Программно-аппаратный комплекс для проведения специальных комплексных проверок электронных устройств

При выполнении соотношения R4R7 = R5R6, достигается оптимальный КОСС и Uвых = (U/1 - U/2)R5 / R4.. Напряжение на резисторе R1 составляет

U1 - U2. Отсюда следует, что U/1 - U/2= (1+(R2+R3/R1))(U1 - U2), тогда

Так как необходимо проверить сопротивление цепи при замкнутом или разомкнутом ключе (разомкнут - R > 106 Ом, замкнут - R < 0,5 Ом) и обеспечить согласование с логикой КМОП (так как сигнал с выхода операционного усилителя поступает на входы микросхемы 1554 КП7 - мультиплексор), то с помощью подбора резисторов определяем нужный коэффициент усиления. Необходимо обеспечить R < 0,5 Ом при токе в 1А, входной уровень нуля для КМОП < 0,3 Uпит, то есть 0,3 · 5 = 1,5 В, следовательно Кд = 1,5 В / 0,5 Ом · 1 А = 3. Входной уровень единицы для КМОП > 0,7 Uпит, то есть 0,7 · 5 В = 3,5 В, если измеренное напряжение ? 3,5 В, то ключ разомкнут и сопротивление можно считать достаточно высоким.

Итак, (3.1)

Обычно выбирается R2 = R3 и R4 = R5 = R6 = R7.

Типичное значение сопротивления R1 не менее 1 кОм, чтобы исключить перегрузку источника сигналов (потребление от него чрезмерно большого тока). Для соблюдения равенства в формуле (3.1) необходимо чтобы выполнялось соотношение R2 + R3 = R1, следовательно, выбираем в качестве резисторов R1, R2, R3 резисторы типа C2-33H-0,125-1 кОм +5%-А-Д-В.

Типичное значение сопротивлений R4 и R6 составляет около 10 кОм. Выбираем в качестве резисторов R4 = R6 = R5 = R7 резисторы типа C2-33H.

3.5.2 Произведем расчет функционального узла адаптера [3] - схемы подачи питания на ВУ, приведенной на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 - Транзисторный каскад для управления реле

Основу схемы составляют транзистор VT1 (КТ3107А) и транзисторная матрица DA1 (1HT251) работающие в режиме насыщения как переключающие элементы и управляющие реле. Микросхемами 1554ИР23 (регистры) осуществляющие выбор одного из 16 таких каскадов. Для того чтобы замкнуть контакт реле, необходимо записать в соответствующую ячейку регистра логический «0» (уровень напряжения логического нуля - 1,5 В). Тогда входное напряжение или потенциал точки 1 равен 1,5 В, а входной ток равен 2 мА (I R1 =2 мА). Напряжение в точке 2 (на базе VT1) при открытом переходе база-эмиттер составляет 4,4 В.

Тогда падение напряжения на резисторе R1:

UR1 = U2 - U1 = 4,4 - 1,5 = 2,9 В.

Находим сопротивление резистора R1:

R1 = U R1/ I R1 = 2,9 /2 ? 10-3 = 1,45 кОм.

Принимаем в качестве резистора R1 резистор типа

C2-33H-0,125-1,5 кОм +5%-А-Д-В [7].

Резисторы R2 и R4 создают путь для токов I1, I2 рассасывания неосновных носителей при переключении из логического состояния «1» в «0». Типичное значение сопротивления составляет от нескольких до 10 кОм [11]. Выбираем в качестве резисторов R2 и R4 резисторы типа C2-33H-0,125-5.1 кОм+5%-А-Д-В [7].

Резистор R3 обеспечивает протекание тока через базу транзистора VT2. Рассчитаем значение сопротивления резистора R3 исходя из параметров схемы. Входной ток (отрицательной полярности) Iвх = 2 мА, является током базы. Iк = в ? Iб, в - коэффициент усиления по току, для VT1 составляет

70-120, берём среднее значение в = 100. Iк = 100 ? 2 ? 10-3 = 0,2 мА = I R3. Ток коллектора для VT1 является током базы для VT2 (Так как резистор R4 является достаточно большим и ток через него можно считать незначительным). Напряжение на резисторе R3 равно UR3 = U4 - U3.

