Глава 1. Описание электрической принципиальной схемы устройства и работы устройства.

ОГБПОУ «ТОМСКИЙ ЭКОНОМИКО-ПРОМЫШЛЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ»

 

 

Кафедра промышленной электроники

 

МУЛЬТИВИБРАТОР

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Выполнила студент

Группы 0541с

Барский Г.В.

«____»_________2017г.

 

Проверил:

Руководитель КР

Строков А.Ф.

«____»_________2017г.

 

Томск-2017

Содержание

Введение

Глава 1. Описание электрической принципиальной схемы устройства и работы устройства.

 

Глава 2. Выбор и обоснование элементной базы.

 

Глава 3. Выбор метода изготовления печатной платы и выбор материала

для печатной платы.

 

Глава 4. Расчет для компоновки и определения габаритов печатной

платы и общей конструкции.

 

Глава 5. Компоновка электрорадиоэлементов и расположение деталей

устройства на печатной плате.

 

Глава 6. Описание технологии монтажа и сборки устройства на печатной

плате с учетом подготовки элементов к монтажу.

 

Глава 7. Требования техники безопасности при выполнении монтажных

и сборочных работ.

 

Заключение.

 

Введение

Тема данного курсового проекта «Мультивибратор»

Целью курсового проекта является создание документации для изготовления мультивибратора. Его можно применять не только в системах блокировки, но и как сигнальное устройство.

Задача курсового проекта – соединить теоретическое задание по МДК 01.01 “Технология сборки, монтажа и демонтажа электронных приборов и устройств” с конкретными практическими решениями в стадии освоения профессиональных компетенций:

ПК 1.1 Использовать технологии сборки электронных приборов и устройств.

ПК 1.2 Использовать технологии монтажа электронных приборов и устройств.

ПК 1.3 Использовать технологии демонтажа электронных приборов и устройств.

По своей структуре курсовой проект полностью соответствует техническому заданию.

В курсовом проекте последовательно изложены основные этапы проектирования и изготовления печатной платы, ее сборки и монтажа.

Курсовой проект состоит из 4-х частей.

Вводная часть раскрывает цель, актуальность и задачи данного проекта.

В основной части представлена принципиальная схема источника питания, которая дает полное представление о принципе действия этого устройства, дана характеристика элементной базы, а также изложена последовательность этапов конструирования и изготовления печатной платы по следующей схеме:

-выбор материала для печатной платы;

-конструкторско-технологические расчеты по выбору габаритов печатной платы и компоновка радиоэлементов;

-разработка чертежей печатной платы: размещение радиоэлементов и трассировка проводников наружных слоев печатной платы;

-выбор метода изготовления печатной платы;

-разработка алгоритма технологического процесса на сборку и монтаж печатной платы;

-сборка и монтаж печатной платы в соответствии с разработанной документацией и соблюдением безопасных приемов труда;

-контроль качества сборки.

 

Графическая часть данного проекта содержит:

-принципиальную схему электронного устройства;

-перечень элементов к ней;

-чертеж печатной платы;

-сборочный чертеж;

-спецификацию к сборочному чертежу;

-типовой технологический процесс сборки.

Все графические (чертежи, схемы) и текстовые (перечень элементов, спецификация, тех процесс) выполнены по единым правилам выполнения, оформления конструкторской и технологической документации.

Для разработки графической части были использованы следующие нормативные документы:

ГОСТ 2.417-91- единая система конструкторской документации.

Платы печатные. Правила выполнения чертежей.

ГОСТ 20406-75 Платы печатные. Термины и определения.

ГОСТ 23662-79 Платы печатные. Получение заготовок, технологических и фиксирующих отверстий. Требования к типовым технологическим процессам.

ГОСТ 23663-79 Платы печатные. Механическая зачистка поверхности. Требования к типовому технологическому процессу.

ГОСТ 23665-79 Печатные платы. Обработка контура. Требования к основным технологическим процессам.

ГОСТ 27200-87 Платы печатные. Правила ремонта.

ГОСТ 26164-84 Шаги сетки.

ГОСТ 29137-91 Формовка выводов и установка изделий электронной техники на печатные платы.

Общие требования и нормы конструирования.

ГОСТ 31428-91 Правила оформления документов на технологические процессы (операции) изготовления печатной платы.

ГОСТ 51040-97 Платы печатные шаг координатной сетки.

