При разработке конструкции изделия необходимо:
- выбрать радиоэлементы, обеспечивающие надежную и устойчивую работу схемы;
- стремиться к сокращению номенклатуры деталей и элементов, то есть сделать конструкцию максимально легкой и компактной;
- иметь оптимальное соотношение цена/качество выбранных радиоэлементов;
- тщательно проанализировать требования к прибору приступая к разработке конструкции. [10]
Исходя из этих требований, в конструкции печатного узла измерителя применены ниже перечисленные радиоэлементы.
Конденсаторы К10-17б
Конденсаторы керамические, уплотненные, для всеклиматического исполнения, постоянной емкости, низковольтные, предназначены для эксплуатации в качестве встроенных элементов в цепях постоянного и переменного токов и в импульсном режиме.
Эксплуатационные характеристики:
– вибрационный диапазон частот от 1 до 5000 Гц;
– диапазон рабочих температур от минус 40 до плюс 85 °С;
– относительная влажность не более 98 %;
– допускаемые отклонения емкости ±10 %.
Показатели надежности:
– наработка на отказ не менее 15000 ч;
– интенсивность отказов не более 1∙10-6 1/ч;
– срок сохраняемости не менее 15 лет.
Конденсатор К10-17б выбран потому, что имеет малые габариты, малую интенсивность отказов, низкую стоимость.
Конденсаторы К50-68
Конденсаторы оксидно-электролитические алюминиевые, предназначены для работы в цепях постоянного, пульсирующего тока и в импульсном режиме.
Эксплуатационные характеристики:
– диапазон рабочих температур от минус 40 до плюс 85 °С;
– относительная влажность не более 98 %;
– допускаемые отклонения емкости от минус 10 до плюс 50 %.
Показатели надежности:
– наработка на отказ не менее 15000 ч;
– интенсивность отказов не более 2∙10-6 1/ч;
– срок сохраняемости не менее 15 лет.
Конденсатор К50-68 выбран потому, что имеет малые габариты, малую интенсивность отказов, низкую стоимость.
Микросхема КР140УД1208
Операционный усилитель общего применения.
Эксплуатационные характеристики:
– коэффициент усиления 20000;
– напряжение смещения 6 мВ;
– входной ток 500 нА;
– напряжение питания ±5 В;
– входное сопротивление 0,4 МОм;
– потребляемый ток 3 мА;
– скорость нарастания 0,3 В/мкс;
– диапазон рабочих температур от 0 до плюс 70 °С;
– относительная влажность не более 98 %.
Показатели надежности:
– наработка на отказ не менее 20000 ч;
– интенсивность отказов не более 2∙10-10 1/ч;
– срок сохраняемости не менее 18 лет.
Микросхема выбрана потому, что имеет высокий коэффициент усиления и низкое потребление энергии.
Микросхема КР1157ЕН502А
Стабилизатор напряжения.
Эксплуатационные характеристики:
– напряжение стабилизации 5 В;
– максимальный ток стабилизации нагрузки 0,1 А;
– рассеиваемая максимальная мощность 0,5 Вт;
– диапазон рабочих температур от минус 60 до плюс 80 °С;
– относительная влажность не более 98 %.
Показатели надежности:
– наработка на отказ не менее 15000 ч;
– интенсивность отказов не более 2∙10-8 1/ч;
– срок сохраняемости не менее 12 лет.
Микросхема выбрана потому, что имеет низкий коэффициент нестабильности по напряжению.
Микросхема К561ЛН2
Шесть буферных инверторов.
Эксплуатационные характеристики:
– напряжение стабилизации от 3 до 15 В;
– рассеиваемая мощность 0,4 мкВт;
– диапазон рабочих температур от минус 10 до плюс 70 °С;
– относительная влажность не более 98 %.
Показатели надежности:
– наработка на отказ не менее 40000 ч;
– интенсивность отказов не более 2∙10-8 1/ч;
– срок сохраняемости не менее 15 лет.
Микросхема серии К561 являются более современной по сравнению с серией К176 и превосходит их по всем параметрам.
Микросхема ATtiny15
Микроконтроллер.
Эксплуатационные характеристики:
– напряжение питания от 2,7 до 5,5 В;
– рабочая частота 4 МГц;
– разрядность 8 бит;
– емкость памяти 1 кбайт;
– тип памяти FLASH;
– диапазон рабочих температур от 0 до плюс 70 °С;
– относительная влажность не более 98 %.
Показатели надежности:
– наработка на отказ не менее 40000 ч;
– интенсивность отказов не более 2∙10-8 1/ч;
– срок сохраняемости не менее 18 лет.
