Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Національний технічний університет

"Харківський політехнічний інститут"

Факультет Автоматики та приладобудування

Кафедра Радіоелектроніки

Спеціальність 7.070201 "Радіофізика і електроніка"

Дипломний проект

для одержання кваліфікації бакалавра

Тема проекту: "Розробка синхронізатора зондувальних імпульсів"

Шифр ДП НТУ "ХПІ" АП-33. 7.070201.11.ВД

Виконавець студент-дипломник

Морозов Сергій Львович

Керівник проф.

Пуляєв Валерій Олександрович

Харків 2011

Реферат

Об'єкт дослідження дипломного проекту - система обробки радіолокаційної станції і її одноканальний аналого-цифровий перетворювач (АЦП) зі смугою частот вхідного сигналу до 100 кГц, призначений для перетворення сигналу некогерентного розсіяння (НР) у цифровий код. Розглядається можливість обслуговування додатково створеного кореляційного каналу станції з метою підвищення ефективності обробки радіолокаційних даних.

У записці представлений опис роботи запропонованого АЦП. Приведено розрахунки його надійності, які показали, що пристрій забезпечує задане значення імовірності безвідмовної роботи. В кінці проекту приділена увага техніко-економічному обґрунтуванню необхідності створення даного пристрою, а також питанням охорони праці і навколишнього середовища.

Зміст

1. Розробка схеми контролю та резервування блоків живлення спеціалізованої апаратури

1.1 Огляд існуючих аналогічних пристроїв

1.2 Вибір, обґрунтування й опис роботи функціональної схеми

2. Розробка принципової схеми блоку

2.1 Вибір елементної бази

2.2 Розрахунок принципової схеми синхронізатора зондувальних імпульсів

3. Техніко-економічне обґрунтування розробки синхронізатора зондувальних імпульсів

3.1 Мета й призначення приладу

3.2 Розрахунок собівартості й ціни приладу

3.2.1 Розрахунок матеріальних витрат на розробку виробу

3.2.2 Витрати на оплату праці

3.2.3 Додаткова заробітна плата

3.2.4 Відрахування на соціальні заходи

3.2.5 Витрати на утримання й експлуатацію обладнання

3.2.6 Загальновиробничі витрати

3.2.7 Адміністративні витрати

3.2.8 Витрати на збут

3.2.9 Калькуляція собівартості

3.3 Висновок по економічній частині

4. Охорона праці й навколишнього середовища

4.1 Перелік нормативно-технічної документації по проекті охорона праці

4.2 Загальна характеристика виробничого середовища

4.3 Виробнича санітарія

4.3.1 Метеорологічні параметри й умови їхньої підтримки

4.3.2 Комфортні умови зорової роботи

4.3.3 Припустимий рівень шуму й вібрації

4.3.4 Види випромінювань і способи зменшення впливу

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

В даний час з розвитком радіозв'язку, радіоастрономії, освоєнням космічного простору зросло значення дослідження процесів, що відбуваються у верхніх шарах атмосфери Землі - іоносфері.

Іоносфера впливає на розподіл радіохвиль. Під впливом випромінювання сонця, космічних променів і часток з поясів радіації магнітосфери у верхніх шарах атмосфери відбуваються процеси іонізації, що приводять до утворення плазми. Параметри плазми залежать від часу доби, часу року, висоти, сонячної активності, стану магнітосфери, географічних координат. синхронізатор генерація імпульс мікросхема

При Інституті іоносфери діє радіолокаційна станція для дослідження іоносфери. Цей комплекс являє собою установку, що працює в імпульсному режимі. Працює вона в такий спосіб.

Сигнал з виходу радіопередаючого пристрою (див. мал.1) надходить по хвилеводному фідерному тракті на два взаємно ортогональних штирі, що збуджують рупор двузеркальної антени. Тут потужний радіоімпульс випромінюється вертикально вгору, а досить слабкий сигнал відбитого від іоносфери радіоімпульсу, розсіяного на теплових флуктуаціях електронної щільності, приймається тією же антеною і через антенний комутатор прийом-передача надходить на вхідні параметричні підсилювачі прийомного пристрою. Після посилення і перетворення в одноканальному АЦП, сигнал подається на спеціалізований корелометр, де відбувається його первинна обробка - тимчасове накопичення й обчислення його автокореляційної функції. Результати кореляційної обробки надходять на ПК, де по них визначається значення іоносферних параметрів, і видаються дані на печать і на екран відео контрольного пристрою.

Як слідує з попередніх доповідей, для поліпшення роботи радіолокатора некогерентного розсіювання потрібен пристрій, що буде допомагати передавальному пристрою радіолокатора, виробляти ряд зондувальних сигналів. А вже ці сигнали наступним сигнатурним аналізатором будуть контролюватися з метою виявлення порушень у формі сигналу.

Згідно вимог технічного завдання, мені ж було поставлене завдання забезпечити синхронізацію роботи цих пристроїв, тобто розробити схему, що повинна для них виробляти ряд тактуючих імпульсів спеціальної форми.

Мал. 1. Структурна схема РЛС.

У зв'язку з вищевикладеним у дипломному проекті буде розроблений. Він повинний бути створений на базі засобів мікроелектроніки.

