Выбор функциональных элементов
Проанализировав требования технического задания по электрической принципиальной схеме физиотерапевтического устройства на основе применения упругих волн проведем анализ и выбор элементарной базы.
Так как к разрабатываемому устройству не предъявляется повышенных требований к диапазону рабочих температур и других дестабилизирующих факторов, то можно сделать вывод о применении в приборе дешевых электрорадиоэлементов, имеющих малые габариты и потребляемую мощность.
При разработке электрической принципиальной схемы использовались следующие виды радиоэлементов: микросхемы, транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы, трансформаторы. Электрорадиоэлементы должны быть совместимы по тепловым и энергетическим характеристикам.
Задающий генератор, счетчик, генератор управляемый напряжением и электронный таймер собраны на интегральных микросхемах .
Выбор типа микросхем проведем исходя из следующих соображений:
- соответствие параметров микросхемы электрической принципиальной схеме;
- интегральная микросхема должна иметь минимальный ток потребления;
- низкая себестоимость.
Электрические параметры выбранных микросхем приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1
Электрические параметры микросхем
Серия и тип ИМС |
Параметры ИМС | |
Uпит, В |
Iпот, мкА | |
1 |
2 |
3 |
К561ИЕ16 К561ЛЕ5 CD4046 КР1006ВИ1 |
16 14 16 15 |
2 2 3 2 |
Интегральная микросхема (стабилизатор напряжения), которую необходимо установить в блоке питания, должна обеспечивать необходимое выходное напряжение. Она должна быть рассчитана на мощность не менее 1 Вт. Микросхема КР142ЕН8А удовлетворяет вышеуказанным условиям. Ее параметры: Pрас=1.5 Вт; Uвых=12±0.27 В [20].
Транзисторы в двухтактном усилителе будем применять средней мощности типа КТ815Г [21]. Они имеют следующие параметры:
- коэффициент усиления h21Э=25-275;
- напряжение UКЭ max=40 В;
- ток коллектора IКmax=1000 мА;
- мощность PКmax=25 Вт.
Они достаточно миниатюрны и дешевы.
Выбор типа диодов проводим исходя из следующих соображений:
- диод должен быть высокочастотным или универсальным;
- должно соблюдаться соответствие электрических параметров диодов схеме электрической принципиальной;
- применение диода по возможности с минимальными типоразмерами.
Исходя из этих требований и величины потребляемой мощности выбираем диодный мост КЦ405Е.
Резисторы будем применять серии С2-23. Элементы этой серии имеют малый размер и недорогие по стоимости. Погрешность их должна быть не больше ±10%. Два переменных резистора возьмем серииСП4-1а. Они отличаются простотой использования и дешевой ценой.
Для коммутации сети в приборе используем переключатель типа ПКн-41-1-2П. Его выбор обусловлен простотой крепления, малыми размерами и такой конструктивной особенностью: включенное и выключенное состояние визуально различимы по высоте кнопки. Кнопки переключения режимов возьмем КМП8-4 НАЗ.604.006.
Так как устройство должно быть достаточно надежным и обеспечивать необходимый диапазон частот, то конденсаторы будем использовать типа КМ. Электролитический конденсатор типа К50-35 должен быть рассчитан на напряжение не менее 16 В. Также будут применены конденсаторы К10-17. Погрешность их должна быть не больше ±20%.