Schema emitatorului telegrafic din sistemul ST3, tehnologia bazata pe Germaniu fiind inlocuita de tehnologia cu Siliciu

1. TEMA PROIECTULUI

Sa se adapteze schema emitatorului telegrafic din sistemul ST3, tehnologia bazata pe Germaniu fiind inlocuita de tehnologia cu Siliciu.

2. BREVIAR DE CALCUL

Alegem tensiunea de iesire U=24V. Impedanta de iesire intre bornele 11, 12 este Z (data de R

Rezulta un curent in secundarul transformatorului TR

Puterea din secundarul de iesire al transformatorului TR este:

Randamentul transformatorului TR il alegem corespunzator valorii:

Puterea din primarul transformatorului TR rezulta din relatia:

Se considera un raport de transformare:

,

unde reprezinta numarul de spire al infasurarii primare, iar numarul de spire al infasurarii secundare.

Din relatiile corespunzatoare raportului de transformare avem:

(curentul din primar).

(tensiunea din primar)

Impedanta de intrare a infasurarii primare:

Se considera ca rezistentele infasurarilor sunt egale (). Rezulta astfel sistemul:

,

unde L reprezinta inductanta infasurarii primare, iar L corespunde infasurarii secundare.

Deoarece avem relatia dintre inductante si raportul de transformare:

,

se va inlocui in sistem.

Se considera modulele impedantelor:

Inductanta infasurarii primare este:

.

Alegem pentru transformator un miez de ferita moale de tip oalacu diametrul de 23 mm, avand constanta de material .

Dimensiunile acestei ferite sunt:

- d₁ = 23 mm

- d₂ = 18.7 mm

- d₃ = 11.2 mm

- d₄ = 5.7 mm

- h₁ = 17.2 mm

- h₂ = 11.9 mm

- a = 2.7 mm

- greutate: 11g

Fereastra utila este 9.9x3.9 mm.

Acestui tip de miez ii corespunde urmatoarea relatie de calcul a inductantei:

,

unde n este numarul de spire al infasurarii respective.

Rezulta numarul de spire din primarul transformatorului

Numarul de spire din secundar:

Numarul de spire pe strat este:

Rezistenta infasurarilor este:

Punctul static de functionare

Consideram tranzistorul bipolar de tip npn. Pentru un tranzistor aflat intr-un circuit electric, ne intereseaza sa determinan curentul de colector al tranzistorului Ic si tensiunea Uce dintre colector si emitor (respectiv Uec pentru pnp) in regim activ normal (RAN) atunci cand se cunosc parametrii o si Ube (respectiv Ueb pentru pnp). Marimile Ic si Uce formeaza coordonatele punctului static de functionare si se gasesc pe caracteristica statica de iesire in conexiune EC a tranzistorului, la intersectia cu dreapta statica de sarcina.

Caracteristica statica de iesire a unui tranzistor in

conexiunea EC

Pentru a calcula curentul de colector, vom scrie o ecuatie KII intre potentialele Vcc si masa, pe traseul care cuprinde baza si emitorul.

Caracteristi electrice pt Bc 177

Caracteristicile statice de iesire ale lui Bc 177

Se considera schema urmatoare, in care , iar

Schema devine astfel:

Valoarea curentului din emitorul tranzistorului este:

.

Tensiunile din emitor si din baza sunt:

Se considera teorema a II-a a lui Kirchhoff:

U_a -tensiunea de alimentare

U_B - tensiunea din baza lui

- curentul din baza lui

Stiind ca , rezulta curentul din colector:

Factorul de amplificare are valoarea:

Alegem R₅ = 4.7 kW de tip RPM 3100 / 1W, seria E12 (10%).

P_R5 = R I² = 4.7 10³ 169 10^-6 = 0.79 W

Alegem R₈ = 51 W de tip RPM3012 / 0.125W, seria E24 (5%).

P_R8 = R I² = 50 1936 10^-6 = 0.097 W

Conform datelor obtinute se alege tranzistorul de tipul BC177, avand urmatoarele caracteristici:

Capsula TO-18 are urmatoarele dimensiuni (in mm):

Transformatorul mai contine doua infasurarii secundare identice avand numarul de infasurari:

Se alege

Stiind ca , rezulta:

.

Se recalculeaza valoarea condensatorului de acord :

Alegem C₆ = 91 pF de tip ceramic 2222 424, (10%).

Transformatorul TR1 are doua infasurari, cea primara avand inductanta L₁ =21mH. Se alege acelasi miez de ferita de tip oala, avand

Numarul de spire din primar este:

n₁ = 145 sp

Numarul de spire din secundar este:

n₂ = 73 sp

Se alege dioda Zener de tipul DZ9V1, avand I_ZM = 43 mA

Caracteristica unei diode Zener

Condensatorul C₃ de acord are noua valoare:

Se alege C₃ = 91pF de tip ceramic 2222 424, (10%).

Din ratiuni similare celor ce au condus la alegerea tranzistorului T₂ , se alege T₁ de tip BC177.

Luand in considerare faptul ca b_Si b_Ge, rezulta un curent in baza tranzistorului T₁ de 5 ori mai mic:

Tensiunea de la intrare este:

U_in = 36 V

Rezulta ca pentru realizarea acestui curent avem nevoie in baza lui T₁ de rezistenta echivalenta:

Alegem potentiometrul P₁ = 4.7 kW de tip CTP10, seria E12 (10%)

. Alegem rezistoarele R₁ = R₂ = 3.3 kW de tip RPM 3012 / 0.125W, seria E24 (5%).

P_R1,R2 = R I² = 3.3 10³ 16 10^-6 = 52.8 mW

Rezistorul R₃ = 10 W trebuie sa fie calibrat si il alegem de tip RPM 3012 / 0.125W, seria E96 (1%).

Dioda D₁ o alegem de tipul 1N4001 avand caracteristicile de tensiune si curent:

- V_RRM = 50V

- I_FRM = 10A

- I_FAVM = 1A

Se alege condensatorul C₄ = 10 μF de tip electrolitic cu Al, 35V, seria EG6400 (20%).

Se alege condensatorul C₇ = 47 μF de tip electrolitic cu Al, 35V, seria EG6400 (20%).

3. FIABILITATEA ECHIPAMENTULUI

Dupa caracteristicile lor, defectarile care determina durata de functionare a unui echipament, se impart in trei categorii principale:

a) Defectari intamplatoare a caror prevedere este, de obicei, imposibila. Studierea lor este dificila si se preteaza numai analizei statistice.

b) Degradarea (uzura), care duce, prin modificari relativ lente si monotone ale caracteristicilor elementelor, la iesirea din functiune a instalatiei. Se observa, ca uneori defectarile intempestive sunt rezultatul unui proces de degradare, ale carui efecte lent variabile nu au fost resimtite de echipament.

c) Defectari datorate exploatarii, care apar cand aparatura lucreaza in conditii de ambianta si regimuri de lucru care depatesc pe cele maxim admisibile sau cand este utilizata defectuos. Aparitia acestor defectari este imprevizibila, insa se pot lua masuri pentru micsorarea numarului lor.

k_j = λ_0j / λ_0r

kj - coeficientul de comparatie

λ_0j - intensitatea de defectare a componentei respective

λ_0r - valoarea medie a intensitatii de defectare

Functia de fiabilitate:

o luna t=720h

3 luni t=2160h

6 luni t=4320h

12 luni t=8640h

4. NOMENCLATOR DE COMPONENTE