КР(Соболевская, гр.010241), Вар.53. Контрольная работа по дисциплине Электронные компоненты
 Скачать 78.16 Kb.
|
|
Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра электронной техники и технологии Контрольная работа по дисциплине «Электронные компоненты» Вариант №53 Студентка: Соболевская В.А. Группа: 010240 Руководитель: старший преподаватель Костюкевич А. А. Минск 2022 СОДЕРЖАНИЕ 1. Задача 1. Конструирование проволочного резистора переменного сопротивления……………………………………………………………………3 2. Задача 2. Рассчитать конструктивные параметры и выполнить эскизный чертеж топологии фильтра на поверхностных акустических волнах……………………………………………………………………………..7 3. Задача 3. Рассчитать конструктивные и основные электрические параметры и выполнить эскизный чертеж однослойной катушки индуктивности.……………………………………………………………….…..9 4. Список использованной литературы…………………………………...……12 Задание 1. Конструирование проволочного резистора переменного сопротивления. Произвести конструктивный расчет проволочного резистора переменного сопротивления, построить зависимость сопротивления от угла поворота движка резистора, вычертить эскиз каркаса с намоткой в развернутом виде в выбранном масштабе. Исходные данные: Закон изменения сопротивления резисторов:  Значение параметра В = 10 Диаметр каркаса D = 45 мм Максимальное сопротивление  = 400 Ом1.Вычисляем коэффициент А при условии = R = 200 Ом и  , откуда  2. Построим графическую зависимость сопротивления от нормированного значения угла поворота планки на оси ротора  , разбиваем ее на n=15 равных участков (секций). Значение максимального угла поворотаaмакс= 330  . Значения сопротивлений для каждого угла поворота ротора вычисляем по формуле:  ,Полученные результаты занесем в таблицу 1.
По данным, полученным в ходе вычислений, строим искомую зависимость (Рисунок 1).  Рисунок 1 - графическая зависимость сопротивления от нормированного значения угла поворота планки на оси ротора. 3. Рассчитываем ширину секции W по формуле  W=3.14*45*[(330/360)/15] = 8.6 4. Проектируем прямоугольный каркас для первой секции, для которого сопротивление при повороте ротора изменяется по линейному закону. Выбираем материал проволоки Фехраль(Х13Ю4). Сопротивление 1 м проволоки будет  = 22 Ом/м, диаметр провода 0,25 мм, количество витков на 1 см плотной намотки - 37 витков, 4 витков/мм. Определяем количество витков проволоки для найденной ширины секции по формуле: Определяем количество витков проволоки для найденной ширины секции по формуле: n=W* 4 = 8,6 * 4 = 34.4 витка Затем по полученным значениям приращений сопротивлений находим длины проволоки, требуемой для намотки на каждую секцию:  5.Высоты секций определим по формуле:  Результаты вычислений по формулам отображены в таблице 2. Таблица 2.
6. Построим развертку каркаса резистора в виде набора прямоугольных секций разной высоты – рисунок 2. Задание 2. Рассчитать конструктивные параметры и выполнить эскизный чертеж топологии фильтра на поверхностных акустических волнах. Исходные данные: Центральная частота f0=88 МГц; Полоса пропускания Δfп=22 МГц. Решение: 1. Выбираем материал звукопровода из соотношения Δfп / f0:  Так как значение оптимальной полосы в нашем случае 25%, то выбираем танталат лития LiTaO3(ориентация ZY) для которого скорость волны Vпов = 3329м/c. 2. Определяем длину акустической волны λпов, соответствующей центральной частоте f0:  3. Определяем конструктивные параметры входного встречно-штыревого преобразователя ВШП: ширину электрода, зазор между электродами, шаг электродов. Шаг ВШП определяем по формуле:  С другой стороны, b = a+h, где а - ширина штырей, h - расстояние между штырями. Установлено, что целесообразно выбирать отношение a/(a+h), равное примерно 0,6 при материалах с небольшим значением kм. В нашем случае для LiTaO3 k2м = 