ГОСТ 3.1118-82 Формы и правила оформления технологического процесса (маршрутной карты) по всем операциям в технологической последовательности с указанием соответствующих данных по оборудованию, оснастке, материальным, трудовым и другим нормативам.

В заключительной части подведены итоги работы и изложены ее результаты.

Выводы соответствуют определенным во введении целям и задачам курсового проекта.

 

Глава 3. Выбор метода изготовления печатной платы и выбор материала для печатной платы

Методы изготовления печатных плат

Наиболее рациональных технологический процесс изготовления печатных плат выбирают после определения их конструкции, размеров и материала для оснований. В настоящее время насчитывается около 200 методов изготовления печатных плат, среди которых наиболее прогрессивным гальванохимический, химического травления фольгированного диэлектрика, переноса изображения схемы с запрессовкой в изоляционные основания (метод временного основания) и комбинированный.

 

Гальвано химический метод

Сущность данного метода заключается в нанесении рисунка схемы на основание платы, на которую путем химического осаждения нанесен тонкий слой металла, и гальвано химического осаждения печатных проводников. При этом одновременно подвергаются металлизации все монтажные отверстия, предназначенные для установки навесных деталей и электрической связи между проводниками при их двустороннем расположении.
Рисунок схемы на основании платы получается одним из способов: фотохимическим, горячим тиснением красочной фольги, сеткографии, офсетной печати, фрезерованием и прессованием плат с канавками для проводников.
Широкое распространение этого метода объясняется сравнительной простотой технологического процесса, возможностью контролировать и регулировать расход металла при нанесении схемы, сравнительной легкостью механизации и автоматизации процесса, возможностью создания пассивных и активных компонентов схемы и, что является важным во многих случаях, допустимостью использования для оснований разнообразных диэлектриков: как слоистых пластиков, так и фенопластов.
Применяя данный метод, необходимо учитывать, что он обладает рядом существенных недостатков: низкой разрешающей способностью, относительно слабой адгезией печатных проводников с основанием платы, значительной по сравнению с методом химического травления фольгированных диэлектриков степенью воздействия химических растворов на материал основания, невысокой точностью получаемых печатных элементов схем и значительной неравномерностью нарастания гальванического слоя. Последние три фактора играют немаловажную роль в определении применимости гальвано химического метода при изготовлении печатных схем для высоких частот или для измерительной аппаратуры.

Платы и общей конструкции.

Глава 5. Компоновка электрорадиоэлементов и расположение деталей

Глава 7. Требования техники безопасности при выполнении монтажных

И сборочных работ

ОГБПОУ «ТОМСКИЙ ЭКОНОМИКО-ПРОМЫШЛЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ»

 

 

Кафедра промышленной электроники

 

МУЛЬТИВИБРАТОР

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Выполнила студент

Группы 0541с

Барский Г.В.

«____»_________2017г.

 

Проверил:

Руководитель КР

Строков А.Ф.

«____»_________2017г.

 

Томск-2017

Содержание

Введение

Глава 1. Описание электрической принципиальной схемы устройства и работы устройства.

 

Глава 2. Выбор и обоснование элементной базы.

 

Глава 3. Выбор метода изготовления печатной платы и выбор материала

для печатной платы.

 

Глава 4. Расчет для компоновки и определения габаритов печатной

платы и общей конструкции.

 

Глава 5. Компоновка электрорадиоэлементов и расположение деталей

устройства на печатной плате.

 

Глава 6. Описание технологии монтажа и сборки устройства на печатной

плате с учетом подготовки элементов к монтажу.

 

Глава 7. Требования техники безопасности при выполнении монтажных

и сборочных работ.

 

Заключение.

 

Введение

Тема данного курсового проекта «Мультивибратор»

Целью курсового проекта является создание документации для изготовления мультивибратора. Его можно применять не только в системах блокировки, но и как сигнальное устройство.

Задача курсового проекта – соединить теоретическое задание по МДК 01.01 “Технология сборки, монтажа и демонтажа электронных приборов и устройств” с конкретными практическими решениями в стадии освоения профессиональных компетенций:

ПК 1.1 Использовать технологии сборки электронных приборов и устройств.

ПК 1.2 Использовать технологии монтажа электронных приборов и устройств.

ПК 1.3 Использовать технологии демонтажа электронных приборов и устройств.

