Pracownia projektowa

studia zaoczne

Dr inż. Juliusz Godek

AGH IET Katedra Elektroniki

C3 p. 407 tel. 617 30 23

godek@agh.edu.pl

www.home.agh.edu.pl/~godek

Harmonogram pracowni projektowej studia zaoczne

3

8 godzin laboratorium projektowego C3 sala 3044 moduły po 2 godzinySobota 14 października, 4 listopada, 2 grudnia, godziny 17.15 – 18.45 Niedziela 14 stycznia, godziny 11.30 – 13.00

Przykładowe tematy

4

Wzmacniacz akustyczny tranzystorowy.Wzmacniacz akustyczny lampowy.Filtr antyaliasingowy.Wzmacniacz operacyjny z wyjściem różnicowym (pomiar odporności na zakłócenia)Zasilacz stabilizowany regulowany ciągły.Zasilacz stabilizowany impulsowy, regulowany.Zasilacz do ładowania akumulatorów.Elementy oscyloskopu analogowego (podstawa czasu, wzmacniacz Y - dzielnik napięcia, zasilacz WN), albo cały oscyloskop.Oscyloskop cyfrowy elementy, albo cały.Generator funkcyjny.Częstościomierz.Odbiornik radiowy FM.Przetwornik A/C.Przetwornica 12V/220V, lub podobna.Układy bezprzewodowe (np. mikrofon bezprzewodowy, radiotelefon).

Przykładowe tematy

5

Układ antywłamaniowy.„Radar” na podczerwień, albo ultradźwiękowy jako przystawka do komputera (część analogowa i cyfrowa).Wykrywacz metali.Sterowniki różnego rodzaju.Falowniki na różne częstotliwości.Układy medyczne:

Galwanizer.Jonizator powietrza.Aparat do jonoforezyAparat do masażu dźwiękiem.Ciśnieniomierz wykorzystujący niestandardowe metody

pomiaru.Pulsomierz wykorzystujący niestandardowe metody

pomiaru.Inne projekty zawierające część analogową i cyfrową do uzgodnienia z prowadzącym.

Podział na grupy

6

W zasadzie zadania powinny być wykonywane samodzielnie, w wypadku bardziej złożonych projektów mogą być grupy dwuosobowe.

Wykonanie projektu

7

1.Wybranie i przetestowanie schematu projektu (Multisim).2. Ewentualne badania na płytce prototypowej.3.Wykonanie projektu i płytki drukowanej (Ultiboard).4. Wykonanie gotowego układu.4. Sporządzenie dokumentacji (home.agh.edu.pl/~godek).

Oprogramowanie firmy NationalInstruments

8

• Multisim – oprogramowanie do symulacji układów elektronicznych

• Ultiboard – oprogramowanie do tworzenia układów drukowanych na podstawie schematów z Multisim

Strona z pakietem

9

Uwagi

10

Klucz do Multisim, Ultiboard aktualny:

został podany na zajęciach

Widok okna programu Multisim

11

Symulacja w programie MultiSimdodawanie elementów

12

Symulacja w programie MultiSim -łączenie

13

Przykładowy projekt

14

Zostanie przedstawiony sposób wykonania prostego wzmacniacza m. cz. Układ przedstawiony na następnym slajdzie ma wzmocnienie +1!

Schemat do symulacji

15

U1A

TL082CM

3

2

48

1

Q1

2N3904

Q2

2N3906

VCC

10.0V

VEE

-10.0V

R1

10kΩ

R2

1kΩ

R3

1kΩ

V1

.1Vpk 1kHz 0°

XSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _

R4

10Ω

J1

HDR1X2

J2

HDR1X3

J3

HDR1X3

Sprzężenie zwrotne

16

Jeżeli pętla sprzężenia zwrotnego obejmuje cały wzmacniacz, zakłócenia są niewidoczne. Jeżeli natomiast pętla obejmie jedynie WO pojawią się zniekształcenia przebiegu, tak jak to jest przedstawione na następnym slajdzie.

