Проектирование генератора сигналов
ВВЕДЕНИЕ
Современная электроника и радиотехника не могут обойтись без генераторов сигналов. Эти приборы используются для создания электрических сигналов, которые могут иметь различные формы и параметры. В этом дипломном проекте рассматривается генератор сигналов синусоидальной и прямоугольной формы, которые являются наиболее распространенными формами сигналов в электронике.
Основная цель генератора сигналов заключается в создании стабильного и точного электрического сигнала с заданными параметрами. Эти приборы используются в различных областях, включая радиосвязь, измерительные системы, анализ спектра, тестирование и отладку электронных устройств.
История возникновения генераторов сигналов связана с развитием электротехники и радиотехники в начале XX века. Однако начало было положено ещё раньше. В 1887 году немецкий ученый Генрих Рудольф Герц проводил исследования в области радиоволн, и в ходе этих исследований он создал первый генератор высокочастотного электрического тока, основ
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………………….. 6
1 Обзор научно-технической информации по генерации сигналов…….. 8
1.1 Методы генерации сигналов…………………………………………. 8
1.2 Разновидности отечественных и зарубежных аналогов…………… 11
2 Обоснование технических требований к генератору сигналов.………. 20
3 Разработка структурной схемы устройства ……………………………. 22
4 Разработка функциональной схема основных узлов устройства.……... 24
5 Электрический расчет функциональных узлов генератора сигналов… 26
5.1 Расчет предварительного усилителя…………………………………26
5.2 Расчет оконечного усилителя………………………………………...27
5.3 Расчет источника питания ±32 В……………………………………..28
6 Разработка электрической принципиальной схемы основных узлов устройства…………29
7 Разработка конструкционных узлов прибора………………………….. 31
7.1 Расчет параметров печатных плат…………………………………… 31
7.2 Выбор и обоснование конструкции устройства……………………. 37
7.3 Выбор и обоснование методов монтажа……………………………. 40
8 Экономическое обоснование разработки и производства генератора сигналов……………… 44
8.1 Формирование отпускной цены усовершенствованного изделия… 39
8.2 Расчет прироста чистой прибыли от реализации усовершенствованного прибора…………………………………….. 40
8.3 Расчет инвестиций в разработку и производство усовершенствованного прибора…………………………………….. 43
8.4 Расчет показателей экономической эффективности инвестиций в производство усовершенствованного изделия……………………… 50
Заключение…………………………………………………………………. 55
Список использованных источников……………………………………... 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
[1] Шамшин И. Г. История технических средств коммуникации : учеб. пособие / И. Г. Шамшин. – Владивосток : ДВГТУ, 2003.
[2] КИПиС [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://www.kipis.ru/info/index.php?ELEMENT_ID=8880.
[3] Microchip [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://www.microchip.com/en-us/products/clock-and-timing/components/atomic-clocks/atomic-system-clocks/cesium-time/5071a#.
[4] ПРИСТ [Электронный ресурс] : Каталог / АКИП. – Режим доступа : AKIP_3407A_katalog.pdf.
[5] R&S [Электронный ресурс] : Datasheet / Rohde & Schwarz. – Режим доступа : SMW200A_dat-sw_en_3606-8037-22_v2200.pdf.
[6] МЕГЕОН [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://www.megeon-pribor.ru/katalog/generatory-signalov/megeon-02015.
[7] Keysight [Электронный ресурс] : Datasheet / Keysight Technologies. – Режим доступа : 5992-2572.pdf.
[8] Anritsu [Электронный ресурс] : Datasheet / Anritsu. – Режим доступа : 11410-00515AA.pdf.
[9] ПрофКиП [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://profkip.ru/profkip-g3-119m-generator-signalov-nizkochastotnyj.
[10] NationalInstruments [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://www.ni.com/docs/en-US/bundle/pxi-5671-features/page/overview.html.
[11] Дорошков А. В. Расчет выходного каскада усилителя: метод.указания к курсовой работе для студентов, обучающихся по специальности 220301 и по направлению 220200 всех форм обучения / А. В. Дорошков – СПб. : СПбГУНиПТ, 2008. – 31 с.
[12] AllDatasheet [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/48405/AD/AD811AN.html.
[13] Вторичные источники питания : учебно-методическое пособие для студентов специальностей 1-39 02 02 «Проектирование и производство ЭС» и 1-39 02 01 «Моделирование и компьютерное проектирование РЭС» дневной и заочной форм обучения / Ф. Д. Троян [и др.]. – Минск : БГУИР, 2006. – 177 с.
[14] AllDatasheet [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://pdf1.alldata
В цепях формирования +32 и -32 В после стабилизатора напряжения следует поставить стабилизатор тока ввиду того, что далее стоят сверхвысокочастотные компоненты, крайне чувствительные к изменениям силы тока, поэтому критически важно поддерживать ее на определенном уровне. Функциональная схема источника вторичного питания представлена на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – Схема электрическая функциональная источника вторичного питания
Сигнал, выходя из генератора сигнала 50 МГц, проходя синтезатор частоты и фильтр нижних частот или формирователь прямоугольного сигнала, поступает на блок предварительного усилителя, выполненный на основе операционного усилителя (ОУ), охваченного отрицательной обратной связью. Функциональная схема данного блока представлена на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2 – Схема электрическая функциональная предварительного усилителя
Далее, проходя регулятор плавного ослабления, сигнал поступает на блок оконечного усилителя. Там