Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28....
Transcript of Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28....
![Page 1: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/1.jpg)
Pracownia projektowa
studia zaoczne
![Page 2: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/2.jpg)
Dr inż. Juliusz Godek
AGH IET Katedra Elektroniki
C3 p. 407 tel. 617 30 23
www.home.agh.edu.pl/~godek
![Page 3: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/3.jpg)
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
![Page 4: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/4.jpg)
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).
![Page 5: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/5.jpg)
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.
![Page 6: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/6.jpg)
Podział na grupy
6
W zasadzie zadania powinny być wykonywane samodzielnie, w wypadku bardziej złożonych projektów mogą być grupy dwuosobowe.
![Page 7: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/7.jpg)
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).
![Page 8: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/8.jpg)
Oprogramowanie firmy NationalInstruments
8
• Multisim – oprogramowanie do symulacji układów elektronicznych
• Ultiboard – oprogramowanie do tworzenia układów drukowanych na podstawie schematów z Multisim
![Page 9: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/9.jpg)
Strona z pakietem
9
![Page 10: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/10.jpg)
Uwagi
10
Klucz do Multisim, Ultiboard aktualny:
został podany na zajęciach
![Page 11: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/11.jpg)
Widok okna programu Multisim
11
![Page 12: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/12.jpg)
Symulacja w programie MultiSimdodawanie elementów
12
![Page 13: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/13.jpg)
Symulacja w programie MultiSim -łączenie
13
![Page 14: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/14.jpg)
Przykładowy projekt
14
Zostanie przedstawiony sposób wykonania prostego wzmacniacza m. cz. Układ przedstawiony na następnym slajdzie ma wzmocnienie +1!
![Page 15: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/15.jpg)
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
![Page 16: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/16.jpg)
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.
![Page 17: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/17.jpg)
Symulacje
17
![Page 18: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/18.jpg)
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!
![Page 19: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/19.jpg)
Badanie układu – płytka stykowa
19
![Page 20: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/20.jpg)
Tranzystor 2N3904 NPN
20
![Page 21: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/21.jpg)
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
![Page 22: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/22.jpg)
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
![Page 23: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/23.jpg)
Edycja footprintów
23
![Page 24: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/24.jpg)
Import do Ultiboard
24
![Page 25: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/25.jpg)
Płytka drukowana
25
![Page 26: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/26.jpg)
Płytka drukowana
26
![Page 27: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/27.jpg)
Płytka drukowana
27
![Page 28: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/28.jpg)
Płytka drukowana 3D
28
![Page 29: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/29.jpg)
Warstwy i grubości
29
![Page 30: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/30.jpg)
Warstwy i grubości
30
![Page 31: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/31.jpg)
Warstwy i grubości
31
![Page 32: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/32.jpg)
Power plate
32
![Page 33: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/33.jpg)
Power plate
33
![Page 34: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/34.jpg)
Power plate
34
![Page 35: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/35.jpg)
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.
![Page 36: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/36.jpg)
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.
![Page 37: Analogowe Układy Elektroniczne 1 NShome.agh.edu.pl/~godek/Wpr.pdf · Płytka drukowana 3D 28. Warstwy i grubości 29. Warstwy i grubości 30. Warstwy i grubości 31. Power plate](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051822/5fecdc3d7bbba5000c536a96/html5/thumbnails/37.jpg)
Dziękuję za uwagę
37