Проектирование устройства изменения голоса для средств связи - Дипломная работа

Физиологические и возрастные изменения всего организма сказываются и на голосе, но, не смотря на это непостоянство, многие люди часто задумываются о том, как изменить голос, данный им природой. Конечно, подобная проблема имеет решение, так как изменить голос можно благодаря специальным тренировкам. Создатели современных шпионских игрушек точно знают, как изменить голос по телефону, не прикладывая к трубке платок или лист бумаги. Телефон, оснащенный такой приставкой, легко решает проблему - как изменить голос до полной неузнаваемости? Прибор очень прост в обращении - перед тем, как изменить голос по телефону, нужно просто выбрать желаемую настройку.Шифраторы речи представляют отдельные устройства или обычные программы для персональных компьютеров или телефонов и позволяют изменять голос налету (для телефонов) или обрабатывать записанную речь как обычный аудиофайл на компьютере.Устройство собрано на двух микросхемах: D1-LM386 и D2-RTS0072B. Это цифровая микросхема содержащая модуль Аналого-цифровой преобразователь (АЦП), модуль цифровой обработки и модуль Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП). В зависимости от установок DIP - переключателя в D2 происходит смещение спектра входного голосового сигнала или искажение его до «голоса робота» (рисунок1.1). При подаче напряжения питания и кратковременном нажатии на кнопку SW, на вход 3 микросхемы подается высокий уровень, вследствие чего микросхема IC начинает генерировать сигнал звукового эффекта, который с выхода 5 поступает на базу транзистора TR1 (усилитель мощности), и далее, уже усиленный, - на динамик SP.Для реализации шифратора речи на печатной плате были выбраны следующие элементы: резисторы типа МЛТ-0,125 Вт, конденсаторы К50-6, стабилитрон 1N4731A.113, операционный усилитель LM386, микросхема цифрового синтезатора RTS0072B, переключатель SWD3-6, микрофон EM9767P-20C-44DB. Выбирая тип резисторов примененных в плате проанализировав их условия работы, рассеиваемую мощность, температуру окружающей среды, а также требования предъявляемые к характеристикам резисторов. Следует учитывать, что мощность рассеиваемая в резисторе существенно влияет на его надежность. Учитывая все вышеперечисленные факторы и величину токов в цепях выбираем резисторы с номинальной мощностью 0.125-0.5 Вт. Мы выбираем эти резисторы, так как они обладают нужным для монтажа сопротивлениям.Исходными данными для расчета габаритов печатной платы являются справочные данные о корпусах использованных ИМС и дискретных элементов (резисторы, конденсаторы, стабилитроны, переключатели и т.д.), которые приведены в таблице 2.1. Производим расчет установочной площади печатной платы по формуле 2.1. Определяем полную площадь печатной платы по формуле 2.2. Определяем длину и ширину печатной платы по значению Sполн. подбором. В результате расчетов получили следующие данные: - установочная площадь печатной платы-1501,24 мм2;Определяем минимальную ширину печатного проводника по постоянному току в цепях питания и заземления с учетом данных по формуле 2.4. bmin1 = Imax / (jдоп.*t) (2.4) Определяем минимальную ширину проводника исходя из допустимого падения напряжения на нем по формуле 2.5. bmin2 = (r*Imax*l)/ (t*Uдоп.) (2.5) Определяем номинальное значение диаметров монтажных отверстий по формуле 2.6. d= dэ EDDHOE r, (2.6) где dэ-максимальный диаметр вывода микросхемы. Dmin1=2*(bm dmax/2 dd dp), (2.9) где bm-расстояние от края просверленного отверстия до края контактнойплощадки (0,035 мм). dd и dp - допуски на расположение отверстий и контактных площадок (0,1 мм и 0,25мм соответственно). dmax-максимальный диаметр просверленного отверстия рассчитывается по формуле 2.10. dmax=d Dd (0,1…0,15), (2.10) где Dd-допуск на отверстие (0,1 мм). Определяем минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой по формуле 2.12.Расчет надежности заключается в определении показателей надежности изделия по известным характеристикам надежности составляющих компонентов и условиям эксплуатации. Справочные данные параметров надежности элементов, находящихся на печатной плате устройства находятся в таблице 2.3. Определяем интенсивности отказов элементов с учетом условий эксплуатации изделия по формуле 2.15. , (2.15) где - номинальная интенсивность отказов. к1и к2 - поправочные коэффициенты, зависящие от воздействия механических факторов (для стационарных РЭА равны 1,04 и 1,03 соответственно). к3 - поправочный коэффициент, зависящий от воздействия влажности и температуры (при влажности 60-70% и температуре воздуха 20-40 ?С равен 1.0). к4 - поправочный коэффициент, зависящий от давления воздуха (при давлении воздуха 80-100КПА равен 1.0). аі(Т,кн) - поправочный коэффициент, зависящий от температуры поверхности элемента (Т) и коэффициента нагрузки (кн). Определяем интенсивность отказов блока по формуле 2.16.Рассчитаем ударное воздействие на печатную плату при падении ее с некоторой высоты. 1 Определяем частоту собственных колебаний печатной платы, закрепленной в четырех точках по формуле 2.19. Определяем цилиндрическую жестк

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Характеристика объекта проектирования

1.2 Выбор и обоснование принципиальной схемы

1.3 Выбор элементной базы

2. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Конструкторские расчеты

2.1.1 Расчет габаритов печатной платы устройства

2.1.2 Расчет печатного монтажа платы устройства

2.1.3 Расчет показателей надежности и качества устройства

2.1.4 Расчет ударопрочности печатной платы электронного узла

2.1.5 Расчет потребляемой мощности устройства

2.2 Проектирование устройства с использованием средств и методов автоматизированного проектирования

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

4. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНЕ ТРУДА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А