичайно 200 - 300 % від основної заробітної плати. Приймемо 200 %.

Р_П = З_О·2 = 150,775·2 = 301,55грн.

Загальногосподарські витрати, так само як і загальвиробничі витрати, визначаються по діючому на підприємстві нормативу в межах 100- 200% . Приймемо 120% .

Р_О=З_О·1,2=150,775.1,2=180,93 грн.

Для обчислення повної собівартості необхідне значення вневиробничих витрат, що обчислюється як 0,5 - 2 % від загальногосподарської собівартості. Приймемо 1,5 %. Числове значення обчислимо безпосередньо при заповненні калькуляції собівартості в табл.4.8.

Таблиця 4.8

Калькуляція по статтях витрат

№	Статті витрат	Сума, грн	Питома вага, %
1.	Матеріали основні	13,73	0,79
2.	Покупні вироби	899,58	52,35
3.	Основна зарплата, Зр	150,775	8,77
4.	Додаткова зарплата, Зд	60,31	3,5
5.	Нарахування на зарплату, О_С	79,15	4,6
6.	Загальвиробничі витрати, Рп	301,55	17,5
	Всього загальвиробнича собівартість	1518,825	88,38
7.	Загальногосподарські витрати, Ро	180,93	10,5
	Разом загальногосподарська собівартість	1699,755	98,91
8.	Вневиробничі витрати	18,59	1,09
	Повна собівартість, С_ПОВ	1719	100

Визначення ціни

Визначення лімітної ціни

Ц_ЛІМ = Ц · Кту · Ку,

де Ц - ціна базового приладу ( вартість телевізора Philips GTV 400 плюс вартість цифрового супутникового тюнера буде дорівнює 2900+1967,1 =4350,5грн);

К_ТУ - рівень якості розробленого пристрою;

К_У - коефіцієнт здешевлення (К_У = 0,9).

Розраховуємо лімітну ціну:

Ц_ЛІМ = 3867,11.1,25.0,9=4351 грн,

що складає за курсом долара $778.

У результаті зроблених у даній главі розрахунків, були отримані чисельні дані собівартості проектованого телевізійного пристрою, його коефіцієнта технічного рівня, ціни виготовлювача і споживача. Дані свідчать про економічну вигоду і доцільність виробництва такого пристрою.

Ринкова вартість лежить у межах:

Ц_ВИР < Ц_РИН < Ц_ЛІМ

2475 грн < Ц_РИН < 4351 грн.

Приймемо за ринкову ціну 3000 грн.

Результати розрахунків зводимо в табл. 4.9:

Таблиця 4.9

Результати розрахунків Розроблювальне

	Найменування	Розроблювальний пристрій	Аналог
1.	Рівень якості	1,25	1,0
2.	Собівартість, грн	1718	2700
3.	Ціна виготовлювача, грн	2474	3500
4.	Ринкова ціна, грн	3000	4350

ОХОРОНА ПРАЦІ

У даному дипломному проекті розроблений телевізійний приймач з можливістю прийому сигналів у форматі MPEG-2, виконаний на декількох печатних платах. Одним з етапів виготовлення пристрою є монтаж радіоэлементів на друковану плату. Монтажно-складальні операції у виробництві радіоелектронної апаратури складають 30-50% усіх робіт. Задачею даного розділу є розгляд умові праці й охорони праці, а також заходів щодо забезпечення безпеки праці на робочому місці при монтажі печатних плат .

Для аналізу умов праці розглянемо робоче місце інженера-конструктора на стадії експериментальної зборки пристрою. Розглянемо питання забезпечення охорони праці стосовно до реально існуючого приміщення, у якому виробляється монтаж апаратури в процесі проектування пристрою. Розглянуте приміщення знаходиться в будинку СКБ інституту Кибернетики АНУ ім. Глушкова В.М.

Розміри: 4х5х3 м. Освітлення: природне, через віконний проріз, штучне і місцеве. Вентиляція - природна (загальна) і штучна (місцева витяжна). У приміщенні знаходиться чотири робочих місця. Площа приміщення - 20 м². Обсяг приміщення - 60 м³.

Приведені вище значення відповідають санітарним нормам СН 245-71: на одного робітника приходиться площі приміщення більш 4 м², а по обсязі - 15 м³.