1. Розробка схеми контролю та резервування блоків живлення спеціалізованої апаратури

1.1 Огляд існуючих аналогічних пристроїв

Аналіз технічної літератури, у якій описано варіанти схем тактових генераторів, розроблених стосовно до специфіки дії радіолокатора НР, показав, що існують різні модифікації. От деякі з них.

Варіант №1

Блок тактових сигналів на основі мікропроцесорного блоку

Блок тактових сигналів виконаний відповідно до виду структурної схеми, що приведена на рис. 1.1.

Рис. 1.1 Функціональна схема мікропроцесорного блоку тактових сигналів

Центральним модулем такого блоку є три блоки генераторів, побудованих на базі мікросхеми КР 580ВИ 53. Функціональні зв'язки між усіма блоками програмуємих генераторів представлені на рис. 1.2.

Рис. 1.2 Функціональні зв'язки програмуємих генераторів

Склад мікросхеми містить у собі чотири ключі, три дешифратори адреси і три блоки програмуємих генераторів.

Робота схеми полягає в наступному.

Сигнали із загальної шини ПК надходять на вхідний ключ. Потім вже у виді імпульсів з позитивною логікою частина з них (А 02...А 19) розшифровується як адреса на дешифраторі. Запис відбувається через третій ключ за допомогою схеми занесення інформації. Потім ПК виставляє дані на шину (Д 00...Д 07), і після них - імпульс занесення даних, що надходить на входи блоків програмуємих генераторів і заносить у них ці дані. Усередині кожного мікропроцесорного блоку генераторів інформація може бути занесена або в регістр стану або в 3 блоки. Їхній вибір здійснюється молодшими розрядами на шині адреси (А 00...А 01).

Вхідні ключі побудовані на базі мікросхеми К 589АП 26, щоб установити на виході сигнали потрібної позитивної логіки. Дешифратори адреси побудовані на базі мікросхем К 155ЛА 2.

На вихід блоку генераторів сигнали попадають через вихідний ключ і підсилюються за допомогою магістрального підсилювача К 531ЛА 16П. Зчитування інформації відбувається в такий спосіб: дані з трьох програмуємих блоків генератора йдуть до четвертого ключа, а потім до загальної шини ПК. При цьому ПК повинен виконати процедуру зчитування чисел у свою пам'ять.

Варіант №2

Генератор кореляційного каналу радара некогерентного розсіяння

Рис. 1.3 Функціональна схема генератора кореляційного каналу

Цей генератор виконаний відповідно до виду структурної схеми, що приведена на рис. 1.3. Він призначений для вироблення ряду імпульсних сигналів під керуванням персонального комп'ютера, що дозволяє за допомогою тестових програм проводити налагодження деяких вузлів радіолокаційної станції. Генератор призначений для запуску його від ПК для керування спец обчислювачем у вигляді 12-и розрядних чисел по 2 каналам і додаткових керуючих імпульсів.

Центральним модулем пристрою керування є два процесори, побудовані на базі мікросхеми К 580ИК 55. Процесори реалізують відповідно до робочої програми ввід-вивід паралельної інформації різного формату, організують обмін даними між модулями і керують операціями вводу, обробки і виводу інформації.

Генератор складається із вхідних і вихідних ключів, двох дешифраторів адресу і двох мікропроцесорних блоків.

Робота генератора полягає в наступному.

Сигнали з загальної шини ПК (що використовує негативну логіку) надходять на вхідний ключ. Потім вже у вигляді імпульсів з позитивною логікою частина з них (А 02...А 15) розшифровується як адреса на дешифраторах і дозволяють відкритися схемі пропуску імпульсу WR занесення інформації. Потім ПК виставляє дані на шину (Д 00...Д 07), і після них - імпульс занесення даних, що надходить на вхід запису програмувального порту і заносить у нього ці дані. Усередині кожного мікропроцесорного блоку інформація може бути занесена або в регістр стану або в три 8-розрядні порти. Їхній вибір здійснюється молодшими розрядами на шині адреси (А 00...А 01).

Недоліком всіх цих генераторів є те, що вони використовують мікросхеми, які треба програмувати за допомогою персонального комп'ютера, що взагалі то відволікає його від основної роботи. В зв'язку з цим ми будемо розробляти пристрій, який буде побудований по жорсткій логіці, тому що цей варіант найбільш підходить для нашого випадку, коли треба тактувати блок генераторів і сигнатурний пристрій для його контролю за допомогою імпульсів, форма і період яких, згідно технічного завдання, не повинні мінятися у часі.

1.2 Вибір, обґрунтування й опис роботи функціональної схеми

Аналіз технічної літератури показав, що існує багато варіантів синхронізуючих систем. У тексті опису до диплома я привів 2 з них, які працюють під керуванням персонального комп'ютера й мають можливість програмним способом міняти тривалість і період проходження тактуючих імпульсів. Тому що відповідно до епюрів сигналів, які представлені на плакаті 1, мені задано виробляти циклічно послідовні імпульси однієї форми, то я вирішив розробити схему, що працює самостійно й по твердій логіці.

Відповідно до завдання, із загального блоку тактування радіолокатора необхідно прийняти імпульс ІЗП (який задає цикли роботи радіолокатора), СТРОБ (який визначає час випромінювання сигналу передавачем) і СЕАНС (рівний тривалості часу нагромадження інформації в системі обробки радіолокатора). А замість треба виробити сигнал ТАКТ (який складається рівно з 16 діскрет усередині імпульсу СТРОБ), сигнал ОБРОБКА (ті ж діскрети для системи обробки між імпульсами СТРОБ), і короткі службові імпульси С 1, С 2 і С 3 під час переднього й заднього фронтів імпульсу СТРОБ і при прояві потенціалу СЕАНС.