По своей структуре курсовой проект полностью соответствует техническому заданию.

В курсовом проекте последовательно изложены основные этапы проектирования и изготовления печатной платы, ее сборки и монтажа.

Курсовой проект состоит из 4-х частей.

Вводная часть раскрывает цель, актуальность и задачи данного проекта.

В основной части представлена принципиальная схема источника питания, которая дает полное представление о принципе действия этого устройства, дана характеристика элементной базы, а также изложена последовательность этапов конструирования и изготовления печатной платы по следующей схеме:

-выбор материала для печатной платы;

-конструкторско-технологические расчеты по выбору габаритов печатной платы и компоновка радиоэлементов;

-разработка чертежей печатной платы: размещение радиоэлементов и трассировка проводников наружных слоев печатной платы;

-выбор метода изготовления печатной платы;

-разработка алгоритма технологического процесса на сборку и монтаж печатной платы;

-сборка и монтаж печатной платы в соответствии с разработанной документацией и соблюдением безопасных приемов труда;

-контроль качества сборки.

 

Графическая часть данного проекта содержит:

-принципиальную схему электронного устройства;

-перечень элементов к ней;

-чертеж печатной платы;

-сборочный чертеж;

-спецификацию к сборочному чертежу;

-типовой технологический процесс сборки.

Все графические (чертежи, схемы) и текстовые (перечень элементов, спецификация, тех процесс) выполнены по единым правилам выполнения, оформления конструкторской и технологической документации.

Для разработки графической части были использованы следующие нормативные документы:

ГОСТ 2.417-91- единая система конструкторской документации.

Платы печатные. Правила выполнения чертежей.

ГОСТ 20406-75 Платы печатные. Термины и определения.

ГОСТ 23662-79 Платы печатные. Получение заготовок, технологических и фиксирующих отверстий. Требования к типовым технологическим процессам.

ГОСТ 23663-79 Платы печатные. Механическая зачистка поверхности. Требования к типовому технологическому процессу.

ГОСТ 23665-79 Печатные платы. Обработка контура. Требования к основным технологическим процессам.

ГОСТ 27200-87 Платы печатные. Правила ремонта.

ГОСТ 26164-84 Шаги сетки.

ГОСТ 29137-91 Формовка выводов и установка изделий электронной техники на печатные платы.

Общие требования и нормы конструирования.

ГОСТ 31428-91 Правила оформления документов на технологические процессы (операции) изготовления печатной платы.

ГОСТ 51040-97 Платы печатные шаг координатной сетки.

ГОСТ 3.1118-82 Формы и правила оформления технологического процесса (маршрутной карты) по всем операциям в технологической последовательности с указанием соответствующих данных по оборудованию, оснастке, материальным, трудовым и другим нормативам.

В заключительной части подведены итоги работы и изложены ее результаты.

Выводы соответствуют определенным во введении целям и задачам курсового проекта.

 

Глава 1. Описание электрической принципиальной схемы устройства и работы устройства.

Для получения импульсов прямоугольной формы широко используются релаксационные генераторы, построенные на основе усилителей с положительной обратной связью. Релаксационные генераторы, в которых положительная обратная связь создается с помощью RC-цепей, называют мультивибраторами. Причем глубина положительной обратной связи остается почти постоянной в широкой полосе частот. Если положительная обратная связь создается с помощью импульсного трансформатора, то такие релаксационные генераторы называют блокинг-генераторами.

Мультивибраторы могут работать в двух режимах: автоколебательном и ждущем.

В автоколебательном режиме схема имеет два квазиустойчивых состояния, длительность каждого из которых определяется времязадающей цепью.

В ждущем режиме схема имеет одно устойчивое состояние, в котором может находиться неограниченно долго. Под действием короткого запускающего внешнего импульса схема скачком переходит в квазиустойчивое состояние, а затем самостоятельно возвращается в исходное состояние, формируя импульс заданной длительности.

Широкополосность цепи обратной связи является характерным признаком всех генераторов импульсов, причем во всех случаях на частоте w-> 0 выполняется условие K_y< 1. В противном случае устройство превратится в триггер. Это условие свидетельствует о наличии накопителя энергии, уменьшающего петлевое усиление на низких или инфранизких частотах до уровня, при котором невозможно появление устойчивого состояния.

