Стерео усилитель звука

В расчетной части были выбраны габариты, определено число слоев и толщина печатной платы и произведен расчет элементов проводящего рисунка. В графической части были выполнены чертежи электрической принципиальной схемы, компоновки библиотечных компонентов и трассировки. Цель курсового проекта достигнута.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВПирогова Е.В. Проектирование и технология печатных плат : Учебник –М:форум ИНФА-М, 2005.Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры: учебник для вузов. Под общей ред. В.А. Шахнова М.: Издательство МГТУ им.ж Н.Э. Баумана, 2005.Медведев А.М. Сборка и монтаж электронных устройств М.: Техносфера, 2007.Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / П. П. Мальцев и др. – М.: Радио и связь, 1994. –240 с.Проектирование печатных плат в системе P-CAD 2001. Учебное пособие для практических занятий. Автор: А. В. Лопаткин Нижний Новгород, НГТУ, 2002 год Измерения в электронике: справочник / В.А. Кузнецов [и др.]; под ред. В.А. Кузнецова. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 512 с.: ил.Единый справочник "Надёжность радиоизделий", том 1 "Изделия электронной техники" , 1992 .Дмитриевский, Е. С. Проектирование и изготовление радиоаппаратуры / Е. С. Дмитриевский, в. Н. Циплаков, а. п. ястребов. Учебное пособие. ЛИАП, 1988. В. Б. Стешенко. P-CAD. Технология проектирования печатных плат СПб.: БХВ-Петербург, 2003 720 c. ил.Медведев А.М. Печатные платы Конструкции и материалы : М.: Техносфера, 2005.Медведев А.М. технология производства печатных плат: М: Техносфера, 2005.Грачев А.А Мельник А.А. Панов Л.И. Конструирование электронной аппаратуры на основе поверхностного монтажа компонентов. – М.: НТ Пресс, 2006.Павловский В.В. Васильев В.И., Гутман Т.Н. Проектирование технологических процессов изготовления РЭА. Пособие к курсовому проектированию: Учебное пособие для вузов –М: радио и связь, 1982.Фрумкин Г.Д. Расчет и конструирование радиоэлектронной аппаратуры: учебное пособие для радиотехнических. Спец техникумов – 4-е издание переработанное и дополненное –М: высш. Шк. 11985.Григорян С.Г. Конструирование электронных систем автоматизации и вычислительной техники» -Ростов н/д: Феникс, 2007.ГОСТ 3.1121-84 ЕСТД Общие требования к комплектности и оформлению.Онлайн расчёт площади радиаторов для транзисторов и микросхем.Режим доступа: https://vpayaem.ru/information4.html. Дата обращения: 18.10.20.Радиатор BLA152-50. Режим доступа: https://www.energy-m.su/ohladiteli/ohladitel-bla152-50/. Дата обращения: 18.10.20.ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Техническое задание1. Наименование изделияСтереофонический усилитель мощности НЧ.2 Назначение изделияУстройство предназначено для усиления и трансляции звуковых сигналов и программ в тех случаях, когда необходим дополнительный усилитель мощности звука (УМ).3 Технические требования3.1 Комплектность изделияСтереофонический усилитель мощности – 1шт.; Кабель подключения к сети питания – 1шт; Комплект конструкторской документации – 1 шт;3.2 Показания назначения Нижняя граница диапазона частот, Гц 30Верхняя граница диапазона частот, Гц20000Сопротивление нагрузки, Ом4/8Коэффициент нелинейных искажений в полосе рабочих частот, не более, %0,3Мощность усилителя, не менее, Вт123.3 Требования к конструкции Устройство должно соответствовать требованиям ГОСТ Р52230. Степень защиты устройства должна соответствовать IP 65 по ГОСТ 14254-96.Климатическое исполнение должно соответствовать УХЛ-4б2 по ГОСТ 15150-69.Устройство должно сохранять функциональное состояние в соответствие с таблицей 1 в условиях кондуктивных помех по ГОСТ 28751.Уровень собственных помех по п. 6.6 по ГОСТ Р 41.10.Устойчивость к воздействию электромагнитным излучениям по п. 6.7 по ГОСТ Р 41.10.Конструкция устройства должна позволять осуществлять монтаж и обслуживание техническими работниками, имеющие техническое образование, изучившие руководство по эксплуатации на данное устройство и прошедшие аттестацию по электробезопасности на уровне не ниже 3-ей группы.3.4 Требования к электропитаниюНапряжение питания, В10 – 25Устройство должно питаться от аккумуляторной батареи напряжением 12/24 В.