Цифровой УКВ-приемник - Дипломная работа

Это требует внедрения в инженерную практику новых методов автоматизированного проектирования, основанных на современных уровнях программных и технических средств электронной и вычислительной техники, что позволяет перейти от традиционного макетирования разрабатываемой аппаратуры к ее моделированию средствами информационных технологий. Изделие должно отвечать техническим требованиям по назначению, надежности и совместимости, быть пригодным для промышленного производства с учетом технологичности и потентности. Процесс создания РЭС включает в себя разработки принципа действия и схемы, конструкции, технологии производства. Одним из основных стимулов к развитию конструкции (наряду с надежностью, габаритами и т.д.) становятся поиски методов, обеспечивающих снижение трудоемкости в производстве, все более высокую экономическую эффективность РЭС. Применительно ко всей конструкции РЭС в целом использование интегральных микросхем сокращает число комплектующих элементов в десятки раз, что снижает трудоемкость монтажных работ, повышает надежность и снижает габариты.В последнее десятилетие широко и повсеместно используются УКВ-приемники. Это связано с постоянно растущим числом радиостанций различных направлений, а также высоким качеством звучания приемников с ЧМ по сравнению с АМ и возможностью стереозвучания.Определимся, что речь идет о недорогих аппаратах, использующих сетевое питание и предназначенных для длительного прослушивания. Последнее означает, что требования к качеству воспроизводимого сигнала достаточно высоки - и по спектральному составу, и по наличию помех. И отличия тут не только в собственно частотных участках вещания - различен шаг сетки частот, соответственно 30 и 100 КГЦ, а также девиация частоты ЧМ-сигнала - 50 и 75 КГЦ. В СССР была принята система с полярно-модулированным (ПМ) сигналом (стандарт Международной организации радиовещания и телевидения - OIRT).Однако главная проблема УКВ - приемника - необходимость обеспечить его низкую стоимость, поскольку технически все перечисленные трудности вполне разрешимы. Важно констатировать, что УКВ - приемники на этих ИС для российских мегаполисов неприемлемы. Однако при всем многообразии современной элементной базы практически все недорогие модели в России представлены достаточно однотипными приемниками китайского производства, в лучшем случае - с ПЧ 10,7 МГЦ, поддерживающие диапазоны 65,8 - 74 и 88 - 108 МГЦ, с настройкой на станцию посредством вращения верньера. При столь большом перекрытии крайне трудно обеспечить сопряжение входного фильтра и частотозадающего контура гетеродина, а настройка осуществляется одновременной перестройкой переменных конденсаторов в этих LC-контурах. Кроме того, столь большое перекрытие при неравномерном расположении каналов вещания (у краев) крайне затрудняет настройку на станцию - зачастую программу от программы отделяет поворот ручки настройки на доли градуса.Совокупность свойств изделия, отвечающих за его пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением, называют качеством изделия. Оно определяется технологическими и конструктивными свойствами, обуславливающими трудоемкость производства изделия и эффективность его эксплуатации, безотказностью и долговечностью.Тема дипломного проекта: ЦИФРОВОЙ УКВ - ПРИЕМНИК Краткое содержание работы: Выявить аналоги и провести сравнительный анализ функциональных и основных параметров. Задание принял к исполнению: 27.05.2007 г. Тема дипломного проекта: ЦИФРОВОЙ УКВ - ПРИЕМНИК. Устройство для контроля супергетеродинного приемника RU, H04B3/46 2003121253/09 2003.07.09 Технический результат заключается в повышении точности контроля исправности супергетеродинного приемника.С развитием элементной базы производятся усовершенствования, например, расширение полосы пропускания для приема стереосигнала, систему поиска и автоматической настройки на частоту станции. Достоинства - промежуточная частота переместили вверх, за границы УКВ диапазона. На одном кристалле выполняется УКВ-приемник. Имеет схему супергетеродина с тройным преобразованием частоты для узкополосной частотной и амплитудной модуляции и с двойным преобразованием для широкополосной частотной модуляции. Вывод: УКВ-приемник Р45 по своим эксплуатационным параметрам значительно проигрывает разрабатываемому, т.к. в настоящее время больше внимания уделяется внешнему виду, удобству в обращении, визуализации действий, то проектирование бытового УКВ-приемника актуально.Классическая схема УКВ - приемника ЧМ-сигнала представлена на рис.1.2. Сигнал с антенны попадает в высокочастотный (ВЧ) тракт, включающий преселектор (входной полосовой фильтр и усилитель высокой частоты - УВЧ), а также гетеродин со смесителем. После смесителя сигнал (с точностью до амплитуды) имеет вид cos2п(fн fг)t cos2п(fн-fг)t, что соответствует модулированным сигналам на несущих fн fг и |fн-fг|. Сигнал ПЧ фильтруется и усиливается, после чего сигнал попадет на частотный детектор - ЧМ-демодулятор (преобразователь частота-напряжение). Его природа понят

