Контроллер угловой информации

Так как, согласно заданию, устройство должно формировать ТТЛ импульсы, а нагрузкой является стандартное сопротивление 75 Ом, максимальный ток нагрузки, при формировании логической единицы будет равным I1=5/75=66 mA. Так как выходной ток ПЛИС не может быть больше

25мА на один контакт, применим схему усилителя выходного тока икросхемы. В качестве усилительного элемента будем использовать транзистор 2Т3117А. Усилительный каскад построим по схеме с включением транзисторов с общим коллектором. Режим работы транзистора - ключевой. Так как известен ток в нагрузке, ток базы транзистора найдем из следующих соображений: IK =h2l3Ib, тогда Ib = 733мкА где h2l3CP - средний коэффициент усиления, h2l3.=90.Таким образом, для работы на заданную нагрузку необходим ток базы транзистора 733 мкА.

Так как длительность формируемых импульсов не значительна 40 ± 8 мкс, искажения фронтов усиливаемых сигналов будут невелики, (так как fс = 25 кГц).

Так как, согласно ТЗ, число формируемых импульсов для АС1, АПД1, АПОИ1, АС2, АПД2 и АПОИ2 равно 12, число усилительных каскадов выберем также равным 12-и.Тогда ток потребления всеми каскадами приближенно найдем как 1П0ТР =IK -N, где N- число каскадов усиления. 1потр =66 мА *12 = 792 мА, примем ток потребления равным 1П0ТР =800 мА

Тип источников питания выберем исходя из требуемой входной мощности устройства. Так как, согласно ТЗ, необходимо осуществлять включение и выключение питания двух оптических датчиков независимо друг от друга, и ток потребления каждого из них равен 150 мА, мощность источника питания найдем как: Рист =150 мА * 5В = 750 мВт. Таким образом, для питания двух оптических датчиков выберем два источника серии МПВЗА с максимальной выходной мощностью ЗВТ каждый, так как источники питания с меньшей выходной мощностью не имеют входа управления..

Так как ток потребления всей логической схемой устройства равен: IПОТР = IПЛИС + IИНД + IУС, где IПЛИС - ток потребления микросхемой ПЛИС, IИНД-ток потребления системой индикации, 1УС - ток потребления усилительными каскадами. IПОТР = IПЛИС + IИНД + IУС = 66.5 мА + 0.48 А + 0.8 А = 1.34 А

Мощность потребления логической частью устройства найдем как Рлог =1.34 А*5 В = 6.7 Вт. Таким образом, выберем источник питания серии МПВ10А с максимальной выходной мощностью 10 Вт.

8. Описание конструкции

Конструкция разработанного устройства представляет макетную плату из стеклотекстолита СФ2-35-1,5 толщиной 2 мм типоразмером 200x170 мм. Плату предполагается разместить в специальном блоке. Элементы на плате располагаются равномерно по рядам. Крупные микросхемы удобно располагать по краям платы. Все компоненты схемы располагаются на плате преимущественно по своим функциональным группам. Керамические и электролитические конденсаторы по питанию располагаются непосредственно рядом с микросхемой ПЛИС. Вблизи источников питания располагаются электролитические конденсаторы для сглаживания пульсаций. Сами источники питания помещаются по возможности подальше от разъема СНП-34С-135, вблизи которого помещаются элементы схемы, контактирующие непосредственно с ним. Индикаторы располагаются на лицевой панели блока, так как большое их число не позволяет разместить их на самой плате устройства. К конструкции устройства предъявляются специфические требования с точки зрения надёжности, габаритов и массы, влияние внешней среды, и др. На работу оборудования существенным образом влияет изменение температуры, давления и влажности. Проникая внутрь блоков, влага вызывает коррозию элементов и металлических деталей, снижает качество изоляции диэлектриков. Для уменьшения влияния влаги на работу

устройства, его элементы и места пайки, а также саму плату покрывают влагонепроницаемым лаком.

9. Организационно-экономический раздел

Темой данного проекта является разработка устройства сопряжения оптических датчиков антенны с аппаратурой радиолокатора. В организационно-экономическом разделе проекта проводится планирование опытно-конструкторских работ методом сетевого планирования, рассчитывается себестоимость выполняемых работ, стоимостная оценка результатов, а также вычисляется срок окупаемости нового изделия

9.1 Технико-экономическое обоснование

Устройство сопряжения реализует контроль, имитацию сигналов, идущих с 2 оптических датчиков обзорного радиолокатора под воздействием внешних управляющих сигналов, а также осуществляет формирование выходных сигналов заданной формы и длительности для аппаратуры передачи данных, сопряжения и первичной обработки информации.

Экономический эффект будет заключаться в возможности изготовления заданного устройства на современной радиоэлектронной базе с использованием программируемых логических интегральных микросхем фирмы ALTERA.

Так как устройства должно работать с цифровыми сигналами стандартных TTL уровней и на него возложено достаточно много функций: функционирование под большим числом управляющих входных сигналов и сигналов внутреннего управления, контроль параметров входных сигналов, управления внешними устройствами, формирование выходных сигналов, сигналов управления и состояния а также их самоконтроль, то результатом изготовления его с использования обычных логических элементов может стать достаточно сложное устройство. Более того, оно будет громоздким и, в связи с большим числом логических элементов, ненадежным.

Все это говорит о том, что процесс производства данного устройства будет связан с большими затратами и его изготовление будет невыгодным.

Предлагаемое решение позволяет избежать этих проблем. Программируемые интегральные микросхемы фирмы ALTERA обладают огромными возможностями и позволяют объединить все вышеуказанные функции в один корпус. Более того, ПЛИС позволяют легко корректировать и изменять логический проект на кристалле, не изменяя саму плату на которой находится микросхема, реализуя таким образом возможность добавления новых функций в работу устройства без каких - либо внешних изменений.

Создание же самой схемы внутри ПЛИС максимально упрощено, благодаря использованию специально разработанной фирмой ALTERA системы автоматического проектирования MAX+plus, позволяющей разработчику программировать основные функции микросхемы с помощью набора обычных простых цифровых логических элементов, а также большого числа специфических элементов, находящихся в встроенной библиотеке.

Данная фирма выпускает большой ряд микросхем, имеющих разные характеристики и функциональные возможности, зачастую цены на некоторые микросхемы составляют менее 10 условных единиц, что говорит о высокой эффективности использования ПЛИС в разных системах цифровой обработки сигналов.

9.2 Сетевое планирование

Сетевое планирование широко применяется для оптимизации управления сложными разветвленными комплексами работ.

Для построения сетевого графика составляется перечень работ, их временных параметров, а также численность исполнителей по категориям.

Ожидаемая продолжительность работы tij в сетевом графике рассчитывается по двух оценочной методике, исходя из минимальной tij min и максимальной tij max оценок продолжительности. При этом, предполагается, что минимальная оценка соответствует наиболее благоприятным, а максимальная -наиболее неблагоприятным условиям работы.

Ожидаемая продолжительность каждой работы рассчитана по формуле:

(1)

Среднеквадратическое отклонение уij продолжительности работы от ожидаемой продолжительности в двух оценочной методике равно:

(2)

Дисперсия определяется по формуле:

(3)

На основании полученных данных заполняем таблицу 2. "Перечень и параметры работ сетевого графика".

Таблица 2 - Перечень и параметры работ сетевого графика

Страницы: 1, 2, 3, 4