Различают «мягкий» и «жесткий» режимы возбуждения генераторов. При мягком режиме петлевое усиление больше единицы (|K_y|> 1), в момент включения напряжения питания. Тогда любые шумы в системе, вызванные случайными факторами, усиливаются и через цепь обратной связи подаются на вход усилителя в фазе, совпадающей с фазой входного сигнала, причем величина этого дополнительного сигнала больше того возмущения, которое вызвало его появление. Соответственно увеличивается выходное напряжение, что приведет к дальнейшему увеличению входного сигнала и т.д. в итоге случайно возникшее возмущение приведет к непрерывному нарастанию выходного сигнала, которое достигло бы бесконечного большого значения, если бы это было возможно. Однако при определенном уровне сигнала начинают проявляться нелинейные свойства электронного усилителя. Коэффициент усиления начинает уменьшаться с увеличением значения сигнала в системе. При выполнении условия K_y=1 амплитуда автоколебаний стабилизируется и автогенератор начинает давать колебания, имеющие постоянную амплитуду.

Жесткий режим возбуждения отличается от рассмотренного тем, что при нем для возникновения автоколебаний необходимо приложить к устройству дополнительный внешний сигнал, не меньший определенного значения. Это связанно с особенностями нелинейности усилительного устройства. В момент включения напряжения питания и отсутствия автоколебаний K_y< 1. Поэтому они сами собой возникнуть не могут. Коэффициент усиления К зависит от амплитуды выходного сигнала. Поэтому если на вход усилителя подать дополнительный электрический сигнал, то при определенном его значении начнет выполнятся условие K_y> 1. При этом возникнут автоколебания, амплитуда которых будет нарастать и примет стационарное значение примет K_y=1.

В начальный момент подачи питания конденсаторы С1 и С2 разряжены, поэтому их сопротивление току мало. Малое сопротивление конденсаторов приводит к тому, что происходит «быстрое» открывание транзисторов, вызванное протеканием тока:
- VT2 по пути (показано красным цветом): «+ источника питания > резистор R1 > малое сопротивление разряженного С1 > базово-эмиттерный переход VT2 > - источника питания»;
- VT1 по пути (показано синим цветом): «+ источника питания > резистор R4 > малое сопротивление разряженного С2 > базово-эмиттерный переход VT1 > - источника питания».
Это является «неустановившимся» режимом работы мультивибратора. Длится он в течение очень малого времени, определяемого лишь быстродействием транзисторов. А двух абсолютно одинаковых по параметрам транзисторов, не существует. Какой транзистор откроется быстрее, тот и останется открытым - «победителем». Предположим, что на нашей схеме это оказался VT2. Тогда, через малое сопротивление разряженного конденсатора С2 и малое сопротивление коллекторно-эмиттерного перехода VT2, база транзистора VT1 окажется замкнута на эмиттер VT1. В результате транзистор VT1 будет вынужден закрыться - «стать побеждённым». Поскольку транзистор VT1 закрыт, происходит «быстрый» заряд конденсатора С1 по пути: «+ источника питания> резистор R1> малое сопротивление разряженного С1> базово-эмиттерный переход VT2> - источника питания». Этот заряд происходит почти до напряжения источника питания. Одновременно происходит заряд конденсатора С2 током обратной полярности по пути: «+ источника питания> резистор R3> малое сопротивление разряженного С2> коллекторно-эмиттерный переход VT2> - источника питания». Длительность заряда определяется номиналами R3 и С2. Они и определяют время, при котором VT1 находится в закрытом состоянии. Когда конденсатор С2 зарядится до напряжения приблизительно равным напряжению 0, 7-1, 0 вольт, его сопротивление увеличится и транзистор VT1 откроется напряжением, приложенным по пути: «+ источника питания> резистор R3> базово-эмиттерный переход VT1> - источника питания». При этом, напряжение заряженного конденсатора С1, через открытый коллекторно-эмиттерный переход VT1 окажется приложенным к эмиттерно-базовому переходу транзистора VT2 обратной полярностью. В результате VT2 закроется, а ток, который ранее проходил через открытый коллекторно-эмиттерный переход VT2 побежит по цепи: «+ источника питания > резистор R4 > малое сопротивление С2 > базово-эмиттерный переход VT1 > - источника питания». По этой цепи произойдёт быстрый перезаряд конденсатора С2. С этого момента начинается «установившийся» режим автогенерации.

 

12Следующая ⇒

Поделиться: