Xreferat.com » Рефераты по радиоэлектронике » Детектор излучения сотового телефона

Детектор излучения сотового телефона

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


КРАСНОДАРСКИЙ КОЛЛЕДЖ ЭЛЕКТРОННОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ


КУРСОВОЙ ПРОЕКТ


по дисциплине: Технология производства и обеспечение

работоспособности вычислительной техники


на тему: Детектор излучения сотового телефона


Учащийся ………………………… Яковенко М.В.

(подпись)


Группа 171-Д9-3ЭВТ


Преподаватель ………………….. Дегтярева Н.Е.

(подпись)


Проект защищен

с оценкой ………………….. ….………………

(дата)


2005 г.

Подп. и дата

Инв. №

  1. Введение

Тема курсового проекта предложена цикловой комиссии ЭВТ специальности 2201 «Вычислительные машины, системы, комплексы и сети» и утверждена директором Краснодарского колледжа электронного приборостроения.

Важным фактором, определяющим конструктивно-технологи­ческие особенности любой РЭА, является ее рабочий диапазон частот. В зависимости от диапазона частот устройства диктуют­ся требования к его конструктивному оформлению и технологии изготовления. С ростом частот повышаются требуемые точность изготовления, качество обработки деталей, чистота применяемых материалов и т. д.

Основные особенности диапазона СВЧ, определяю­щие единый подход к конструированию устройств СВЧ. Длина волны электромагнитного сигнала, как правило, соизмерима или много меньше размеров изучаемого объекта. Это является прин­ципиальными конструктивными и технологическими особенностя­ми СВЧ-элементов РЭА и отличает физику их работы от анало­гичных радио- и низкочастотных (НЧ) устройств.

При конструктивно-технологическом анализе большое внимание следует уделять ее непосредственному назначению и условиям эксплуатации. Это предусмотрено общей характеристи­кой радиотехнических систем (РТС) и радиотехнических комплек­сов (РТК), в которые входит анализируемая аппаратура. Разно­образие и сложность выполняемых РТС и РТК функций и усло­вий их работы, состав и особенности носителей аппаратуры в зна­чительной степени определяют требования к ее конструкции и существенно влияют на выбор технологии изготовления элемен­тов и сборочных единиц.

Большие пространственные масштабы (включая континен­тальный, глобальный и космический) современных РТК приводят к пространственному разделению аппаратуры, составляющей еди­ные РТС, входящие в РТК.


Разработал Яковенко М.В.

ККЭП 2201 028 000 ПЗ Лист
Проверил Дегтярева Н.Е.



изм лист № докум Подпись Дата

Это является источником огромных диапазонов и скоростей изменения разнообразных возмущающих воздействий, одновременно влияющих на различные составляю­щие части единой работающей в это время РТС. При этом зача­стую аппаратура одной и той же РТС, выполняющей ответствен­ные функции, расположена на различных типах объектов: ста­ционарных пунктах и подвижных наземных, надводных и подвод­ных объектах, атмосферных, космических, инопланетных и даже межгалактических летательных аппаратах; обслуживаемых и не­обслуживаемых объектах, носимой аппаратуре и др. Для разных типов объектов существуют различные требования на условия размещения аппаратуры, весьма различны комплексы возмущаю­щих воздействий, их сочетания, диапазоны изменения и т. п. Все­возможные комбинации электромагнитных, тепловых, радиацион­ных, виброакустических и других воздействий на аппаратуру должны быть обязательно приняты во внимание при проектирова­нии и оптимизации технологических процессов (ТП) ее изготов­ления. При этом необходимо указать, что, поскольку возможно­сти и ограничения различных технологических систем (ТС) изго­товления аппаратуры в сильной степени определяют особенности ее функционирования в условиях различных комплексов возму­щающих воздействий, перед конструктором и технологом ставит­ся задача активно участвовать во всех этапах проектирования и создания РТК и РТС.

Проектируемый в курсовом проекте прибор относится к группе наземных подвижных приборов.


Разработал Яковенко М.В.

ККЭП 2201 028 000 ПЗ Лист
Проверил Дегтярева Н.Е.



изм лист № докум Подпись Дата

2. Описание принципиальной электрической схемы «Детектора излучения сотового телефона».


Схема электрическая принципиальная «Детектора излучения сотового телефона», графическая часть лист 1, состоит из амплитудного детектора СВЧ колебаний элементом которого служит диод VD1. Если амплитуда принятого сигнала достаточно велика, то выходное напряжение детектора откроет транзистор VT1. Это приведет к тому, что на выходе элемента DD1.1, образующего с элементом DD1.2 одновибратор, возникает импульс высокого логического уровня длительностью приблизительно 10 мс (0,7R6C3). Он разрешит работу мультивибратора (элементы DD1.3,DD1.4) на частоте приблизительно 1,5 кГц ,зависящего от номиналов резистора R5 и конденсатора C4. Пакет импульсов, усиленных по мощности транзисторами VT2 и VT3 будет воспроизведен динамической головкой ВА1 как громкий щелчок. Так прибор отреагирует на выход сотового телефона в эфир даже на очень короткое время.

Но как не информативен акустический сигнал он не будет услышан, если по близости нет человека. Поэтому прибор дополнен узлом памяти и световой индикации.

При срабатывании одновибратора на выходе DD1.2 возникает импульс низкого логического уровня, который переводит триггер на элементах DD2.1 и DD2.2, в состояние высокого логического уровня на выходе элемента DD2.1. Для того чтобы выяснить состояние триггера, необходимо нажать кнопку SB1 и если загорелся светодиод HL1, значит был принят СВЧ сигнал. Импульс, сформированный на выходе элемента DD2.3 при отпускании кнопки, возвращает триггер в исходное состояние.

Схема имеет низкое энергопотребление прибора в дежурном режиме (менее 5мкА), что позволяет использовать для его питания любой источник напряжения 6В. Выключатель питания не обязателен – энергии такой батареи хватает на год непрерывной работы.

Разработал Яковенко М.В.

ККЭП 2201 028 000 ПЗ

Лист
Проверил Дегтярева Н.Е.



изм лист № докум Подпись Дата


3. Конструктивные особенности типовых элементов схемы

«Детектора излучения сотового телефона»


Согласно перечню элементов схемы, в неё входят: один конденсатор марки КМ–4, пять конденсаторов марки К10-17, один оксидный конденсатор К50-3А, одиннадцать резисторов 0,125Вт марки МЛТ, одна интегральная микросхема К561ЛА7, четыре транзистора КТ3102ЕМ, один СВЧ диод КД514А, один диод КД522Б, светодиод АЛ307КМ.

Ниже приведем конструктивные данные корпусов этих элементов:


Интегральная микросхема К561ЛА7.

Согласно справочнику, микросхема К561ЛА7 – четыре логических устройства «2И-НЕ». Данная микросхема помещена в прямоугольный пластмассовый корпус, тип которого 201.14-1, габаритные размеры 19,5х7,5х5,0 мм и масса 1г. Диапазон температур, при которых микросхема способна нормально функционировать –10…+70°С. Входные токи при Е=+5В, I=3mА и при Е=+10В, I=7mA. Изображение корпуса микросхемы К561ЛА7 показано на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1


Разработал Яковенко М.В.

ККЭП 2201 028 000 ПЗ Лист
Проверил Дегтярева Н.Е.



изм лист № докум Подпись Дата

Резисторы МЛТ-0,125.

Согласно справочнику, резисторы МЛТ с металло-электрическим проводящем слоем предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока в качестве элементов навесного монтажа. Габаритные размеры корпуса: 0,125Вт 2,2х6,0мм, длина выводов 20мм, масса 0,15г, толщина выводов d=0.6мм. Диапазон номинальных сопротивлений 1,0-3*10ікΩ.Температура окружающей среды от –60 до +155 єС. Относительная влажность воздуха до 98%. Пониженное атмосферное давление до 133Па. Изображение корпуса резистора показано на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2


Диод КД522Б.

Согласно справочнику, диод КД522Б кремниевый эпитаксиально планарный. Выпускается в стеклянном корпусе с гибкими выводами. Габаритные размеры корпуса: 1,9х3,8мм, длина выводов 28мм, толщина выводов 0,6мм, масса неболее0,15г. Постоянное прямое напряжение 1,1В. Постоянный обратный ток 5мкА. Температура окружающей среды от –55 до +85°С Изображение корпуса диода показано на рисунке 2.3.


Рисунок 2.3

Разработал Яковенко М.В.

ККЭП 2201 028 000 ПЗ Лист
Проверил Дегтярева Н.Е.



изм лист № докум Подпись Дата

Диод КД514А.

Согласно справочнику, диод кремниевый сплавный. Выпускается в стеклянном корпусе с гибкими выводами. Габаритные размеры корпуса: 7,5х3мм, длина выводов 25мм, толщина выводов 0,5мм, масса не более 0,3г. Постоянное обратное напряжение 30В. Постоянный прямой ток 20мА. Температура окружающей среды от –40 до +70 єС. Изображение показано на рисунке 2.4



Рисунок 2.4


Конденсаторы К10 – 17.

Согласно справочнику, низковольтные, керамические, монолитные, для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока. Конструктивно выполнены изолированными, типа 1 – отличаются относительно большой реактивной мощностью, низкими потерями, высоким сопротивлением изоляции, стабильностью ТКЕ. Ёмкость конденсаторов не зависит от температуры. Ширина конденсатора 9,0 мм, толщина выводов 0,8мм, расстояние между выводами 10мм, масса конденсатора 3,0г. Изображение конденсатора показано на рисунке 2.5


Рисунок 2.5


Разработал Яковенко М.В.

ККЭП 2201 028 000 ПЗ Лист
Проверил Дегтярева Н.Е.



изм лист № докум Подпись Дата

Конденсатор К50-3А.

Согласно справочнику, конденсатор К50-3А алюминиевый оксидно-электролитический, предназначен для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока. Выпускается в цилиндрических металлических корпусах с разнонаправленными проволочными выводами. Номинальное напряжение 12В. Номинальная емкость 2 мкФ. D=6мм, L=22мм. Масса не более 2,5г. Изображение конденсатора К50-3А показано на рисунке 2.6



Рисунок 2.6


Светодиод АЛ 307 КМ.

Согласно справочнику, светоизлучающий диод арсенид-галий-аллюминиевый в пластмассовом корпусе красного цвета свечения. Предназначен для визуальной индикации. Габаритные размеры корпуса: 5х4,7мм, длина выводов 15мм, толщина выводов 0,5мм, масса не более 0,25г. Сила света 0,15 мкд. Постоянное прямое напряжение 2В. Цвет свечения красный. Температура окружающей среды от –60 до +70 єС. Изображение показано на рисунке 2.7


Рисунок 2.7


Разработал Яковенко М.В.

ККЭП 2201 028 000 ПЗ Лист
Проверил Дегтярева Н.Е.



изм лист № докум Подпись Дата

Транзистор КТ3102Е.

Согласно справочнику, транзистор кремниевый эпитаксиально-планарный n-p-n усилительный, высоко частотный, маломощный с нормированным коэффициентом шума. Предназначен для применения в усилительных и генераторных схемах высокой частоты. Выпускается в металлостеклянном корпусе с гибкими выводами. Габаритные размеры корпуса: 5,3х5,84мм, длина выводов 13,5мм, толщина выводов 0,5мм, масса не более 0,5г. Прямое напряжение 15В. Обратный ток 10мкА. Изображение показано на рисунке 2.8



Рисунок 2.8


Конденсатор КМ-4.

