ВКР: Разработка генератора звуковой частоты на микросхеме ne555 для предприятия ТГО ТРО ВДПО

Цель работы: Разработка генератора звуковой частоты на микросхеме NE555 для предприятия ТГО ТРО ВДПО
Задачи работы:
Разработать принципиальную схему генератора звуковой частоты на микросхеме NE555
Собрать устройство на печатной плате
Наладить работу генератора
Дать экономическую оценку собранному генератору
Цель и задачи

Применение
Использование генератора звуковой частоты заключается в том, чтобы можно было бы настроить или определить некоторые технические характеристики каналов на пониженной частоте. Кроме этого, он используется для того, чтобы управлять узлами и деталями приемо-передающих радиоустройств. С помощью генератора звуковых частот можно наладить усилитель низкой частоты, снять амплитудно-частотную характеристику усилителя, измерить его коэффициент усиления.

Микросхема NE555
NE555 – интегральная микросхема, универсальный таймер – устройство для генерации одиночных и повторяющихся импульсов со стабильными временными характеристиками. Микросхема применяется для создания различных генераторов, модуляторов, реле времени, таймеров, сирен сигнализаций, автоматов уличного освещения и прочих устройств.

Принцип действия
Необходимые элементы генератора: источник питания, пассивные цепи, в которых возбуждаются и поддерживаются колебания, активный элемент, преобразующий энергию источника питания в энергию генерируемых колебаний, цепь обратной связи, управляющая активным элементом и создающая условия для возникновения автоколебаний.

Характеристики генератора звуковой частоты
Схема генератора звуковой частоты на микросхеме NE555 популярная тем, что она содержит минимальное количество радиодеталей и не требует наладки. К достоинствам этой схемы можно отнести следующие качества: широкий диапазон питающих напряжений, высокая стабильность работы, малые габариты и лёгкая настройка на любую частоту генерации.
Схема может использоваться для создания прямоугольных волн, в которых могут быть рассчитаны максимальное Т1, минимальное время Т2, период времени Т и частота F.

Максимальное время Т1 рассчитывается по формуле:
Т1 = 0,693 х (R1 + R2) х С1
Т1 = 0,693 х (3900 + 68000) х 0,00001 = 0,498сек = 498млсек
Период времени Т – представляет собой сумму минимального и максимального времён и рассчитывается по формуле:
Т = 0,693 х (R1 + (2 х R2)) х C1 = Т1 + Т2
Т = 0,693 х (3900 + (2 х 68000)) х 0,00001 = 0,498 + 0,471 = 0,969сек = 969милсек
Минимальное время Т2 рассчитывается по формуле:
Т2 = 0,693 х R2 х C1
Т2 = 0,693 х 68000 х 0,00001 = 0,471сек = 471милсек
Частота F рассчитывается по формуле:
F = 1.44 : (R1 + (2 х R2)) *х C1 = 1 : T
F = 1,44 : (3900 + (2 х 68000)) х 0,00001 = 1 : 0,969 = 1,031 Гц
Данные формулы рассчитываются по следующим значениям:
R1 = 3,9кОм R2 = 68кОм С1 = 10мкФ

Процесс изготовления печатной платы
Процесс изготовления печатной платы генератора звуковой частоты, можно разделить на несколько этапов:
Разработка схемы в Sprint Layout 6.0
Нанесение изображения на стеклотекстолит с помощью утюга
Травление платы в растворе из перекиси водорода, лимонной кислоты и соли
Снятие тонера с дорожек платы
Сверление отверстий в плате
Залуживание платы

Экономическая оценка собранного генератора звуковой частоты
Расчёт трудозатрат будет производится по следующей формуле:
Тзатрат = Т1 * Cm1 + T2 * Cm2
Тзатрат = (4 * 150) + (2 * 100) = 800 руб.
Расчёт себестоимости изделия будет производится по следующей формуле:
Сустр = Сдет + Тзатрат
Сустр = 739 + 800 = 1539 руб
Себестоимость генератора звуковой частоты рассчитывается с учётом стоимости радиоэлементов, сборки и настройки устройства

Заключение
В заключении стоит отметить, что все поставленные задачи были выполнены, устройство находится в исправном состоянии и готово к эксплуатации.