Аналіз умов праці

Освітлення

При освітленні виробничих приміщень використовують природне освітлення, створюване світлом неба (пряме і відбите), штучне, здійснюваними електричними лампами, і сполучене, при якому у світлий час доби недостатнє по нормах природне освітлення доповнюється штучним [21]

У розглянутому приміщенні природне освітлення здійснюється через вікна в стінах, при цьому бічне освітлення створює значну нерівномірність у освітленні ділянок, розташованих поблизу від вікон і удалині від них. Через цей недолік, а також через недостачу природного освітлення, необхідно використовувати штучне освітлення. На необхідність використання штучного освітлення впливає той фактор, що вікна приміщення виходять на захід, і, освітленість приміщення значно змінюється зі зміною часу року.

Згідно СНиП 23-05-95 «Природне і штучне освітлення» на ділянках виготовлення печатних плат передбачається установка пристрою комбінованого освітлення, з оптимальною освітленістю 300 лк. Ця освітленість відповідає зоровим роботам високої точності з найменшим об'єктом розходження від 0,5 до 1 мм для ІІІ-pазpядa зоpових робіт.

Фактичні значення на розглянутому робочому місці КЕО= 1,12 %, Е=290 Лк.

Шум

Шумом прийнято називати всякий небажаний для людини звук, що заважає сприйняттю корисних сигналів [21]. Шум являє собою безладне сполучення звуків різної інтенсивності і частоти. Шум робить шкідливий вплив на весь організм і, у першу чергу, на центральну нервову систему і серцево-судинну систему.

Коливання, сприймані органом слуху людини як звук, лежать приблизно в межах 20...20000 Гц. Ці границі не однакові в різних людей і залежать від віку людини і стану його слухового апарата. Основними фізичними параметрами звуку є: інтенсивність, звуковий тиск і частота коливань.

Шуми підрозділяються на широкоcмугові з неперервним спектром шириною більш однієї октави і тональні, у спектрі яких маються чутні дискретні тони. По тимчасових характеристиках шуми підрозділяються на постійні, рівень яких за робочий день змінюється в часі не більше ніж на 5 дБ, і непостійні, рівень яких змінюється в часі більш ніж на 5 дБ. Непостійні шуми підрозділяються на: коливні, переривчасті й імпульсні.

Вимір шуму на робочих місцях роблять відповідно до ГОСТ 20445-75 і ГОСТ 23941-79.

Загальні вимоги безпеки шуму передбачаються ГОСТ 12.1.003-83. Припустимі рівні звукового тиску в октавних смугах, рівні звуку на робочих місцях приведені в табл. 5.3.

Таблиця 5.3

Загальні вимоги безпеки шуму

Робоче місце	Рівні звукового тиску, дБ в октавних смугах із середньо геометричними частотами в Гц								Рівень звуку, ДБ
Робоче місце	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000	Рівень звуку, ДБ
Монтажна	99	92	86	83	80	78	76	74	85

Основними джерелами шуму в приміщеннях, призначеним для монтажно-збиральних робіт є шум від витяжного пристрою. Виміри показали, що рівні шуму в досліджуваному приміщенні відповідають припустимим значенням і складає 60 дБ.

Вібрація

Вібрація - це складний коливальний процес, що виникає при періодичному зсуві центра ваги якого-небудь тіла від положення рівноваги, а також при періодичній зміні форми тіла, що воно мало в статичному стані [21] . Основними параметрами, що характеризують вібрацію, що діє по синусоїдальному законі, є: амплітуда зсуву, коливальна швидкість, коливальне прискорення, частота. При частоті більшої 16...20 Гц вібрація супроводжується шумом. Класифікація вібрації, гігієнічні норми вібрації і загальні вимоги до неї розглядаються в ГОСТ 12.1.012-78.

Організація робочого місця

При організації робочого місця монтажника необхідно в першу чергу враховувати фізіологічні можливості людини для створення оптимальних умов праці, що сприяють підтримці його працездатності, підвищенню продуктивності праці [21] . Робоче місце монтажника можна розглядати як сукупність трьох головних елементів: робочої зони (РЗ), робочого положення (РП) і робочого сидіння (РС).

Робоча зона включає частину виробничого простору, у якій монтажник здійснює робочий рух. РЗ має визначені оптимальні розміри, встановлені або експериментальним шляхом, або за допомогою антропометричного виміру людини.

