Принципиальная схема приемника
Спецификация элементов
6.Технико-экономическое обоснование
ТЭО выбора элементной базы
В УПЧ целесообразно применение отечественных ИМС серии К175. Серия ИМС 175 представляет собой комплект интегральных микросхем, предназначенных для применения в трактах промежуточной частоты радиолокационной и связной техники, а так же в других узлах РЭА.
Табл.6.1 Цена различных ИМС 175 серии [14]
| Наименование ИМС | Цена, руб. |
| 175ув1 а | 9.60 |
| 175ув 1б | 9.80 |
| 175ув2 а | 14.40 |
| 175ув 2б | 10.80 |
| 175ув 3а | 13.80 |
| 175ув 3б | 13.20 |
| 175ув 4а | 13.40 |
| 175ув 4б | 8.20 |
Исходя из необходимости обеспечения таких параметров УПЧ, как
· низкий коэффициент шума;
· малые искажения переднего фронта радиоимпульсов;
· заданный коэффициента усиления при минимальном числе каскадов
· минимальную себестоимость
По данным табл. 6.1, для использования в УПЧ выбираем [7] ИМС К175 УВ 4.
Расчет технико-экономических показателей блока ПЧ
Расчет себестоимости изготовления изделия
Себестоимость изделия представляет собой совокупность всех затрат на производство и реализацию продукции.
Табл.6.2Стоимость комплектующих деталей для разработанной схемы блока ПЧ
| наименование комплектующих | кол-во | стоимость, руб. | |||
| единицы | общая | ||||
| ИМС К175УВ4 | 5 | 10 | 50 | ||
| Резисторы МЛТ-0,125 | 17 | 0,05 | 0,85 | ||
| Конденсаторы К-50-11 | 18 | 0,2 | 3,6 | ||
| Катушка индуктивности | 1 | 1 | 1 | ||
| Транзистор КП302А | 1 | 1 | 1 | ||
| Стоимость схемы Ссхемы
| 56,35 | ||||
| Транспортные расходы Ртрансп= Ссхемы ×5% | 2,82 | ||||
| Итого стоимость комплектующих Скомпл | 59,17 | ||||
Расчет себестоимости изготовления печатной платы блока ПЧ:
Необходимо учесть стоимость полуфабрикатов, идущих на изготовление печатной платы блока ПЧ. В качестве материала выбираем двусторонний фольгированный гетинакс, стоимостью 50 руб. за 1 м2. Для разрабатываемого изделия необходима одна печатная плата площадью 60 см2. Стоимость материала для изготовления печатной платы составляет:
Цмат.печ.пл.=(60/10000) ×50=0,3 (руб.)
Заработная плата основным рабочим за изготовление печатной платы:
З печ.пл = 56,95 ×0,1 = 5,6 руб.
Накладные расходы: Н=200%
Себестоимость изготовления печатной платы:
Спеч.пл.= Цмат.печ.пл + З печ.пл ×(1+Н)=
= 0,6 +5,6×(1+2) = 17,4 руб.
Расчет зарплаты основным рабочим
Табл.6.3 Заработная плата основным рабочим за изготовление блока ПЧ
| № | вид работ | разряд | время выполне-ния, час | часовая ставка, руб/час | зарплата, руб | ||
| 1 | подготовка выводов элементов к установке | II | 0,4 | 2,60 | 1,04 | ||
| 2 | установка элементов | III | 0,48 | 2,88 | 1,38 | ||
| 3 | пайка выводов «волной» | III | 0,002 | 2,88 | 0,01 | ||
| 4 | проверка и настройка | IV | 1 | 3,58 | 3,58 | ||
| 5 | лакировка | II | 0,4 | 2,60 | 1,04 | ||
| Итого заработная плата З:
| 4,62 | ||||||
Стоимость вспомогательных материалов (припой, флюс): М = 0,6 руб.