Максимально потребляемый ток,не более 4А3.5 Требования стойкости и устойчивости к внешним воздействующим факторам Рабочий диапазон температур, 0С10 - 40По электромагнитной совместимости устройство должно соответствовать следующим стандартам:- ГОСТ Р 50745-95 «Совместимость технических средств электромагнитная. Системы бесперебойного питания приемников переменного тока и устройства для подавления сетевых импульсных помех. Технические требования и методы испытаний»;- ГОСТ 27899-88 «Системы бесперебойного питания приемников переменного тока. Общие технические условия»;- ГОСТ 26416-85 «Агрегаты беспере­бойного питания на напряжение до 1 кВ. Общие технические условия»;- ГОСТ Р 51317.6.3-99 (СИСПР/МЭК 61000-6-6-96) «Совместимость технических средств электромагнитная. Помехоэмиссия от технических средств, применяемых в жилых, коммерческих и производственных зонах с малым энергопотреблением. Нормы и методы испытаний».Устройство должно соответствовать функциональному состоянию А при воздействии помех II степени жесткости по ГОСТ 29157.Устойчивость к воздействию электромагнитным излучениям по п. 6.7 по ГОСТ Р 41.10.3.6 Требования к интерфейсу оператора Устройство должно иметь переключатель включено/выключено4 Объём выпуска Объем производства составляет 1000 шт.5 Перечень необходимых чертежей:схема электрическая принципиальная;сборочный чертёж;сборочный чертёж печатного узла;чертёж печатной платы;чертежи деталей корпуса.6. Срок выполнения работы.п/п НаименованиеСрокисполнения1Анализ технического заданияПоиск источником и аналогов по теме разработкиРазработка схем.10.10.202Разработка и утверждение ТЗ на устройство10.10.203Уточнение электрической схемы, доработка ПО. 10.10.204Разработка и утверждение конструкции.Проектирование и изготовление печатной платы.10.10.205Разработка полного комплекта КД10.10.206Сдача и приемка проекта10.10.20Подписи студента и руководителя.ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ОЦЕНКА СЕБЕСТОИМОСТИ РАЗРАБОТКИП2.1. Оценка целесообразности выполнения разработки на основе определения ее технической прогрессивностиТехнико-экономическое обоснование целесообразности разработки усилителя мощности базируется на характеристике существующего уровня развития данного направления, а также проблем, решаемых в квалификационной работе, и ожидаемых результатов. Это позволяет дать обоснованную оценку технической прогрессивности проектируемой схемы измерения уровня. Качество зависит от анализируемых характеристик и оценивается индексом технического уровня. Сравнение характеристик проектируемого продукта и его аналога в относительных единицах приведено в таблице П2.1.Таблица П2.1 Функционально-технические характеристики разрабатываемых и существующих «Приборов электроразведки».Функционально-техническая характеристикаУровень функционально-технических характеристикЗначимость характеристики качества изделия [μ]Аналог [α0]Проектируемая техника [α]Технологичность540,3Габариты(230*140*120)(170*112*35)0,2Безотказность230,5Масса3(2 кг)1(0,7 кг)0,4Индекс технического уровня проектируемого изделия рассчитывается по следующей формуле:,(П2.1)где , - уровень i-ой функционально-технической характеристики соответственно нового и базового изделий; - значимость i-ой функционально-технической характеристики качества изделия;n - количество рассматриваемых функционально-технических характеристик.Так как повышение технического уровня связано со снижением некоторых величин функционально-технических характеристик, то для этих характеристик и в формуле индекса технического уровня необходимо поменять местами. Рассчитаем индекс технического уровняДанный результат позволяет сделать вывод о достаточном уровне технической прогрессивности разрабатываемого в данной проекте схемы усилителя мощностиП2.2 Календарное планирование работКалендарное планирование работ производится на основе сравнения с трудоемкостью ранее выполненных работ. Установим общую трудоемкость разработки равную TО = 100 чел./дней = 800 чел./часов (при восьмичасовом рабочем дне).Календарное планирование работ по выполнению курсового проекта осуществляется согласно директивному графику. Разработка календарного плана производится на основе данных о трудоемкости работ, связанных с выполнением выпускной квалификационной работы.В таблице П2.2 сведена информация о перечне работ и их трудоемкости.В таблице П2.3 отображена информация о длительности каждого этапа, начале и окончании работ.Таблица П2.2 Состав и трудоемкость работ№Наименование этапаУдельный вес, %Кол-во исп, челТрудоемкость этапа, чел.