іеС10, С1110 мкФК50-35 - 10 мкФ - 25 В ± 20% С12, С1322 нФК10-17А - 22 нФ - 50 В ± 10%
4. Розрахунок споживаних струмів
Розрахунок споживаних струмів зводиться до того, що необхідно визначити сумарне споживання струму усіма мікросхемами, тобто:
(4.1)
де Iобщ - загальний струм, споживаний пристроєм, k - струм, споживаний k-тій мікросхемою, - загальне число мікросхем, - число мікросхем даного типу.
Отримуємо загальний струм споживання:
Iобщ=3.5 · 3=10.5 мA.
5. Розрахунок споживаної потужності
Розрахунок споживаної потужності зводиться до того, що необхідно визначити потужність споживану пристроєм, тобто:
(5.1)
де Робщ - загальна споживана потужність, піт - напруга живлення.
Мінімальний опір на виході операційного підсилювача К140УД7 Ом, при напрузі живлення В.
(6.2)
Потужність, отримана в результаті розрахунку, більша максимальної розсіюваною потужності операційного підсилювача. Тому його необхідно забезпечити радіатором.
6. Розрахунок надійності пристрою
На завершення процесу проектування фільтра проведемо розрахунок надійності його функціонування. Надійність - це властивість виробу зберігати в часі у встановлених межах значення всіх параметрів, що характеризують здатність виконувати необхідні функції в заданих режимах і умовах застосування, технічного обслуговування, зберігання і транспортування. Надійність електронного пристрою залежить від правильності вибору режимів роботи входять до його складу електрорадіоелементів і мікросхем, від якості виготовлення елементів, їх розташування на друкованій платі, умов експлуатації виробу.
Надійність елемента електричної схеми характеризується величиною інтенсивності відмов, що відбиває кількість відмов в одиницю часу. Відповідно, надійність всього пристрою визначається сумарною інтенсивністю відмов всіх його елементів. Показником надійності пристрою є величина ймовірності безвідмовної роботи протягом часу t:
(4.1)
Метою розрахунку надійності проектованого фільтра буде розрахунок часу, протягом якого пристрій буде безвідмовно працювати з деякою ймовірністю. Для визначеності приймемо величину ймовірності безвідмовної роботи, рівну 0.9. Скористаємося відомими значеннями інтенсивностей відмов для кожного типу елементів і задамося значеннями експлуатаційних коефіцієнтів відмов. На основі цих даних визначимо реальні інтенсивності відмов для кожного типу елементів. Сумарну інтенсивність відмов визначимо як суму реальних інтенсивностей відмов для кожного типу елементів. Результати розрахунків відобразимо в таблиці 4.1.
Таблиця 4.1
Результати розрахунку надійності
Тип елементаКолічество елементів даного типу ni Експлуатаційний коефіцієнт відмов ai Інтенсивність відмов,? 10 - 6 год - 1? 0i? i Конденсатори: К10-17а, К10-17Б90.20.050.01К50-3520.90.550.495Микросхемы:К140УД731.20.450.54Резисторы:С2-23, P lt; 0.5 Вт50.50.10.05СП5-22, P=0.5 Вт10,1050,230,024
Знайдемо сумарну інтенсивність відмов:
; (4.2)
Переймаючись ймовірністю безвідмовної роботи 0.9 і висловлюючи t з формули (4.2), отримаємо час, протягом якого пристрій буде функціонувати:
; (4.3)
Таким чином, розроблений фільтр з імовірністю 0.9 працюватиме протягом 35470 годин, що відповідає 4.05 рокам безвідмовної роботи.
Висновок
У результаті курсового проектування на основі вимог технічного завдання був розроблений активний полосно-проникний фільтр Баттерворта 6-го порядку. Фільтр реалізований каскадним з'єднанням трьох полосно-пропускають ланцюгів 2-го порядку з ємнісним входом для добротностей полюсів рівний 2. З імовірністю 0.9 фільтр буде безвідмовно працювати протягом 4.05 років.
На основі отриманих номіналів був проведений аналіз схеми фільтру і отримані його частотні характеристики. Вони наведені в додатку А. За отриманими частотним характеристикам видно, що фільтр задовольняє вимогам технічного завдання.
Список використаних джерел
1. Акімов Н.Н. Резистори, конденсатори, трансформатори, дроселі, комутаційні пристрої РЕА: Довідник.- Мн .: Білорусь, 1994 г. - 591 с.
2. Донцов В.М. Аналіз та проектування активних фільтрів.- ОрелГТУ, 2008 - 67 с.
. Нефедов В.І. Основи радіоелектроніки та зв'язку.- М .: Вища школа, 2009. - 735 с.
...