Полная себестоимость рассчитывается по формуле:
Сполн = [Скомпл +Спеч.пл + М + З×(1+aцр +aзр)]×(1+b),
где aцр -цеховые накладные расходы (90%),
aцр -общезаводские накладные расходы (120%),
с учетом отчислений на социальные нужды;
b - коэффициент, учитывающий внепроизводственные расходы (1,5 %).
Сполн =[59,2+17,4 + 0,6 +4,62×(1+0,9+1,2)]×(1+0,015) @ 93 руб.
Расчет массогабаритных показателей
Габариты и масса блока определяются количеством корпусов ИМС, количеством дискретных элементов, а так же конструкцией печатной платы.
Табл.6.4 Масса блока ПЧ
| наименование комплектующих | кол-во | масса, гр. | |
| единицы | общая | ||
| ИМС К175УВ4 | 5 | 5 | 25 |
| Резисторы МЛТ-0,125 | 17 | 0,5 | 8,5 |
| Конденсаторы К-50-11 | 18 | 0,5 | 9 |
| Катушка индуктивности | 1 | 1 | 1 |
| Транзистор КП302А | 1 | 1 | 1 |
| Печатная плата | 1 | 25 | 25 |
| Всего: | 69,5 | ||
Габариты Г печатной платы: 60 Х 100 мм.
Расчет показателей надежности
Надежностью называется свойство объекта, системы, изделия, устройства или их частей выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям эксплуатации, технического обслуживания, хранения и транспортировки.
|
|
|
Расчет надежности основывается на следующих допущениях:
1. Все элементы данного типа равнонадежны, т. е. интенсивность отказов li для этих элементов одинакова;
2. Все элементы работают в нормальных технических условиях;
3. Интенсивность отказов всех элементов не зависит от времени (срока службы);
4. Отказы элементов являются событиями случайными и независимыми;
5. Все элементы работают одновременно;
6. Отказ любого элемента приводит к отказу всей системы;
При расчете надежности блока ПЧ радиолокационного приемника необходимо определить вероятность безотказной работы устройства в произвольном интервале времени t, которая определяется выражением:
, т. е. p(t) изменяется по экспоненциальному закону.
Здесь l – интенсивность отказов устройства;
t – время, за которое определяется вероятность безотказной работы.
Если устройство состоит из N элементов с соответствующими интенсивностями отказов l1,l2,l3...ln-1,ln и повреждение одного из них приводит к нарушению работы всего устройства, то интенсивность отказов устройства, состоящего из элементов различных типов:
|
|
|
где li – интенсивность отказов элементов i-го типа;
n – количество элементов i-го типа;
lп – интенсивность отказов паяных соединений;
m – количество паяных соединений;
Интенсивность отказов li зависит от свойств радиодеталей, режима их работы и условий эксплуатации. Значение li для любого
класса аппаратуры определяется статистическими методами в ходе
эксплуатации.
Интенсивность отказов паяных соединений зависит от культуры производства и составляет lпаек @(10-7...10-9). Возьмем lпаек =10-8.
Табл.6.5 Интенсивность отказов блока ПЧ
| Наименование элементов | Кол-во, штук | Интенсивность отказов | |
| одного эл-та | всех эл-тов | ||
| ИМС К175УВ4 | 5 | 0,6×10-6 | 3×10-6 |
| Резисторы МЛТ-0,125 | 17 | 0,03×10-6 | 0,51×10-6 |
| Конденсаторы К-50-11 | 18 | 0,04×10-6 | 0,72×10-6 |
| Катушка индуктивности | 1 | 0,03×10-6 | 0,03×10-6 |
| Транзистор КП302А | 1 | 0,4×10-6 | 0,15×10-6 |
| Паяное соединение | 144 | 1×10-8 | 1,44×10-6 |
| Расчетная интенсивность отказов lрасч: | 3,35×10-6 | ||
Интенсивность отказов l = Кl× lрасч,
где Кl @ 17 - коэффициент, учитывающий работу в реальных условиях. Отсюда l =17×3,35×10-6 =5,7×10-5
Зададимся временем работы tð=8ч. Тогда вероятность безотказной работы блока ПЧ в течение 8ч составит:
Зададимся временем работы tð = 1год = 24×365 = 8760ч. Тогда вероятность безотказной работы блока ПЧ в течение 1г составит:
Для оценки надежности аппаратуры многократного использования используется параметр Кг - коэффициент готовности, представляющий собой вероятность того, что в произвольный момент времени аппаратура будет находиться в состоянии готовности (окажется работоспособной). Коэффициент готовности определяется отношением суммарного времени безотказной работы (наработки) Тн к сумме наработки и времени восстановления, взятых за период эксплуатации:
|
Среднее время безотказной работы устройства:
Тн = 1/l = 1/5,7×10-5 = 1754 час.