Содержание

Введение

1. Технико-экономический анализ задания

1.1 Анализ задания и обоснование актуальности темы работы

1.1.1 Особенности российского УКВ-диапазона

1.1.2 Проблемы проектирования УКВ-приемника

1.1.3 Обоснование критерия качества проектируемого объекта

1.2 Обзор и анализ известных схемотехнических и технологических решений

1.2.1 Патентный поиск

1.2.2 Информационный поиск

1.3 Выбор и обоснование оптимального варианта проектируемого устройства

1.3.1 Обзор основных вариантов построения проектируемого устройства

1.3.2 Выбор элементной базы для УКВ-ДМВ-приемника

2. Конструкторский раздел

2.1 Описание структурной схемы

2.2 Описание работы УКВ-приемника по схеме электрической принципиальной

2.2.1 Модуль радиочастоты

2.2.1.1 Субмодуль дополнительного фильтра

2.2.1.2 Субмодуль узкополосного приема

2.2.2 Модуль звуковой частоты

Лист

2.2.3 Модуль управления

2.2.4 Модуль питания

2.3 Описание алгоритма работы прибора

2.4 Справочные данные необходимые для расчета

2.5 Формализация критерия качеств

2.6 Оптимизация конструкции в соответствии с выбранным критерием качества

2.7 Компоновка прибора

2.7.1 Выбор метода конструирования прибора

2.7.2 Выбор элементов и материалов

2.7.3 Описание конструкции прибора

2.8 Расчет теплового режима

3. Технолоический раздел

3.1 Расчет надежности разрабатываемого устройства

3.2 Расчет технологичности

3.3 Технология изготовления печатных плат

3.4 Приспособление для изготовления печатной платы

3.4.1 Описание приспособления

3.4.2 Расчет усилия вырубки платы по контуру и обоснование выбора пресса

3.4.3 Расчет исполнительных размеров пуансона и матрицы вырубного штампа

3.5 Разработка конструкторского узла

3.6 Настройка приемника

Заключение

Список используемой литературы

В последние несколько лет заметна тенденция резкого сокращения сроков проектирования новых изделий при все возрастающих требованиях к их качественным характеристикам. Это требует внедрения в инженерную практику новых методов автоматизированного проектирования, основанных на современных уровнях программных и технических средств электронной и вычислительной техники, что позволяет перейти от традиционного макетирования разрабатываемой аппаратуры к ее моделированию средствами информационных технологий.

Изделие должно отвечать техническим требованиям по назначению, надежности и совместимости, быть пригодным для промышленного производства с учетом технологичности и потентности. Процесс сводится к логико - математическому поиску оптимума при последовательном усовершенствовании исходного варианта, получаемого на основе преемственности и требований задания.

Процесс создания РЭС включает в себя разработки принципа действия и схемы, конструкции, технологии производства. Затем следуют стадии: подготовка к производству, производство испытания и изделий. Для каждой из них можно выделить особенности, устанавливающие необходимые знания, методы и организацию труда, что на радиотехническом предприятии определяет специализацию подразделений.

Усложнение принципов работы и схем влечет за собой усовершенствование конструкций.

Одним из основных стимулов к развитию конструкции (наряду с надежностью, габаритами и т.д.) становятся поиски методов, обеспечивающих снижение трудоемкости в производстве, все более высокую экономическую эффективность РЭС.

Требование технологичности конструкции является сегодня острой проблемой, и решается с помощью элементной базы на основе микроэлектроники.

Применительно ко всей конструкции РЭС в целом использование интегральных микросхем сокращает число комплектующих элементов в десятки раз, что снижает трудоемкость монтажных работ, повышает надежность и снижает габариты.

В настоящее время произошел качественный скачек в технологии изготовления электрорадиоэлементов, уменьшение габаритов элементов позволяет отказаться от плат с традиционными дискретными элементами, они уступают место многослойным платам с поверхностным монтажом элементов.

Существуют проблемы радиоаппаратостроения, в решении которых радиоконструкторы занимают определяющее положение: снижение трудоемкости изготовления РЭС в производстве, повышение надежности, применение конструкционных материалов, технологий и элементов базы. Важным значением в снижении сроков разработки и качества конструкторской документации является применение современных методов проектирования.

Радиоконструктор в этой работе должен выполнять координирующую и направляющую роль в системной организации проектирования РЭС.

Современные радиовещательные приемники при аналоговой форме обработки сигналов все больше и больше применяют цифровые способы управления регулировками (пульт дистанционного управления, цифровое табло, большой банк частот приоритетных станций и их прямой вызов).

В настоящее время разработано большое количество УКВ-ДМВ приемников, при разработке которых используются микросхемы разной степени интеграции. Зачастую это сложные устройства, насчитывающие несколько десятков микросхем. Эти конструкции довольно сложны для повторения изза того, что в сложной схеме гораздо выше возможность допустить ошибку на всех этапах - от публикации до монтажа.

При работе над УКВ-ДМВ приемником поставлена задача создания максимально простой конструкции, несложной в повторении, учитывающей ошибки и недочеты, допущенные при конструировании аналогичных устройств, также необходимо выполнить расчет теплового режима, расчет надежности разрабатываемого устройства, расчет технологичности, выбрать приспособление для изготовления печатной платы, провести расчет усилия вырубки платы по контуру и обосновать выбор пресса, также расчитать исполнительные размеры пуансона и матрицы вырубного штампа.

1. Технический анализ задания