1,21%, значит можно найти a и h из системы уравнений:  Решив систему, получим a = 0,012 мм; h = 0,008 мм. 4. Определяем число пар штырей входного встречно-штыревого преобразователя по формуле:  5. Расстояние между входным и выходным преобразователями находим из соотношения: lз = 10λпов = 0,4 (мм) 6. Определяем апертуру входного встречно-штыревого преобразователя:  7. Определяем конструктивные параметры выходного встречно-штыревого преобразователя: ширину электрода, зазор между электродами, шаг электродов. Эти значения принимаем аналогичными значениям для входного ВШП. 8. Количество пар штырей возьмём равным N = 2, так как выходной ВШП должен быть широкополосным. 9. Выполним эскизный чертеж топологии фильтра (рисунок 4).  Рисунок 4 – Эскизный чертеж топологии фильтра. Задание 3. Рассчитать конструктивные и основные электрические параметры и выполнить эскизный чертеж однослойной катушки индуктивности. Исходные данные: Индуктивность, L = 180 мкГн Решение: 1. Выбираем для конструирования катушку со сплошной однослойной обмоткой. Такие катушки отличаются высокой добротностью (150…250) и стабильностью при индуктивности не выше 200…500 мкГн и применяются в контурах КВ и СВ. 2. Выбираем диаметр каркаса катушки D = 30 мм согласно значениям предельной индуктивности по таблице 3. Предельная индуктивность сплошной однослойной обмотки: Таблица 3
3. Для расчета индуктивности сплошной однослойной обмотки применяется следующая формула, обеспечивающая погрешность расчета не более 2-3 %: L=L0N2D10-3, где L – индуктивность, мкГн; D – диаметр катушки (каркаса), см; L0 – поправочный коэффициент, величина которого зависит от отношения l/D, а значения приведены в таблице 4. Таблица 4
Примем отношения l/D=2, тогда т.к. D =30 мм, то длина намотки l=60 мм. 4. Число витков рассчитывается по формуле:  5. Длина катушки l представляет собой расстояние между осевыми линиями крайних витков. Расстояние между осевыми линиями смежных витков называется шагом намотки τ. Величины l и τ связаны между собой простым соотношением: l = τ(N-1) = ρ·d0(N-1), где N – число витков. Находим шаг намотки:  При сплошной намотке расстояние между смежными витками определяется диаметром провода в изоляции и неплотностью прилегания витков друг к другу. Последнее может быть учтено коэффициентом неплотности ρ, который зависит в основном от диаметра провода (таблица 5). Таблица 5
Подбираем диаметр провода таким образом, чтобы ρ·d0 = τ = 0,5 (мм). Возьмем провод диаметром d0 = 0,4 мм, при этом ρ = 1,3 Сделаем проверку вычислений: l = τ(N-1) = ρ· d0 (N-1) l = 1,3·0,4· (122-1) = 63 (мм) l/D = 63/30 ≈ 2 откуда L0 = 4 (согласно таблице значений коэффициента, L0) Вычислим индуктивность катушки: L = L0N2D·10-3 L = 4·1222·3,0·10-3 = 178,6 (мкГн) Погрешность менее 1%. 6. Для однослойной неэкранированной КИ расчет собственной ёмкости С0 производится по выражению:  где а = ф/d, d – диаметр провода без изоляции.  a = 0,5 / 0,2 = 2,5 Тогда  7. Собственная резонансная частота катушки индуктивности равна:   8. На практике, как правило, катушки применяются на частотах не выше f0/3. Откуда можем найти диапазон рабочих частот катушки:   (Гц)9.Выполним эскизный чертёж полученной катушки (рисунок 5):  Рисунок 5 – Эскиз однослойной катушки индуктивности СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Рычина Т.А., Зеленский А.В. Устройства функциональной электроники и электрорадиоэлементы: Учебник для вузов.-М: Радио и связь.-1989. 2. Элементная база электронной аппаратуры: лаб. практикум для студ.спец.«Электронно-оптические системы и технологии», «Проектирование и производство РЭС», «Медицинская электроника», «Технические средства защиты информации», «Инженерно-психологическое обеспечение информационных технологий» днев. формы обуч. / С. К. Дик [и др.]. - Минск: БГУИР, 2011. - 55 с. |