-часДлительность этапа, дни1Анализ способов решения задачи5%14052Выбор метода работы устройства5%14053Разработка принципиальной схемы20%1160204Конструкторские расчеты5%14055Разработка конструкции прибора20%1160206Разработка алгоритма и программы20%1160207Разработка схемы сборки10%180108Разработка маршрутной технологии сборки10%180109Разработка программы и методики испытаний5%1405Итого:100%800100Таблица П2.3 – Длительность каждого этапа. Начало и окончание работ№Наименование этапаНачало работОкончание работДлительность, дни1Анализ способов решения задачи01.02.200П2.02.2052Выбор метода работы устройства0П2.02.200П2.02.2053Разработка принципиальной схемы0П2.02.2030.02.20204Конструкторские расчеты01.0П2.200П2.0П2.2055Разработка конструкции прибора0П2.0П2.202П2.0П2.20206Разработка алгоритма и программы2П2.0П2.201П2.0П2.20207Разработка схемы сборки20.0П2.202П2.0П2.20308Разработка маршрутной технологии сборки2П2.0П2.200П2.0П2.20309Разработка программы и методики испытаний0П2.0П2.200П2.0П2.205Итого140Окончательно структуру трудоемкости отдельных этапов определяют, используя данные о видах работ, подлежащих выполнению.Производственный цикл каждого этапа:,(П2.2)где - трудоемкость этапа, чел.-час;- продолжительность рабочего дня,час.; - количество работников, участвующих в выполнении работ, чел..Для перевода трудоемкости в нормо-часах в человеко-часы ее делят на планируемый коэффициент выполнения норм, равный 1,2. Пересчет длительности производственного цикла, выраженного в человеко-часах, в календарные дни осуществляется умножением ее на коэффициент 1,П2.Производственный цикл этапов:В календарных днях:Структура трудоемкости этапов представлена в таблице П2.4Таблица П2.4 – Структура трудоемкости этапов№Наименование этапаУдельный вес, %Количество исполнителей, челДлительность стадии (этапа), календ. дни1Анализ способов решения задачи сопротивления5%18,42Выбор метода работы устройства сопротивления5%18,43Разработка принципиальной схемы20%133,64Конструкторские расчеты5%18,45Разработка конструкции прибора20%133,66Разработка ТЗ20%133,6Продолжение таблицы П2.47Разработка схемы сборки10%116,88Разработка маршрутной технологии сборки10%116,89Разработка программы и методики испытаний5%18,4Итого:100%168П2.3 Определение показателей экономического обоснованияЗатраты на разработку «схемы измерения уровня»:основные материалы;комплектующие изделия и покупные полуфабрикаты;основная заработная плата разработчиков и рабочих с учетом премии;отчисления на социальное страхование;накладные расходы;прочие расходы.При расчете суммы по статье «Основная заработная плата» учитывают все виды применяемых оплат: премии, надбавки, доплаты за работу в сверхурочное время, в выходные и праздничные дни, сроки выполнения работ.Заработная плата разработчиков новой техники и рабочих по изготовлению опытных образцов рассчитывается на основе трудоемкости отдельных стадий работ. Основные ставки определяются на основе должностных окладов работников и разрядов работ.Заработная плата рассчитывается по формуле: ,(П2.3)где k - количество этапов;- трудоемкость - го этапа, чел.-ч.; - средняя дневная тарифная ставка оплаты работ - го этапа, руб.;Расчет заработной платы приведен в таблице П2.5. Величина премий составляет 20% от величины заработной платы.Таблица П2.5 – Расчет заработной платы№Наименование этапаТрудоемкость стадии, час.ИсполнителиЧасовая ставка, , руб.Средняя часовая ставка, ср, руб.З/плата, Зосн i, руб.З/плата с учетом премии, Зосн i, руб.ДолжностьЧисленность1Анализ способов решения задачи параметров40Инженер 1к130030012000144002Выбор метода работы устройства40Инженер 1к130030012000144003Разработка принципиальной схемы160Инженер 1к130030048000576004Конструкторские расчеты40Инженер 1к130030012000144005Разработка конструкции прибора160Инженер 1к130030048000576006Разработка алгоритма и программы160Программист140040064000768007Разработка схемы сборки80Инженер 1к130030024000288008Разработка маршрутной технологии сборки80Инженер 1к130030024000288009Разработка программы и методики испытаний40Инженер 1к13003001200014400ИТОГО:800256000307200Проведен расчет основной заработной платы разработчиков и рабочих на основе трудоемкости, получено значение заработной платы и премий, которые необходимо учесть при планировании расходов на разработку системы измерения.Затраты на основные материалы составляют 5% от заработной платы. руб.Затраты на покупные комплектующие изделия представлены в таблице П2.П2.Норматив отчислений на социальные нужды составляет 30,2% от фонда заработной платы: руб.К накладным расходам затрат относятся: заработная плата с отчислениями на социальное страхование административно-управленческого персонала, аренда помещения, использование материалов на хозяйственные нужды, почтово-телеграфные расходы, приобретение научной литературы и т.