Робота синхронізатора полягає в наступному.

Виробити короткі імпульси С 1, С 2 і С 3 не представляє великих проблем. Треба було використати мікросхеми №1, 2 і 3, які по своєму призначенню є мультивібраторами, що чекають. RC-ланцюжок, що приєднується до входу кожної мікросхеми, дасть можливість при підстроюванні, задати потрібну тривалість кожного одиночного імпульсу.

Наступні ж імпульси синхронізатора повинні бути більше складної структури. Фактично, імпульси ТАКТ по імпульсу СТРОБ повинні бути вироблені, якщо використати схему множення на 16. У цифровому варіанті точне множення реалізувати не просто, мікросхеми з такою функцією немає, тому було використане наступне.

На початку кожного розгорнення дальності переднім фронтом сигналу СТРОБ (а це імпульс С 1 з кожного мультивібратора №1) через схему запуску й ключ №1 запускається стробіруємий генератор, що починає виробляти імпульси.

Час роботи цього генератора, що зупиняється схемою після підрахунку 16 імпульсів, повинен бути не кілька відсотків коротше, ніж тривалість імпульсу СТРОБ. Для цього призначений RC-ланцюжок на вході генератора, у якому я передбачив підбудовуємий резистор. Щоб забезпечити точну юстировку тривалості цих 16 імпульсів, робота генератора передбачається на частоті МІКРОТАКТ, в 16 разів більше швидкої, чим серія ТАКТ. Це обрано для того, щоб з - за температурного "відходу" параметрів RC-ланцюжка мінялася тривалість серії на рівні лише 1 МІКРОТАКТУ.

Серія МІКРОТАКТ через ключ №2 і підсилювач №1 (а це мікросхема з великою навантажувальною здатністю), зменшивши в 16 разів свою частоту на дільнику №1, надходить на вихід. З - за температури зміна тривалості імпульсу в цій серії буде вже в 16 разів менше, тобто досить незначною.

Аналогічно, у запуску між імпульсами СТРОБ генератор через схему запуску й ключ №2 запускається імпульсом С 2, а зупиняється імпульсом ІЗП наприкінці розгорнення, виробляючи через ключ №2, дільник №2 і підсилювач №2 серію ОБРОБКА.

По новому імпульсі СТРОБ схема підрахунку імпульсів обнулюється й процес сигналів повторюється.

2. Розробка принципової схеми блоку

2.1 Вибір елементної бази

Синхронізатор зондувальних імпульсів що розробляється, містить мікросхеми:

ІМС К 155АГ 1, яка являє собою одновібратор з логічним елементом на вході. Містить 55 інтегральних елементів. Корпус типу 201.14-1.

Рис. 2.1 Корпус ІМС К 155АГ 1

Рис. 2.2.1 Умовне графічне позначення ІМС К 155АГ 1: 1 - вихід; 2,8,12,13 - вільні; 3,4,5 - входи; 6 - вихід; 7 - загальний; 9,10,11 - для підключення час задаючого ланцюга; 14 - напруга живлення;

Таблиця 2.1 Електричні параметри

1	Номінальна напруга живлення	5 В 5 %
2	Вихідна напруга низького рівня	0,4 В
3	Вихідна напруга високого рівня	2,4 В
4	Напруга на антизвонном діоді	-1,5 В
5	Вхідний струм низького рівня по висновках 3,4 по висновку 5	- 1,6 мА - 3,3 мА
6	Вхідний струм високого рівня по висновках 3,4 по висновку 5	0,04 мА 0,08 мА
7	Вхідний пробивний струм	1 мА
8	Струм короткого замикання	-18... -55 мА
9	Струм споживання при Uвх= 0 при Uвх= 4,5 У	25 мА 40 мА
10	Споживана статична потужність	171 мВт
11	Час затримки поширення при включенні по висновках 3,4 по висновку 5	80 нс 65 нс
12	Час затримки поширення при вимиканні по висновках 3,4 по висновку 5	70 нс 55 нс

ІМС К 155АГ 3 являє собою здвоєний одновібратор з повторним запуском. Містить 156 інтегральних елементів. Корпус у К 155АГ 3 типу 238.16-1

Рис. 2.2 Корпус ІМС К 155АГ 3



Рис. 2.2.1 Умовне графічне позначення ІМС К 155АГ 3: 1 - вхід інформаційний ; 2 - вхід D1; 3 - вхід "установка нуля" R1; 4 - вихід ; 5 - вихід Q2; 6 - вихід "ємність зовнішня" Cвн 2; 7 - вихід Rвн 2/Cвн 2 ; 8 - загальний; 9 - вхід ; 10 - вхід D2; 11 - вхід "установка нуля" R2; 12 - вихід ; 13 - вихід Q1; 14 - вихід Cвн 1; 15 - вихід Rвн 1/Cвн 1 ; 16 - напруга живлення;

Таблиця 2.2 Електричні параметри

1	Номінальна напруга живлення	5 В 5 %
2	Вихідна напруга низького рівня	0,4 В
3	Вихідна напруга високого рівня	2,4 В
4	Вхідний струм низького рівня по інформаційних входах 1,2,9,10 по входах установки нуля 3,11	- 1,6 мА - 3,2 мА
5	Вхідний струм високого рівня по інформаційних входах 1,2,9,10 по входах установки нуля 3,11	0,04 мА 0,08 мА
6	Вхідний пробивний струм	1 мА
7	Струм короткого замикання	-10... -40 мА
8	Струм споживання	66 мА
9	Споживана потужність	346,5 мВт
10	Час затримки поширення при включенні по входах 1,9 по входах 2,10 по входах 3,11	40 нс 36 нс 27 нс
11	Час затримки поширення при вимиканні по входах 1,9 по входах 2,10 по входах 3,11	33 нс 28 нс 40 нс
12	Максимальна тривалість імпульсу на виході (Cвн)= 0	65 нс
13	Максимальна тривалість імпульсу на виході (Cвн)= 1000 пф	2,76...3,37 мкс
14	Ємність навантаження	200 пф

ІМС К 155ІЕ 5 являє собою двійковий лічильник. Кожний ІС складається із чотирьох JK-тригерів, уявляючи лічильник дільник на 2 і 8. Настановні входи забезпечують припинення рахунку й одночасно повертають всі тригери в стан низького рівня (на входи R0(1) і R0(2) подається високий рівень). Вихід Q1 не з'єднаний з наступними тригерами. Якщо ІС використається як чотирьох розрядний двійковий лічильник, то рахункові імпульси подаються на С 1, а якщо як трьох розрядний - то на вхід С 2. Корпус К 155ИЕ 5 типу 201.14-1.

Рис. 2.3 Корпус ІМС К 155ИЕ 5



Рис.2.3.1 Умовне графічне позначення: 1 - вхід рахунковий С 2; 2 - вхід установки 0 R0(1); 3 - вхід установки 0 R0(2); 4,6,7,13 - вільні; 5 - напруга харчування +Uп; 8 - вихід Q3; 9 - вихід Q2; 10 - загальний; 11 - вихід Q4; 12 - вихід Q1; 14 - вхід рахунковий C1.

Рис. 2.3 2 Функціональна схема

Таблиця 2.3 Електричні параметри

1	Номінальна напруга живлення	5 В 5 %
2	Вихідна напруга низького рівня при Uп=4,75 У	не більше 0,4 В
3	Вихідна напруга високого рівня при Uп=4,75 У	не менш 2,4 В
4	Напруга на анти дзвонному діоді при Uп=4,75 У	не менш 1,5 В
5	Вхідне токовище низького рівня по входах установки в 0 при Uп=5,25 У	не більше -1,6 мА
6	Вхідне токовище низького рівня по рахункових входах С 1 і С 2 при Uп=5,25 У	не більше -3,2 мА
7	Вхідне токовище високого рівня по входах установки в 0 при Uп=5,25 У	не більше -0,04 мА
8	Вхідне токовище високого рівня по рахункових входах С 1 і С 2 при Uп=5,25 У	не більше 0,08 мА
9	Токовище вхідної пробивної напруги по входах установки в 0 і рахунковим входам З 1 і З 2	не більше 1 мА
10	Токовище споживання	не більше 53 мА
11	Час затримки поширення при включенні по рахунковому вході С 1 при Uп=5 У	не більше 135 нс
12	Час затримки поширення при вимиканні по рахунковому вході С 1 при Uп=5 У	не більше 135 нс
13	Токовище короткого замикання при Uп=5,25 У	-18...57 мА

Таблиця 2.3.1 Гранично припустимі режими експлуатації

1	Напруга живлення	не більше 6 В
2	Мінімальна напруга на вході	-0,4 В
3	Максимальна напруга на вході	5,5 В
4	Мінімальна напруга на виході	-0,3 В
5	Максимальна напруга на виході закритої ИС	5,25 В
6	Температура навколишнього середовища К 155ІЕ 5	-10... +70 ° C

ІМС К 155ЛА 6 являє собою два логічних елементи 4І-НІ з великим коефіцієнтом розгалуження по виходу. Корпус К 155ЛА 6 типу 201.14-1.

Рис.2.4 Корпус ИМС ДО 155ЛА 6

Рис.2.4 1 Умовне графічне позначення :1,2,4,5,9,10,12,13 - входи X1-X8; 6 - вихід Y1; 7 - загальний; 8 - вихід Y2; 14 - напруга харчування;

Таблиця 2.4 Електричні параметри

1	Номінальна напруга живлення	5 В 5 %
2	Вихідна напруга низького рівня	не більше 0,4 В
3	Вихідна напруга високого рівня	не менш 2,4 В
4	Напруга на анти дзвонному діоді	не менш -1,5 В
5	Вхідний струм низького рівня	не більше -1,6 мА
6	Вхідний струм високого рівня	не більше 0,04 мА
7	Вхідний пробивний струм	не більше 1 мА
8	Струм короткого замикання	-18... -70 мА
9	Струм споживання при низькому рівні вихідної напруги	не більше 27 мА
10	Струм споживання при високому рівні вихідної напруги	не більше 8 мА
11	Споживана статична потужність на один логічний елемент	не більше 45,9 мВт
12	Час затримки поширення при включенні	не більше 15 нс
13	Час затримки поширення при вимиканні	не більше 22 нс

К 155ТМ 2 являє собою два незалежних D-тригери, що спрацьовують по позитивному фронті тактового сигналу. Корпус ДО 155ТМ 2 типи 201.14-2, маса не більше 1 г и в КМ 155ТМ 2 типи 201.14-8, маса не більше 2,2 р.

Рис. 2.5 Корпус ИМС ДО 155ТМ 2



Рис. 2.5 1 Умовне графічне позначення: 1 - інверсний вхід установки "0" R1; 2 - вхід D1; 3 - вхід синхронізації C1; 4 - інверсний вхід установки "1" S1; 5 - вихід Q1; 6 - вихід інверсний Q1; 7 - загальний; 8 - вихід інверсний Q2; 9 - вхід Q2; 10 - інверсний вхід установки "1" S2; 11 - вхід синхронізації C2; 12 - вхід D2; 13 - інверсний вхід установки "0" R2; 14 - напруга живлення;

Таблиця 2.5 Електричні параметри

1	Номінальна напруга живлення	5 В 5 %
2	Вихідна напруга низького рівня	не більше 0,4 В
3	Вихідна напруга високого рівня	не менш 2,4 В
4	Напруга на антизвонном діоді	не менш -1,5 В
5	Вхідний струм низького рівня по входах 2,4,10,12 по входах 1,3,11,13	не більше -1,6 мА не більше -3,2 мА
6	Вхідний струм високого рівня по входах 2,12 по входах 4,3,11,10	не більше 0,04 мА не більше 0,08 мА
7	Вхідний пробивний струм	не більше 1 мА
8	Струм короткого замикання	-18... -55 мА
9	Струм споживання	не більше 30 мА
10	Споживана статична потужність на один тригер	не більше 78,75 мВт
11	Час затримки поширення при включенні	не більше 40 нс
12	Час затримки поширення при вимиканні	не більше 25 нс
13	Тактова частота	не більше 15 мГц

ІМС К 155ЛІ1 являє собою чотири логічних елементи 2І. Корпус К 155ЛІ1 типу 201.14-1.

Рис. 2.6 Умовне графічне позначення: 1,2,4,5,9,10,12,13 - входи; 3,6,8,11 - виходи; 7 - загальний; 14 - напруга харчування.

Таблиця 2.6 Електричні параметри

1	Номінальна напруга живлення	5 В 5 %
2	Вихідна напруга низького рівня	не більше 0,4 В
3	Вихідна напруга високого рівня	не менш 2,4 В
4	Вхідний струм низького рівня	не більше -1,6 мА
5	Вхідний струм високого рівня	не більше 0,04 мА
6	Вхідний пробивний струм	не більше 1 мА
7	Струм споживання при низькому рівні вихідної напруги	не більше 33 мА
8	Струм споживання при високому рівні вихідної напруги	не більше 21 мА
9	Споживана статична потужність на один логічний елемент	не більше 35,4 мВт
10	Час затримки поширення при включенні	не більше 19 нс
11	Час затримки поширення при вимиканні	не більше 27 нс

ІМС К 155ЛЛ 1 являє собою чотири логічних елементи 2АБО. Корпус К 155ЛЛ 1типу 201.14-1.



Рис. 2.7 Умовне графічне позначення: 1,2,4,5,9,10,12,13 - входи; 3,6,8,11 - виходи; 7 - загальний; 14 - напруга харчування.

Таблиця 2.7 Електричні параметри

1	Номінальна напруга живлення	5 В 5 %
2	Вихідна напруга низького рівня	не більше 0,4 В
3	Вихідна напруга високого рівня	не менш 2,4 В
4	Вхідний струм низького рівня	не більше -1,6 мА
5	Вхідний струм високого рівня	не більше 0,04 мА
6	Вхідний пробивний струм	не більше 1 мА
7	Струм споживання при низькому рівні вихідної напруги	не більше 38 мА
8	Струм споживання при високому рівні вихідної напруги	не більше 22 мА
9	Споживана статична потужність на один логічний елемент	не більше 39,4 мВт
10	Час затримки поширення при включенні	не більше 22 нс
11	Час затримки поширення при вимиканні	не більше 15 нс

2.2 Розрахунок принципової схеми синхронізатора зондувальних імпульсів

Згідно цієї функціональної схеми було розроблено схему електричну принципову з використанням конкретних обраних мною цифрових радіоелементів.

Схеми запуску генератора по передньому й задньому фронтах і ключ 1 реалізовані на тригерах і логічних елементах DD ..., стробіруємий генератор - на елементі DD..., ключі й підсилювачі 1 і 2 - на логічних елементах DD ..., дільники 1, 2 і схема підрахунку імпульсів - на базі лічильників DD ...

Всі мікросхеми для блоків цієї схеми підібрані по швидкодії, найбільш вузьке місце - робота генератора, що виробляє імпульси тривалістю 1/256 від тривалості СТРОБА, або 4 мкс, що цілком під силу мікросхемам серії ДО 155.

Формат	Зона	Поз.	Позначення	Найменування	Кіл.	Примітка
				Резистори
			R1,R2,R3,R4	МЛТ-0,125-1 кОм 5%	4	R1
				Гнізда
				ОНП-КГ-2 бРО.364.008 ТУ	2
				Мікросхеми
			DD1	К 155ТМ 2 бКО.348.006. ТУ 1
			DD2	К 155ЛA3 бКО.448.006. ТУ 1	1
			DD3	К 155ЛІ1 бКО.348.006. ТУ 1	1
			DD4	К 155ЛЛ 1 бКО.348.006. ТУ 1	1
			DD5	К 155АГ 3 бКО.348.006 ТУ 1	1
			DD6, DD7, DD8	К 155ІЕ 5 бКО.348.006 ТУ 1	3
			DD9	К 155ЛА 6 бКО.348.006 ТУ 1	1
			DD10,DD11,DD12	К 155АГ 1 бКО.348.006 ТУ 1	3
				Матеріали
				Припій ПОС-61 ГОСТ 21931-76	0,08	кг

3. Техніко-економічне обґрунтування розробки синхронізатора зондувальних імпульсів

3.1 Мета й призначення приладу

Головною метою даного бакалаврського проекту є розробка синхронізатора зондувальних імпульсів.

Основними потенційними покупцями приладу можуть бути підприємства енергетики, металургії, машинобудування й інших галузей, які зацікавлені у впровадженні нових технічних рішень у сфері автоматизації виробничих процесів.

3.2 Розрахунок собівартості й ціни приладу

Собівартість являє собою виражені в грошовій формі поточні витрати підприємства, науково-технічних інститутів на виробництво й реалізацію продукції. У ході виробничо-господарської діяльності ці витрати повинні відшкодовуватися за рахунок виручки від продажу.

Використання показників собівартості в практиці, у всіх випадках вимагає забезпечення однаковості витрат, що враховують у її складі. Для забезпечення такої однаковості конкретний склад видатків, відносних на собівартість, регламентується типовим положенням по плануванню, обліку й розрахунку собівартості продукції (робіт, послуг) у промисловості (постанова КМ 19.01.2002м № 27/4248).

Метою обліку собівартості продукції є повне й достовірне визначення фактичних витрат, пов'язаних з розробкою, виробництвом і збутом продукції.

Витрати, що включають у собівартість продукції (робіт, послуг) групуються по наступних елементах:

- матеріальні витрати;

- витрати на оплату праці;

- відрахування на соціальні заходи;

- інші витрати.

3.2.1 Розрахунок матеріальних витрат на розробку виробу

До елемента "Матеріальні витрати" належать витрати на сировину й матеріали.

Розрахунок ведеться по формулі:

(3.1)

де Нрі - норма витрати і-го матеріалу на одиницю продукції, кг;

Ці - ціна одиниці і-го виду матеріалу, грн./кг;

m - кількість видів матеріалу;

С 0 - вартість відходів, грн.

Вартість відходів приймається 3 % від вартості матеріалу.

Розрахунки приведені в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 - Розрахунок вартості сировини й матеріалів

Найменування матеріалу	Норма витрати, кг	Ціна за 1 кг, грн.	Сума, грн.
Припій	0,08	9,50	0,76
Проведення	0,3	0,14	0,042
Лак	0,2	5,00	1
Емаль	0,006	7,80	0,0468
Каніфоль	0,07	3,00	0,21
Разом	2,0588

Аналогічно розраховуються витрати на покупні комплектуючі вироби.

Визначення витрат на покупні комплектуючі вироби приведені в таблиці 3.2.

Таблиця 3.2 - Розрахунок вартості покупних комплектуючих виробів

Найменування комплектування	Кількість, шт	Ціна за одиницю, грн	Сума, грн
Резистори	3	0,10	0,30
Конденсатори	3	0,20	0,60
К 155АГ 1	2	0,30	0,60
К 555АГ 3	1	0,30	0,30
К 155ИЕ 5	4	0,30	1,20
Разом	3

Транспортно-заготівельні витрати приймаються в розмірі 12 % від вартості сировини, матеріалів, покупних комплектуючих виробів.

, (3.2)

де - вартість сировини й матеріалів, грн;

- вартість покупних комплектуючих виробів, грн.

Вартість відходів приймаємо 3 % від .

(3.3)

.

3.2.2 Витрати на оплату праці

До елемента відносяться основна й додаткова заробітна плата персоналу, зайнятого безпосередньо на виконанні приладу: науковці, науково-технічний персонал і виробничі робітники.

Розрахунок витрат на основну заробітну плату науковців, визначається формулою:

, (3.4)

де Онауч.раб.i - оклад i-го науковця, грн/міс;

n - число науковців;

ti - пайова участь i-го науковця, %.

Дуч.i - період роботи i-го науковця, міс.;

Розрахунок витрат на основну заробітну плату по темі приведений у таблиці 3.3.

Таблиця 3.3 - Розрахунок витрат на основну заробітну плату

Посада	Оклад, грн./міс.	Кількість місяців	Участь на паях, %	Сума, грн.
Керівник теми	950,00	3	15	427,5
Інженер	450,00	3	85	1147,5
Разом	1575

Розрахунок заробітної плати виробничих робітників (за дослідними даними) приведений у таблиці 3.4. Але для цього спочатку визначимо трудомісткість виготовлення виробу по формулі:

, (3.5)

де Тu - трудомісткість виготовлення; Ti - вид і-ої роботи.

Із проведених даних трудомісткість виготовлення виробу наведена в таблиці 3.4.

Визначимо годинну тарифну ставку кожного робітника в залежності від розряду по формулі:

, (3.6)

де Сч.тс.1 - годинна тарифна ставка першого розряду (Сч.тс.1=2,06), грн/година; Ктар.i - тарифний коефіцієнт.

Таблиця 3.4 - Витрати на заробітну плату виробничих робітників

Вид роботи	Трудомісткість, н.-годин	Розряд	Тарифний коэф.	Годинна тариф. ставка	Сума, грн.
Порізка матеріалів	0,25	1	1	3,13	0,78
Розмітка	0,65	3	1,37	3,00	1,95
Свердління	0,6	4	1,37	4,01	2,408
Виготовлення плати	1	4	1,43	4,06	4,06
Збірка схеми монтаж	2	5	1,51	4,70	9,40
Разом	18,598

Витрати на основну заробітну плату визначимо по формулі

, (3.7)

де - заробітна плата наукових співробітників, грн; - заробітна плата виробничих робітників, грн.

3.2.3 Додаткова заробітна плата

Вона включає доплати, надбавки, гарантійні й компенсаційні виплати, передбачені законодавством. Додаткову заробітну плату приймаємо 10 % від Зосн.

(3.8)

3.2.4 Відрахування на соціальні заходи

До елемента "Відрахування на соціальні заходи" належать:

1. Відрахування на державне (обов'язкове) соціальне страхування, включаючи відрахування на обов'язкове медичне страхування, що разом становить 2,5 % від .

Тоді

(3.9)

2. Відрахування на державне (обов'язкове) пенсійне страхування становить 32 % від .

Тоді

(3.10)

3. Відрахування до Фонду сприяння зайнятості населення становить 2,5 % від

Тоді

(3.11)

4. Страхування по травматизму становить 0,85 % від (Зосн + Здоп)

(3.12)



5. Індивідуальне страхування становить 1% від ()

6. Відрахування на соціальні заходи визначимо по формулі:

(3,13)

3.2.5 Витрати на утримання й експлуатацію обладнання

До витрат на утримання й експлуатацію обладнання (ВУЕО) належать витрати на утримання й експлуатацію виробничого й підйомно-транспортного обладнання, амортизаційні відрахування від вартості виробничого обладнання й т.д. У даній роботі розмір ВУЕО приймається в розмірі 40% Зосн виробничих робітників.

Звуео=0,4·Зосн (3.14)

3.2.6 Загальновиробничі витрати

У статті калькуляції "Загальновиробничі витрати" відносяться витрати на керуванням виробництвом; на амортизацію основних засобів загальнозаводського призначення; на витрати некапітального характеру, зв'язані з удосконаленням технології й організації виробництва, поліпшення якості продукції, підвищення її надійності довговічності й інших експлуатаційних властивостей; витрати на обслуговування виробничого процесу. Загальновиробничі витрати приймаються в розмірі 30% від витрат на основну заробітну плату.

(3.15)

3.2.7 Адміністративні витрати

До статті "Адміністративні витрати" належать витрати, пов'язані із придбанням сировини, матеріалів, витрати на пожежну й сторожову охорону, забезпечення правил техніки безпеки праці й т.д.

Адміністративні витрати приймаємо 10 % від

(3.16)

3.2.8 Витрати на збут

До статті "Витрати на збут" належать витрати, пов'язані з реалізацією (збутом) продукції й включають витрати на утримання підрозділів підприємства, які пов'язані із збутом продукції, тару й пакування продукції; витрати по доставці продукції на станцію відправлення й на навантаження в транспортні засоби; комісійні збори й т.д. Витрати на збут приймаємо в розмірі 5% від виробничої собівартості.

(3.17)



3.2.9 Калькуляція собівартості

За результатами проведених розрахунків складаємо калькуляцію собівартості, що представлена в таблиці 3.5

Таблиця 3.5 - Калькуляція собівартості

Найменування статей калькуляції	Сума, грн.
1. Сировина й матеріали	2,0588
2. Покупні комплектуючі вироби	3
3. Зворотні відходи (віднімаються)	0,062
4. Транспортно-заготівельні видатки	0,607
5. Основна заробітна плата	1593,598
6. Додаткова заробітна плата	159,36
7. Відрахування на соціальні заходи	680,9
соціальне страхування	43,8
пенсійне страхування	560,9
фонд зайнятості населення	43,8
страхування по травматизму	14,9
індивідуальне страхування	17,5
8. Витрати на утримання й експлуатацію обладнання	7,44
9. Загальновиробничі витрати	478
10. Виробнича собівартість	2924,9
11. Адміністративні витрати	159,395
12. Витрати на збут	146,25
13. Повна собівартість	3230,55
14. Прибуток, 35 %	1130,7
15. Оптова ціна	4361,25
16. Податок на додану вартість, 20 %	872,25
17. Ціна продажу	5233,5

3.3 Висновок по економічній частині

Техніко-економічні розрахунки показали доцільність розробки приладу. Прибуток склав 1130,7 грн., вільно-відпускна ціна вийшла рівної 5233,5 грн. Вона досить висока, але це тому, що виріб виробляється в умовах одиничного виробництва, ціна серійного виробу буде в 3-5 разів дешевше.

Дана робота є ефективною внаслідок актуальності поставленої проблеми й рішення.

4. Охорона праці й навколишнього середовища

4.1 Перелік нормативно-технічної документації по проекті охорона праці

Тема даної роботи: "Розробка синхронізатора зондувальних імпульсів".

Прилад має можливість підключення до інтерфейсу ПК.

При роботі на ПК на людину впливає ряд небезпечних і шкідливих факторів, які класифікуються відповідно ДО ДЕРЖСТАНДАРТУ 12.0.003-74 [24]. Основні з них наведені в таблиці 7.4.

4.2 Загальна характеристика виробничого середовища

Характеристика виробничого середовища містить у собі: характеристику трудового процесу, використовуваного встаткування, шкідливих і небезпечних виробничих факторів.

Таблиця 4.1 - Загальна характеристика трудового процесу працюючого із приладом

Найменування показника	Значення показника	Регламентуючий документ
1. Перелік виконуваних робіт	1. Розмістити пацієнта в зручне положення 2. Включити прилад, перевірити настроювання, установити параметри 3. Зняти виміри 4. Провести аналіз отриманих результатів, з використанням можливостей ПК . 5. Виключити прилад	Технічне завдання
2.Перелік застосовуваного устаткування	Лазерний вказівник, ПК	Технічне завдання
3. Умови зорової роботи	розряд зорових робіт - III, високої точності, помітний об'єкт 0,3-0,5 мм, фон темний	Сніп 4-II-79
4. Режим роботи	6 годин, перерви після кожного виміру на 15 хвилин	КЗпП

Таблиця 4.2 - Характеристика використовуваного встаткування

Найменування показника	Значення показника	Обґрунтування вибору показника	Регламентуючий документ
1. Режим живлення а) напруга U,В б) режим мережі в) споживана потужність	U = 2,6 - 5,5 У 220 У Р = 10 вт	Умови експлуатації приладу	Держстандарт 12.1.030-81.
2. Кліматичні умови	Т=25ос ± 10? Нвлаж=85?	Нормальні кліматичні умови	Держстандарт 12.1.005-88
3. Мінімальний ступінь захисту	Захист приладу від вологи й пилу	Умови безвідмовної роботи приладу	Держстандарт 14254-96
4. Клас апарата по способу захисту від поразки Iэл	I клас захисту від поразки електричним струмом	Умови безпечної роботи приладу	Держстандарт 2.01.02 - 85
5. Схемно-конструкторські методи захисту від поразки Iэл	занулення, подвійна ізоляція	Умови безпечної роботи приладу	Держстандарт 12.1.030-81

По категорії пожежонебезпеки приміщення ставиться до категорії В, згідно ОНТП 24-86 [17], а клас пожеже-небезпечної зони П-IIа [18], тому що в приміщенні звертаються тверді спаленні матеріали. По характері навколишнього середовища, приміщення ставиться до класу "нормальних", тому що в ньому відсутні ознаки властиві приміщенням печенею, курною й з хімічно активним середовищем.

Небезпечні й шкідливі фактори характерні для даного виду виконуваних робіт наведені в таблиця 4.3.

Таблиця 4.3 - Перелік шкідливих і небезпечних виробничих факторів

Найменування фактора	Джерело виникнення	Нормовані значення	Нормативний документ
Несприятливе висвітлення	Нераціональна організація висвітлення	Коефіцієнт природного висвітлення(КЕО ,%); Освітленість при загальному висвітленні Еmin, лк	СНіП II - 4 -73
Підвищений рівень шуму	Працюючі пристрої ПК	Рівень звуку L=50 дБ	Держстандарт 12.1.003-83
Рентгенівські випромінювання	Монітор ЕОМ	100 мкм/ год	ДНАОП 0.00-1.31.99
Підвищений рівень статичної електрики	Корпус ПК	Напруженість електростатичного поля Е=15 кв/ м	Держстандарт 12.1.045-84
Іонізація повітря в робочій зоні	ЭЛТ ВДТ	Кількість позитивних іонів n+=1500-3000 див 3; негативних n-=3000-5000 див 3	СН 2152-80 [24] ДНАОП 0.00-1.31.99
Підвищена напруга	Електрична мережа, електроапаратура	Струм через тіло людини Ih=(0,6-1,5) ма	Держстандарт 12.1.038-82
Несприятливі метеорологічні умови	Нераціональна організація опалення й вентиляції	Температура t, 0C, відносна вологість ц, %, швидкість руху повітря V, м/с.	Держстандарт 12.1.005-88 Сніп 2.04.05-92
Електромагнітне поле змінне електричне поле f=50 Гц змінне магнітне	Електрична мережа й електрична апаратури	Напруженість електричного поля Е, В/м Магнітна індукція В, Тл. Напруженість Н, А/м	Держстандарт 12.1.002-84 СН 326-85
Пожежна небезпека	Тверді спаленні матеріали й електроапаратура	Система запобігання пожеж і пожежного захисту	Держстандарт 12.1.004-91
Напруженість праці	Відповідальність, труднощі дослідницького завдання	Категорія роботи: напружена - клас 3.2.	Гігієнічні й методичні рекомендації ДНАОП 0.00-1.31.99

4.3 Виробнича санітарія

Продуктивність праці багато в чому залежить від умов на виробництві, таких як: висвітлення, склад повітря, шуми, шкідливі випромінювання. Ці параметри окремо й у комплексі впливають на організм людини, визначаючи його самопочуття.

4.3.1 Метеорологічні параметри й умови їхньої підтримки

Метеорологічні умови в приміщенні визначають: теплове випромінювання, температура, рухливість і відносна вологість повітря.

Робота з експлуатації пристрою ставиться до категор...