Дипломная работа: Проектирование цифрового измерителя емкости и индуктивности

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]

1.4 Электрический расчёт балластного резистора

Исходные данные:

­     напряжение питания Uп = 5 В;

­     прямое напряжение светодиода UHLпр = 1,5 В;

­     прямой ток светодиода IHLпр = 10 мА.

Требуется определить:

­     сопротивление и мощность резистора Rб.

Расчет ведется по схеме приведенной на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Схема включения

1.4.1 Определяю падение напряжения на резисторе Rб, Uпад, В, по формуле:

Uпад = Uп – UHLпр                                       (1.1)

Uпад = 5 – 1,5 = 3,5 В

1.4.2 Определяю сопротивление резистора, Rб, Ом, по формуле:

                                                    (1.2)

1.4.3 Определяю мощность резистора Rб, Р, Вт, по формуле:

P = Uпад × IHLпр                                          (1.3)

P = 3,5 × 0,01 = 0,035 Вт

Исходя из получиных данных выбираю резистор Rб из ряда Е24 С2-33Н-0,125-360 Ом. [5]

1.5 Электрический расчет стабилизатора напряжения

Исходные данные:

­     выходное напряжение U = 5 В;

­     ток нагрузки Iн = 15 мА;

­     частота сети f = 50 Гц;

Требуется определить:

­     тип стабилизатора напряжения;

­     номиналы емкостей С9 и С10.

По данному выходному напряжению, равному 5 В и состоянию современной элементной базы, целесообразно выбрать стабилизатор серии КР1157ЕН502А.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11