д.; планируется в процентах к сумме основной заработной платы исполнителей или к сумме прямых затрат.Таблица П2.6 – Затраты на покупные комплектующие изделия и специальное оборудование.№ ппНаименование изделияКол-воЦена за единицу руб.Сумма затрат, руб.1.Заготовка ПП150502.Фоторезистивная пленка21020П2.Конденсаторы21242П2.Резисторы1119П2.Транзисторы и диоды339П2.Микросхемы 101001000П2.Индикатор1200200П2.Корпус11300300П2.Установочные (кварц и разъемы)41040Итого:12830Сумма этих расходов составляет 150% от основной заработной платы:Накладные расходы: руб.На статью «Прочие производственные расходы» относят затраты, необходимые для выполнения конкретного договора (заказа), но не относящиеся к ранее перечисленным статьям затрат. К ним относятся также затраты: на подготовку специальной научно-технической информации, проведения патентных исследований, научно-технических конкурсов и экспертиз, на услуги всех видов связи, на командировки работников в Российской Федерации и за рубежом в пределах норм, установленных законодательством Российской Федерации.Годовые эксплуатационные расходы или текущие издержки на создание продукции (работ, услуг) рассчитываются аналогично сметной стоимости на проведение научно–исследовательской и опытно–конструкторской работы. Определение затрат на эксплуатацию производится путем составления калькуляции плановой себестоимости по статьям затрат «после» внедрения разработки: Прочие расходы составляют приблизительно 15% от заработной платы.Прочие расходы: руб.Удельные затраты на разработку макета рассчитываются по формуле:,(П2.4)где N - годовой объем производства (примем равным 100 приборов в год); - суммарные затраты на разработку и изготовление опытного образца;На основании проведенных расчетов смета на разработку и изготовление схемы управления представлена в таблице П2.7.Таблица П2.7 – Смета затрат.Статьи расходовЗатраты, руб.Удельный вес, %1. Основные материалы153601,62. Комплектующие изделия, покупные полуфабрикаты и специальное оборудование128301,4П2. Основная заработная плата разработчиков и рабочих с учетом премии30720032,9П2. Отчисления на социальные нужды921609,9П2. Накладные расходы46080049,3П2. Прочие расходы460804,9Итого:934430100,0Себестоимость проектируемой техники определяется ориентировочно удельным методом: , (П2.5)где – стоимость покупных комплектующих изделий, руб.; – удельный вес стоимости покупных комплектующих изделий в себестоимости изделия, выраженный в процентах;П2.4 Определение экономической эффективности и цены проектируемой системыЭкономическая эффективность проектируемой техники характеризуется эффективностью капитальных вложений в эту технику. При этом учитывается ее технический уровень и технико-экономическая прогрессивность.Эксплуатационные затраты определяются В качестве цены базовой техники принимается, оптовая цена с учётом коэффициента её удешевления , характеризующего моральное старение базовой техники за период проектирования и освоения новой техники. ,(П2.6)где Сб- себестоимость новой и базовой техники;- нормативная рентабельность изделия равная 0,2;Рассчитаем полезный экономический эффект от производства новой техники: ,(П2.7)где - полезный эффект от производства новой продукции;, - себестоимость новой и базовой техники;N - годовой объем производства (примем равным 100 приборов в год);Отпускная цена рассчитывается по формуле: ,(П2.8)где - цена базовой техники, применяемой в качестве аналога для расчета отпускной цены;- доля полезного эффекта, учитываемая в цене на новую технику ();Уровень экономической эффективности новой техники с учетом производственных затрат и объема производства:Тогда срок окупаемости затрат составит: .С помощью проведенных в рамках оценки экономической эффективности расчетов, были получены следующие результаты:индекс технического уровня составил 2,61;норматив отчислений на социальные нужды составляет 30,2% от фонда заработной платы, 92160 руб;итоговые затраты на разработку техники составили 934430 рублей;показатель экономической эффективности равен 1.35;срок окупаемости готовой техники составляет приблизительно 9 месяцев.Приведенные результаты позволяют нам сделать выводы о том, что, во-первых, проводимая в данной работе разработка целесообразна, и, во-вторых, экономически рентабельна и эффективна.ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ТАБЛИЦА ЗАЗОРОВ МЕЖДУ ПРОВОДНИКАМИ