При открытом транзисторе на переходе эмиттер-коллектор падает напряжение 0,1 В, тогда напряжение в точке 3 определяется:

U3 = Uп - Uкэ = 5 - 0,1 = 4,9 В.

Напряжение в точке 4 (на базе VT2) при открытом переходе база-эмиттер составляет 0,6 В. Соответственно падение напряжение на резисторе R3: UR3 = U4 - U3 = 4,9 - 0,6 = 4,3 В [10].

Находим сопротивление резистора R3:

R3 = UR3/ IR3 = 4,3/ 0,2 = 21,5 Ом

Принимаем в качестве резистора R3 резистор типа C2-33H-0,125-22 Ом +5%-А-Д-В.

Выключение выходов регистров производится путем перевода выходов регистров в Z-состояние. При этом все реле выключаются (закрываются транзисторные ключи).

Время включенного состояния реле будет равно времени между записью в регистр логической «1» и логического «0».

Реле должно управлять подключение питания к выбранным цепям ВУ. Для этого на разъем через ключевой элемент реле подаётся питание +5В, при этом обеспечивая протекание тока величиной 1А через резистор R типа C2-33H-0,125-4,7 Ом +5%-А-Д-В [7].

Рисунок 3.6 - Схема подачи питания через ключевой элемент реле

4. Экономическая часть

В экономической части дипломного проекта составлена калькуляция затрат на разработку устройства. При этом, затраты на научно-исследовательскую разработку (НИР) определяются суммированием затрат на заработанную плату рабочим, принимающим участие в разработке и изготовлении устройства, а также затраты на закупку ЭРИ и материалов для изготовления устройства. Для создания программного обеспечения (ПО) использовался персональный компьютер.

Для составления калькуляции приняты следующие исходные данные: продолжительность работы - 4 месяца, количество рабочих дней в месяце - 21 дней.

Трудоёмкость разработки устройства и расчёт затрат на основные материалы показаны в таблице 4.1.

Таблица 4.1 Трудоёмкость разработки ПАК

4.1 Разработка программно-аппаратного комплекса для проведения специальных проверок электронных устройств (ПАК)

4.1.1 Зарплата основного производственного персонала:

Оклад лаборанта составляет 3225 рублей + 20% - зональные + 20% - премия. Полная зарплата составляет 3225?1.4 = 4515 руб. При 21 рабочем дне в месяц стоимость одного человеко/дня составляет 215 рублей. На разработку устройства исполнителю потребовалось 80 человеко/дней. Исходя из этого, основная зарплата исполнителя: 215?80 = 17200 руб.

Оклад руководителя (начальник группы) составляет 7955 рублей +

+ 20% - зональные, + 35% -премия. Полная зарплата составляет 7955?1.55 = 12330.25 руб. При 21 дне в месяц стоимость одного человеко/дня составляет 587.15 рублей. На разработку устройства руководителю потребовалось 20 человеко/дней. Исходя из этого, основная зарплата руководителя: 587.15?20= 11743.10руб.

Итого, основная заработная плата основного производственного персонала: 17200+11743.10 = 28943.10руб.

Таблица 4.2 Расчёт заработной платы

4.2. Изготовление макета адаптера

4.2.1 Компоненты для устройства.

Все компоненты, требуемые для изготовления устройства, их количество и стоимость приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3 Компоненты для изготовления адаптера

Итого, затраты на основные материалы, требуемые для изготовления устройства, составляют 4989.8 рублей.

4.2.2 Расчет основной заработной платы производственного персонала участвующего в изготовление платы адаптера.

а) Изготовление печатной платы.

Исходя из того, что изготовление двухсторонней печатной платы размером 1 дм2 стоит 260 руб., а размеры платы адаптера 2.4 ? 1.5 дм, ее стоимость составляет: Спп =260 ? 2.4 ? 1.5 = 936 руб.

б) Монтаж электронных компонентов выполняет монтажник РЭА 6 разряда, оклад которого 4190 руб. в месяц. Для выполнения работы ему потребовалось 5 рабочих дней.

Основная заработная плата за 5 рабочих дней составляет:

Смэк = руб.

в) Настройку печатных плат выполняет инженер-регулировщик РЭА 3 категории, оклад которого 5300 р. в месяц. Для выполнения работы ему потребовалось 5 рабочих дней.

Основная заработная плата за 5 рабочих дней составляет:

Сн пп= руб.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6