Индикатор символьный HT1613
Десятиразрядный семисегментный жидкокристаллический
Эксплуатационные характеристики:
– напряжение питания от 1,2 до 1,7 В;
– потребляемый ток 10 мкА;
Показатели надежности:
– наработка на отказ не менее 50000 ч;
– интенсивность отказов не более 2∙10-8 1/ч;
– срок сохраняемости не менее 15 лет.
Индикатор выбран потому, что имеет меньше соединений в отличии от индикаторов без управляющего микроконтроллера и низкое потребление энергии.
Светодиод АЛ307БМ
Эксплуатационные характеристики:
– цвет свечения - красный;
– длина волны от 650 до 675 нм;
– сила света 0,9 мКд;
– прямой ток 10 мА;
– прямое напряжение 2 В;
– обратное напряжение 2 В;
– диапазон рабочих температур от минус 60 до плюс 70 °С;
– относительная влажность не более 98 %.
Показатели надежности:
– наработка на отказ не менее 50000 ч;
– интенсивность отказов не более 2∙10-8 1/ч;
– срок сохраняемости не менее 15 лет.
Светодиод выбран потому, что имеет малые габариты, широкий диапазон рабочих температур, малую интенсивность отказов, низкую стоимость.
Резисторы С2-33Н-0,125
Резисторы постоянные металлодиэлектрические неизолированные, предназначенные для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока и в качестве элементов навесного монтажа.
Эксплуатационные характеристики:
– допуск 10 %;
– номинальная мощность 0,125 Вт;
– температура при номинальной мощности плюс 70 °C;
– уровень собственных шумов не более 5 дБ;
– сопротивление изоляции 1∙104 Мом;
– диапазон температур от минус 60 до плюс 155 °С;
– относительная влажность воздуха при плюс 35°С 98 °С;
– предельное рабочее напряжение переменного
или постоянного тока 200 В.
Показатели надежности:
– наработка на отказ не менее 30000 ч;
– интенсивность отказов не более 1∙10-7 1/ч;
– срок сохраняемости не менее 15 лет.
Резистор выбран потому, что имеет большую наработку на отказ, высокую стабильность параметров, малый уровень шумов и низкую стоимость.
Резисторы СП3-19а
Резисторы переменные не проволочные подстроечные, применяются для работы в цепях постоянного и переменного токов в непрерывных и импульсных режимах. Предназначен для монтажа на поверхность.
Эксплуатационные характеристики:
– мощность (при температуре 40°С) 0,5 Вт;
– предельное рабочее напряжение не более 150 В;
– допустимое отклонение сопротивления от номинального ±20 %;
– диапазон температур от минус 60 до плюс 125 °С;
– относительная влажность воздуха при плюс 35 °С 98 %;
– число циклов перемещения подвижной системы 500;
Показатели надежности:
– наработка на отказ не менее 20000 ч;
– интенсивность отказов не более 1∙10-7 1/ч;
– срок сохраняемости не менее 10 лет.
Резистор выбран потому, что имеет большую наработку на отказ, высокую стабильность параметров, малый уровень шумов.
Диод Д311А
Диод кремниевый.
Эксплуатационные характеристики:
– прямой ток 0,3 А;
– обратный ток 10 мкА;
– прямое напряжение 1 В;
– обратное напряжение 100 В;
– диапазон рабочих температур от минус 60 до плюс 85 °С;
– относительная влажность не более 98 %.
Показатели надежности:
– наработка на отказ не менее 30000 ч;
– интенсивность отказов не более 2∙10-7 1/ч;
– срок сохраняемости не менее 12 лет.
Диод выбран потому, что имеет малые габариты, широкий диапазон рабочих температур, обладает высокой ударопрочностью.
Диод КД522Б
Диод кремниевый.
Эксплуатационные характеристики:
– прямой ток 50 мА;
– обратный ток 1 мкА;
– прямое напряжение 1 В;
– обратное напряжение 75 В;
– диапазон рабочих температур от минус 60 до плюс 85 °С;
– относительная влажность не более 98 %.
Показатели надежности:
– наработка на отказ не менее 30000 ч;
– интенсивность отказов не более 2∙10-7 %;
– срок сохраняемости не менее 12 лет.
Диод выбран потому, что имеет малые габариты, широкий диапазон рабочих температур, высокое допустимое Uобр=30в, обладает высокой ударопрочностью.
Выбор прочих элементов.
Остальные элементы схемы выбираются, исходя из их эксплуатационных и функциональных характеристик: переключатель B170G, кнопка ПКн150–1, гнезда BP–121. [1,3,4,6,14]
Дата: 2019-07-30, просмотров: 204.