Примем общее время восстановления Тв = 2 час. Тогда коэффициент готовности: 
Табл.6.6 Технико - экономические показатели блока ПЧ
проектируемого РПрУ
| № | технико-экономические показатели | обозна-чение | ед-ца изм-я | аналог | разработка |
| 1 | Коэффициент усиления по напряжению | Кu | - | 7 ×103 | 6 ×103 |
| 2 | Динамический диапазон: · на входе · на выходе | Dвх Dвых | дБ | 60 10 | 70 10 |
| 3 | Коэффициент шума | Ш | - | 15 | 10 |
| 4 | Вероятность безотказной работы · в течение 8 ч. · в течение 1 г. | р | - | 0,9972 | 0,99954 0,607 |
| 5 | Коэффициент готовности | Кг | - | 0,9965 | 0,99886 |
| 6 | Себестоимость | Сполн | руб | 98 | 93 |
| 7 | Масса | m | г | 139 | 70 |
| 8 | Габариты | Г | мм | 80Х140 | 60Х100 |
Выводы
В соответствии с техническим заданием произведено ТЭО выбора элементной базы и проведен расчет технико-экономических показателей блока ПЧ проектируемого РПрУ. Расчет показал, что разработанный блок ПЧ практически по всем параметрам превосходит аналог, кроме коэффициента усиления (см. табл. 6.7). Проектирование УПЧ на интегральных микросхемах привело к увеличению надежности и снижению себестоимости блока, а так же улучшению массогабаритных показателей. Однако, следует отметить, что разработка отечественной промышленностью аналоговой микросхемы, целиком включающей в себя весь УПЧ, привела бы к еще большему увеличению экономической эффективности применения ИМС в приемнике РЛС.
7.Охрана труда при работе с радиолокационной станцией
Радиолокационная станция - объект повышенной опасности. Наличие опасных и вредных производственных факторов при работе на РЛС обусловлено спецификой труда. Задача охраны труда заключается в обеспечении работающему таких условий труда, чтобы при максимальной производительности утомляемость его была минимальной. В частности, охрана труда рассматривает наличие опасных и вредных факторов при работе на РЛС, предусматривает меры и мероприятия по предупреждению несчастных случаев и профессиональных заболеваний. Согласно ГОСТ 12.003-74 ( ст. СЭВ 780-77 ) ССБТ опасные и вредные производственные факторы делятся по природе действия на следующие группы:
n физические
n химические
n психофизиологические
Одним из источником опасного воздействия на человека является радиолокационная станция. Согласно ГОСТ 120.003-74 ССБТ при работе с РЛС на судоводителя действуют группы физических и психофизиологических факторов. К физическим в случае работы с РЛС относятся:
n повышенный уровень электромагнитных излучений
n повышенное значение напряженности в электромагнитной цепи, замыкание которой может произойти через человека
Психофизическая группа факторов подразделяется на:
а) физические перегрузки
б) нервно-психические перегрузки
При работе с РЛС выделяются нервно-психические перегрузки, выражаемые в умственном перенапряжении.
Итак, в случае работы с РЛС учитываются следующие опасные и вредные производственные факторы:
1. повышенный уровень электромагнитных излучений
2. повышенное значение напряженности в электрической цепи, замыкание которое может произойти через тело человека
3. умственное перенапряжение
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 328; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!