Symulacje

17

Pomiary układu rzeczywistego

18

Układ możemy zrealizować wykorzystując płytkę stykową.Generator i oscyloskop podłączamy wykorzystując specjalne kable BNC.Zasilacz ustawiamy w tryb szeregowy, ustawiając regulator główny na 10 V, regulatory ograniczające prąd na 50-60 mA!Wykonujemy najpierw układ na WO z zadanym wzmocnieniem, a dopiero po jego sprawdzeniu łączymy końcówkę mocy.Obciążenie 10 omów na końcu po sprawdzeniu!

Badanie układu – płytka stykowa

19

Tranzystor 2N3904 NPN

20

Tranzystor 2N3904 NPN

21

Symb

ol

Parameter Value Uni

t

VCB

O

Collector-Base Voltage (IE = 0) 60 V

VCE

O

Collector-Emitter Voltage (IB = 0) 40 V

VEBO Emitter-Base Voltage (IC = 0) 6 V

IC Collector Current 200 mA

Ptot Total Dissipation at TC = 25 oC 625 mW

Tstg Storage Temperature -65 to 150 o

C

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Tranzystor 2N3906 PNP

22

COLLECTOR

3

2

BASE

1

EMITTER

12

3

12

BENT LEADSTRAIGHT LEAD

3

TO − 92

CASE 29

STYLE 1

Rating Symb

ol

Value Unit

Collector − Emitter Voltage VCE

O

40 Vdc

Collector − Base Voltage VCB

O

40 Vdc

Emitter − Base Voltage VEB

O

5.0 Vdc

Collector Current − Continuous IC 200 mAdc

Total Device Dissipation @ TA =

25°C Derate above 25°C

PD 625

5.0

mW

mW/°

C

Total Power Dissipation @ TA =

60°C

PD 250 mW

Total Device Dissipation @ TC =

25°C Derate above 25°C

PD 1.5 12 W

mW/°

C

Operating and Storage Junction

Temperature Range

TJ,

Tstg

−55 to

+150

°C

Edycja footprintów

23

Import do Ultiboard

24

Płytka drukowana

25

Płytka drukowana

26

Płytka drukowana

27

Płytka drukowana 3D

28

Warstwy i grubości

29

Warstwy i grubości

30

Warstwy i grubości

31

Power plate

32

Power plate

33

Power plate

34

Wydrukowanie projektu

35

Należy wybrać File – Print, otworzy się okno dialogowe, w którym należy wybrać żądaną drukarkę.W opcjach można wybrać:Print negative imageNo colorMożna także wybrać Zoom options. Należy wybrać warstwę do drukowania.Inne opcje to:Leave drill holes openPrint reflection druk odbity.

Wykonanie płytki drukowanej

36

Przy użyciu drukarki laserowej, lub kserokopiarki (drukarka laserowa umożliwia wykonanie ścieżek do 0,1 mm) należy wydrukować projekt na specjalnej folii TES-200 (można dla prostszych projektów użyć zwykłej folii transparentnej).Następnie należy:1. Przyciąć laminat nieco większy od projektu (najlepiej tzw. szklany – nie

zniekształca się pod wpływem temperatury). Oczyścić go papierem ściernym i odtłuścić rozpuszczalnikiem lub acetonem.

2. Przymocować przyciętą folię do laminatu (warstwą tonera do miedzi) przynajmniej w dwóch punktach np. za pomocą naklejek samoprzylepnych.

3. Umieścić całość na rozgrzanej do 135-150 ⁰C płycie (np. żelazka, kuchenki elektrycznej, piekarnik jest niewskazany).

4. Po rozgrzaniu folii prowadzimy gumowy wałek, lub szmatkę po powierzchni folii, celem przeniesienia tonera na miedź.

5. Odłożyć płytkę do przestudzenia, później na kilka minut do chłodziarki.6. Odciągnąć delikatnie folię od płytki.7. Wytrawić płytkę w roztworze chlorku żelaza (zaleca się środek B327)8. Po wytrawieniu toner zmywamy acetonem lub rozpuszczalnikiem nitro.

Dziękuję za uwagę

37