Оптимальне робоче положення створюється в тому випадку, коли ока мають найкращі умова огляду, тіло знаходиться в найбільш зручному положенні і кількість робочих рухів зведено до мінімуму .

Зручність посадки при роботі забезпечується положенням спини, при якому її м'язи розвантажені рівномірним розподілом маси тіла по поверхні сидіння і зручністю розташування ніг .

Крім вимог, пред'являемих до зазначених елементів, так само пред'являються вимоги до обмеження шкідливого впливу на функціональний стан і працездатність організму таких факторів, як склад повітря, метеорологічні умови і освітлення [21] .

З врахуванням усіх перелічених вимог, а також шкідливого впливу компонентів, що входять до складу припоя і флюсу, організують робоче місце монтажника.

Електробезпечність

Для захисту від електротравм у приміщенні використовуємо сховану, добре заізольовану електропроводку. Розподіл енергії здійснюється за допомогою розподільного щита з ізольованими кабелями і розетками, що виключають можливість короткого замикання [21]. Розподільний щит має запобіжники, що спрацьовують при критичному режимі роботи. На кожному робочому місці необхідна наявність гумового коврика. Персонал, що обслуговує пристрій зобов'язаний пройти навчання безпечним методам роботи на робочому місці і перевірку знань правил техніки безпеки.

У даному робочому приміщенні монтажник працює з паяльником і контрольно-вимірювальним обладнанням, що підключається до однофазної мережі з заземленої нейтралью з напругою 220 в і частотою 50 Гц. З цієї причини існує небезпека поразка людини перемінним струмом напруги 220В.

У даній мережі нейтраль джерела струму (чи генератора трансформатора) приєднана до заземлення за допомогою заземлюючого провідника . Цей заземлювач розташовується поблизу джерела живлення (в окремих випадках) біля стіни будинку, у якому він знаходиться. Ефективним заходом захисту в даному випадку є захисне занулення.

Захисне занулення - це навмисне електричне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих неструмоведучих частин, що можуть виявитися під напругою (ГОСТ 12.1.009-76). Захисна дія зануления здійснюється тим, що при замиканні однієї з фаз на зануленный корпус у колі цієї фази виникає струм короткого замикання, що впливає на струмовий захист (плавкий запобіжник, автомат), у результаті чого відбувається відключення аварійної ділянки від кола. Таким чином, занулення зменшує напругу дотику й обмежує час, протягом якого людина, торкнувшись до корпуса, може потрапити під дію напруги.

ГОСТ 12.1.038-82 установлює гранично припустимі рівні напруг дотику (В), і струмів (мА), що протікають через тіло людини, призначені для проектування способів і засобів захисту людей при взаємодії з електроустановками виробничого і побутового призначення постійного і змінного струму частотою 50 і 400 Гц. Припустимі рівні при аварійному режимі електроустановок напругою до 1000В з глухо заземленої чи ізольованою нейтралью приведені в табл. 5.4.

Таблиця 5.4

Припустимі рівні струму при аварійному режимі електроустановок

Рід струму	Гранично припустимі рівні струму (мА) при заданому часі протікання струму t, c
Рід струму	<0,1	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
Перемінний 50 Гц	650	500	250	165	175	100	85	70	65	55	50
Постійний	650	500	400	350	300	250	240	230	220	210	200
Випрямлений	650	500	400	300	270	230	220	210	200	190	180

На підставі ПУЭ-85 дане приміщення по ступені небезпеки поразки електричним струмом відноситься до класу приміщень без підвищеної небезпеки поразки електричним струмом, так як умови, що створюють підвищену небезпеку поразки електричним струмом ( вологість, струмоведучий пил, висока температура, можливість одночасного торкання до струмоведучих частин і заземлення) відсутні .

Споживачами енергії в основному є освітлювальні прилади, електропаяльники і вимірювальні прилади. Електропроводка в приміщенні схованого типу, тому випадкове торкання проводів з напругою 220 В виключено, за умови дотримання правил техніки безпеки. Світильники кріпляться до стелі на висоті 3 метрів, що відповідає нормі (2,5 м). Вимикачі штучного освітлення ізольовані струмонепровідним облицюванням.

По способу захисту людини від поразки електричним струмом розроблювальний прилад відноситься до категорії електроустановок, що працюють під напругою до 1000 В.

Поразка електричним струмом може відбутися в результаті несправних розеток і вилок електропаяльника, а також пристроїв місцевого освітлення, короткого замикання.