Согласно справочнику, конденсатор предназначен для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока. Габаритные размеры: L=5мм, A=2,5мм, H=3,3мм, расстояние между выводами 25мм, толщина выводов 0,8мм. Масса не более 0,5г. Изображение показано на рисунке 2.9


Рисунок 2.9


Разработал Яковенко М.В.

ККЭП 2201 028 000 ПЗ Лист
Проверил Дегтярева Н.Е.



изм лист № докум Подпись Дата


Разработал Яковенко М.В.

ККЭП 2201 028 000 ПЗ Лист
Проверил Дегтярева Н.Е.



изм лист № докум Подпись Дата


4.1 Определение требований к печатной плате


Для разработки печатной платы выбираем фольгированный стеклотекстолит марки СФ-2-35-1.5 имеющий следующие свойства: широкий диапазон рабочих температур –60…+105°С, удельное поверхностное сопротивление 1010…1011Ом, прочность 3 – 4Н, штампуемость 1,5 – 2, время горения 10с. Стеклотекстолит марки СФ-2-35 обладает значительной стойкостью к короблению и низким водопоглащением. Данные свойства текстолита вполне соответствует условиям эксплуатации «Детектора излучения сотового телефона» - наземная подвижная группа аппаратуры с температурой эксплуатации 40°С, и методу изготовления печатной платы - субтрактивный.

Конструкция выполнена на одной двусторонней печатной плате размером 50x65 мм. Площадь платы составляет 3250 мм2. При определении площади платы учитывались площади размещаемых на плате элементов, площади вспомогательных зон, допустимые габариты с точки зрения технологических возможностей и условий эксплуатации, типы базовых несущих конструкций и их основные размеры. Суммарная площадь всех элементов, устанавливаемых на плату, составляет 1300 мм2. Для определения площади платы суммарную площадь устанавливаемых на нее элементов умножаем на коэффициент 2,5 и прибавляем площадь вспомогательных зон. Получаем площадь платы 3250 мм2, что приблизительно соответствует принятой площади и габаритам платы. На основании полученных расчетов (Раздел 5.1) и ГОСТ 23751-86 печатная плата соответствует второму классу точности.

В соответствии с ГОСТ 10317-79 основной шаг координатной сетки выбран 2.5мм, исходя из того что наименьшее расстояние между выводами элементов 2,5мм.

В соответствии с ГОСТ 10317-79 основной шаг координатной сетки выбран 2.5мм, исходя из того что наименьшее расстояние между выводами элементов 2,5мм.

Предельные отклонения монтажных и переходных отверстий в соответствии с пунктом 2.2.3 ГОСТ 23751-86, для второго класса точности

Разработал Яковенко М.В.

ККЭП 2201 028 000 ПЗ

лист

Проверил Дегтярева Н.Е.



изм

лист

№ докум

Подпись

Дата




печатной платы равны: для выводов диаметром до 1мм ± 0,1мм, для выводов диаметром более 1мм ± 0,15мм.

В соответствии со вторым классом точности:

- расстояние между краями соседних элементов проводящего рисунка должно быть в приделах: 0,45..0,75мм;

  • ширина гарантийного пояска отверстия: 0,20..0,30мм;

Задаваясь допустимой величиной падения напряжения можно найти реальную γ [п.5.1], а следовательно и площадь поперечного сечения печатного проводника и его ширину.

Допустимое падение напряжения для ИМС выбирается по справочнику, для ИМС используемых в схеме «Детектора излучения сотового телефона» допустимое падение напряжения 5%, а напряжение питания ИМС 5В.


Разработал Яковенко М.В.

ККЭП 2201 028 000 ПЗ

лист

Проверил Дегтярева Н.Е.



изм

лист

№ докум

Подпись

Дата




4.2 Список соединений печатной платы.


DD1,9-DD1,11.

DD1,8-R3,1-VT1,1.

DD1,12-DD1,13-C3,1-R6,1-VD2,1.

DD1,6-DD1,10-C3,2.

DD1,5-R4,1-R5,2-C4,1.

DD1,2-DD1,1-R5,1.

