Задание 1. Конструирование проволочного резистора переменного сопротивления.
Произвести конструктивный расчет проволочного резистора переменного сопротивления. Вычертить зависимость сопротивления от угла поворота и эскиз каркаса с намоткой в развернутом виде в выбранном масштабе.
Исходные данные по вариантам задания приведены в таблице 1.
Таблица 1.1 – Варианты исходных данных задания
|
Параметры |
№ варианта задания |
|
15 |
|
|
Закон изменения сопротивления |
а |
|
Значение параметра В |
0,5 |
|
Диаметр каркаса (D), мм |
30 |
|
Максимальное сопротивление, Ом |
100 |
Задание 2. Рассчитать конструктивные параметры и выполнить эскизный чертеж топологии фильтра на поверхностных акустических волнах.
Исходные данные представлены в таблице 2.1
Таблица 2.1
|
№ варианта |
Центральная частота, f0, МГц |
Полоса пропускания, ∆fп, МГц |
|
15 |
22 |
2,2 |
Задание 3. Рассчитать конструктивные и основные электрические параметры и выполнить эскизный чертеж однослойной катушки индуктивности.
Исходные данные представлены в таблице 3.1
Таблица 3.1
|
№ варианта |
Индуктивность L, мкГн |
|
15 |
22 |
Индуктивность катушки зависит от ее размеров, количества витков и способа намотки. Чем больше эти параметры, тем выше индуктивность.
Создание оптимальной конструкции катушек индуктивности является довольно сложной задачей из-за противоречивого характера предъявляемых к ним требований и состоит из нескольких этапов: выбор материалов и обоснование конструкции, расчет числа витков, диаметра провода, определения конструктивных размеров и уточнения электрических параметров катушки.
Основными элементами однослойных катушек индуктивности являются: каркас и обмотка. Каркас служит жестким основанием, на котором располагается обмотка. Каркасы целесообразно изготавливать из легкообрабатываемых материалов невысокой стоимости с минимальным произведением диэлектрической проницаемости на тангенс угла диэлектрических потерь, что обеспечивает незначительную собственную емкость и высокую добротность катушек.
Однослойные обмотки характеризуются своим диаметром и длиной. Расстояние между осями крайних витков называется длиной намотки.
Если катушка наматывается плотно виток к витку, то индуктивность ее будет больше по сравнению с катушкой, намотанной неплотно, с промежутками между витками. Когда требуется изготовить катушку по заданным размерам и нет провода нужного диаметра, то при использовании более толстого провода надо сделать больше витков, а тонкого - уменьшить их количество, чтобы получить необходимую индуктивность.
Для обеспечения заданной величины индуктивности намотку достаточно выполнить однослойной и с шагом, что облегчит сборку конструкции и уменьшит паразитную емкость.
Для обеспечения высокой добротности в качестве каркаса используются керамики. В настоящее время применяются катушки индуктивности с каркасами из вакуумплотной керамики. Для уменьшения ТКИ и потерь в собственной емкости каркасы имеют ребристую поверхность. Материалом для каркасов служит керамика. Используются каркасы диаметром от 4...30 мм.
Число витков однослойной катушки можно определить по формуле:
(3.1)
где D - диаметр обмотки (данный параметр выбираться из производственных возможностей), в см;
L - индуктивность катушки (заданная величина), в мкГн;
L0 - коэффициент формы (табличное значение).
Диаметром намотки D обычно задаются, выбрав каркас из имеющихся на предприятии или учитывая возможность его изготовления. Диаметр обмотки выбран из соображений целесообразности – диаметр обмотки катушки индуктивности будет соответствовать, внешнему диаметру стандартного корпуса катушки D = 20 мм.
Величина L0 определяется конструкцией и зависит от соотношений между диаметром и длиной намотки, радиальной глубиной t и диаметром намотки. Однако длина намотки при неизвестном числе витков является величиной неопределенной. Поэтому расчет катушки ведут методом последовательных приближений, задавая ориентировочно длину намотки lн и определяя коэффициент L0 по графику. Если задаться, кроме того, диаметром провода в изоляции dиз, то число витков катушки с однослойной намоткой можно рассчитать по методу, предложенному Волговым.
2.1. Задавшись на основе опытных данных диаметром провода в изоляции dиз=0,6 мм и определив по таблице коэффициент неплотности намотки , вычислим число витков, приходящихся на один сантиметр намотки:...
Список использованной литературы:
Рычина Т.А., Зеленский А.В. Устройства функциональной электроники и электрорадиоэлементы: Учебник для вузов. – М: Радио и связь. – 1989. Элементная база электронной аппаратуры: лаб. практикум для студ. спец. «Электронно-оптические системы и технологии», «Проектирование и производство РЭС», «Медицинская электроника», «Технические средства защиты информации», «Инженерно-психологическое обеспечение информационных технологий» днев. формы обуч. / С. К. Дик [и др.]. - Минск: БГУИР, 2011. - 55 с.
