4. Обзор и анализ научно-технической информации

Обзор представляет собой краткий конспект произведений печати. Он должен начинаться введением, в котором дано определение АЭУ данного вида, указаны области его применения и задачи, решаемые с его помощью. Обзор обычно содержит классификацию устройств данного вида, сжатое изложение принципов их действия, особенностей электрических схем. Должны быть проанализированы разные варианты построений схем. Аналитический обзор обязательно должен быть выполнен по литературе за последние 5-10 лет.

4. Разработка структурной схемы

Структурная схема составляется на стадии анализа задания на курсовой проект и синтеза структуры устройства.

Структурная схема определяет основные функциональные части АЭУ, их назначение и взаимосвязи.

Структурная схема может быть реализована не единственным способом. Качество структурной схемы, понимаемое как мера близости к некоторой неизвестной оптимальной схеме, целиком определяется знаниями, опытом и творческими способностями разработчика. Неудачный выбор схемы требует в дальнейшем ее изменения.

На структурной схеме изображают в виде прямоугольников все основные функциональные части АЭУ и основные взаимосвязи между ними. Второстепенные для данного аспекта функциональные части на структурных схемах обычно не показывают (например, блоки питания), а если показывают, то линии взаимосвязи с основными функциональными частями изображают пунктиром.

Графическое изображение схемы должно давать наиболее наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей устройства. Рекомендуется стрелками указывать направления действия сигналов.

На схеме в прямоугольниках должны быть полностью указаны наименования каждой функциональной части или их аббревиатуры, которые разъясняют в таблице, помещаемой на чертеже.

Допускается помещать на схеме поясняющие надписи, диаграммы или таблицы, определяющие процессы во времени, а также указывать параметры в характерных точках. Пример построения структурной схемы показан в приложении 4.

4. Выбор элементной базы

После разработки структурной схемы необходимо выбрать принцип построения функциональных частей АЭУ: на ОУ или на транзисторах.

При выборе элементной базы учитывают следующие свойства транзисторов и ОУ.

Полевые транзисторы уступают биполярным по усилительным свойствам, но значительно превосходят их по входным параметрам и имеют более высокую температурную стабильность. Биполярные транзисторы обладают, как правило, более высокой выходной мощностью.

Операционные усилители превосходят транзисторы по таким качественным показателям, как входное и выходное сопротивления, коэффициент усиления, но обладают меньшим допустимым уровнем выходного напряжения, повышенными внутренними шумами, имеют худшие частотные свойства.

4. Разработка электрической принципиальной схемы

Принципиальная схема определяет полный состав элементов и связей между ними и дает детальное представление о принципах работы АЭУ.

Принципиальная схема синтезируется по структурной схеме АЭУ на основе анализа требований к заданию курсового проекта, а также требований, предъявляемых разработчиком к каждому функциональному элементу.

Разработка принципиальной схемы функционального элемента заключается в выборе одной из известных схем, наиболее полно удовлетворяющей совокупности технико-экономических требований при максимальной ее простоте и надежности.

Правила построения и выполнения принципиальных электрических схем установлены стандартами ЕСКД (ГОСТ 2.701-76, 2.705-75).

При построении электрической принципиальной схемы необходимо знать следующие правила.

1. Все элементы АЭУ на схеме изображают в виде условных графических обозначений в размерах, установленных в стандартах ЕСКД.

2. Графические обозначения элементов и соединяющие их линии электрической связи следует располагать на схеме так, чтобы обеспечить наилучшее представление о структуре и действии АЭУ. Линии связи должны состоять из горизонтальных и вертикальных отрезков и иметь наименьшее количество изломов и пересечений. Расстояние между соседними параллельными линиями связи должно быть не менее 3 мм.

3. Графические обозначения элементов следует выполнять линиями той же толщины, что и линии связи. Рекомендуемая толщина линий - от 0,3 до 0,4 мм.

4. Узлы электрической связи обозначают точками в виде зачерненных кружков.

5. На схеме входы, как правило, располагают слева, а выходы – справа.

6. Порядковые номера присваивают в соответствии с последовательностью расположения элементов на схеме сверху вниз в направлении слева направо.

7. Около условных графических обозначений элементов допускается указывать номиналы резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, а также маркировку полупроводниковых приборов и операционных усилителей (ОУ).

8. Данные об элементах принципиальной схемы, полученные в результате электрического расчета и выбора номиналов элементов, записывают в перечень элементов. Перечень элементов выполняют в виде таблицы на листах формата А4 самостоятельным документом или размещают рядом с электрической принципиальной схемой.

Пример электрической принципиальной схемы и перечня элементов приведен соответственно в приложениях 5 и 6.