DD1,3-C4,2.

DD1,11-DD2,8.

DD2,9-DD2,11.

DD2,10-DD2,12.

DD2,12-DD2,6.

DD2,4-C6,1-R12,1.

DD2,5-C5,1-R9,1.

DD2,3-DD2,13.

Общая шина

-6В DD1,7-DD2,7-BA1,1-HL1,1-C5,2-R9,2-VT2,2-R7,2-R6,2-VD2,2.

Шина питания

+6В DD1,14-DD2,14-C7,1-VT4,2-DD2,9-R11,1-VT3,1-R9,1-C5,1-DD2,5.


Разработал Яковенко М.В.

ККЭП 2201 028 000 ПЗ Лист
Проверил Дегтярева Н.Е.



изм лист № докум Подпись Дата


5.3 Расчет технологичности конструкции


Выполним расчёт показателей технологичности устройства «Детектора излучения сотового телефона».

В соответствии со схемой электрической принципиальной и сборочным чертежом в устройство входят:

- микросхемы в количестве 2 штук

- конденсаторы в количестве 7 штук

- резисторы в количестве 13 штук

- диоды в количестве 2 штук

- транзисторы в количестве 4 штук.

Микросхемы имеют один тип корпуса на 14 выводов (штыревые выводы):

количество микросхем – 2шт.

количество выводов – 28шт.

Резисторы имеют 1 типоразмер, конденсаторы имеют 3 типоразмера, диоды имеют 2 типоразмера, транзисторы имеют 1 типоразмер.

Каждый резистор, конденсатор и диод имеет по 2 вывода, транзистор 3 вывода

Количество выводов резисторов – 26шт.

Количество выводов конденсаторов – 14шт.

Количество выводов диодов – 4шт.

Количество выводов транзистора – 12шт.

Все микросхемы и электрорадиоэлементы стандартные.

Данная конструкция имеет одну оригинальную деталь: печатную плату.

5.3.1.Расчет показателей технологичности.

Рассчитаем конструкторские показатели технологичности.

Коэффициент применяемости деталей рассчитывается по формуле:

Кпд=(1-Дтр ор)/Дтр общ (5.3.1)

где Дтр ор – число типоразмеров оригинальных деталей


Разработал Яковенко М.В.

ККЭП 2201 200 028 Лист
Проверил Дегтярева Н.Е.



изм лист № докум Подпись Дата

Дтр общ – общее число типоразмеров деталей без учета крепежа.

Кпд=1-1/8=0,87

Т.к. все микросхемы и электрорадиоэлементы стандартные, то расчет коэффициента применяемости производится по формуле:

Кп эрэ=1-Дтр ор эрэтр общ эрэ , (5.3.2)

где Дтр ор эрэ – число типоразмеров оригинальных электрорадиоэлементов;

Дтр общ эрэ – общее число типоразмеров электрорадиоэлементов;

Кп эрэ =1- 0=1.

Коэффициент повторяемости микросхем и микросборок рассчитывается по следующей формуле:

Кпов имс=1-Нтр имс/Нис, (5.3.3)

где Нтр имс – число типоразмеров корпусов интегральных микросхем

Нис – общее число интегральных микросхем и микросборок в изделии.

Конструкция содержит интегральные микросхемы с двумя различными ти-пами корпусов. Всего интегральных микросхем в данном изделии 2шт:

Кпов имс=1-1/2=0,5.

Так как в данной конструкции используется только одна печатная плата то: Кпов пп=1-1=0.

Коэффициент использования интегральных микросхем вычисляется по формуле:

Кисп ис=Нис/(Нис+Нэрэ), (5.3.4)

где Нэрэ – общее число электрорадиоэлементов.

В данной конструкции применяется 26 электрорадиоэлемента и 2 интегральных микросхемы:

Кисп ис=2/(2+26)=0,071.

Коэффициент установочных размеров электрорадиоэлементов вычисляется по формуле:

Кур=1-Нур/Нэрэ,

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: