Розробка підсилювача потужності з дистанційним керування

Резолюта, Всеволод Богданович

Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7994

Назва:	Розробка підсилювача потужності з дистанційним керування
Автори:	Мартиненко, Сергій Станіславович Резолюта, Всеволод Богданович
Ключові слова:	підсилювач потужності;Wi-Fi та Bluetooth системи;дистанційне керування;вхідний фільтр;тембро- блок;стерео сигнал
Дата публікації:	2022
Короткий огляд (реферат):	Метою роботи є розробка підсилювача потужності з дистанційним керуванням за допомогою Wi-Fi та Bluetooth систем. Підсилювач має вхідний фільтр для очищення сигналу від шумів та завад, тембро- блок для зміни характеристик сигналу, та систему дистанційного керування за допомогою мікроконтролера, який в свою чергу керується зі смартфону, або комп’ютера. Кінцевим блоком виступає підсилювач потужності стерео сигналу, цей каскад підсилює сигнал з тембр блоку до необхідного рівня згідно технічного завдання.
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу):	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7994
Розташовується у зібраннях:	172 Електронні комунікації та радіотехніка (Радіотехніка та робототехнічні системи)

Файли цього матеріалу:

Файл	Опис	Розмір	Формат
Б_172_Резолюта_Мартиненко.pdf Restricted Access		1.34 MB	Adobe PDF	Переглянути/Відкрити Запит копії

Показати повний опис матеріалу Перегляд статистики

Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.

Extracted text

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ЕЛЕКТРОННИХ ТЕХНОЛОГІЙ І РОБОТОТЕХНІКИ
КАФЕДРА РОБОТОТЕХНІЧНИХ І ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМ ТА
КІБЕРБЕЗПЕКИ

До захисту допущено
завідувач кафедри РТСК
д.т.н., професор
_______________ В.В. Палагін
"_____" _____________ 2022 року

Пояснювальна записка
до дипломного проекту (роботи)
бакалавра

(освітньо-кваліфікаційний рівень)
на тему Розробка підсилювача потужності з дистанційним керуванням

Виконав: студент 4 курсу, групи РТ-86
напряму підготовки (спеціальності)
172 – телекомунікації та радіотехніка
(шифр і назва напряму підготовки, спеціальності)

Резолюта В.Б.
(прізвище та ініціали)
Керівник Мартиненко С.С.
(прізвище та ініціали)
Рецензент Гальченоко В.Я.
(прізвище та ініціали)

Черкаси – 2022 року

Черкаський державний технологічний університет
(назва вузу)
Факультет електронних технологій і робототехніки
Кафедра Робототехнічних і телекомунікаційних систем та кібербезпеки
Освітня програма Телекомунікації
Спеціальність 172 – «Телекомунікації та радіотехніка»

ЗАТВЕРДЖУЮ
Зав. кафедри РТРС
д.т.н., професор Палагін В.В.

« » 2022 р.

ЗАВДАННЯ
на кваліфікаційну роботу здобувачу освітнього ступеня
«бакалавр»
(назва ступеня)
Резолюті Всеволоду Богдановичу
(прізвище, ім'я, по батькові)
1. Тема проекту (роботи) Розробка підсилювача потужності з дистанційним керуваннням

затверджена наказом по університету від « 18 » лютого 2021 р. № 58/04
2. Термін здачі студентом закінченого проекту (роботи) 14 червня 2022 р.
3. Вихідні дані до проекту (роботи)
- тип вхідного сигналу – стерео;
- кількість вхідних сигналів – 1, стерео;
- напруга вхідного сигналу - UВХ = 0.35 В
- частотний діапазон вхідного сигналу – f=(94Гц ... 18500Гц);
- вихідна потужність – 2х25 Вт при навантаженні 4 Ом;
- трьох канальний параметричний еквалайзер;
- мережева напруга живлення 210 - 250В з частотою 50Гц;
- внутрішня напруга живлення +24В, -24В, +12В, +5В, -5В, +3.3В.
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, що їх належить
розробити)_________________________________________________________________________
Вступ 1. Аналіз побудови безпроводових сенсорних мереж
2. Особливості маршрутизації в безпроводових сенсорних мереж
3. Способи маршрутизації в безпроводових сенсорних мережах
4. Охорона праці.
Висновки

5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень)
Схема електрична структурна; Схема електрична принципова; Плата друкована; Складальне
креслення; Плакат з охорони праці

6. Консультанти з проекту (роботи) із зазначенням розділів проекту, що їх стосуються
Підпис, дата
Розділ Консультант завдання завдання
видав прийняв
1. Охорона праці Кожем’якін Олексій Сергійович

7. Дата видачі завдання 15.01.2022
Керівник С.С. Мартиненко
(підпис) (ініціали, прізвище)
Студент В.Б. Резолюта
(підпис) (ініціали, прізвище)

Календарний план
Пор. Назва етапів дипломного Термін виконання етапів Примітка
№ проекту (роботи) проекту (роботи)
1 Аналіз технічного завдання та огляд 20.01.2022- 31.01.2022
літератури

2 Патентний пошук та огляд аналогічних 01.02.2022- 20.02.2022
рішень

3 Обґрунтування технічного завдання 21.02.2022-01.03.2022

4 Розробка структурної схеми пристрою 02.03.2022-20.03.2022

5 Розробка електричної принципової схеми 21.03.2022-
пристрою 15.04.2022

6 Розрахунок та аналіз схеми електричної 16.03.2022-

принципової 15.05.2022

7 Розробка розділу охорони праці 16.05.2022-25.05.2022
8 Оформлення пояснювальної записки 26.05.2022-28.05.2022
9 Оформлення креслень 29.05.2022-05.06.2022

Студент В.Б. Резолюта
(підпис)
Керівник проекту С.С. Мартиненко
(підпис)

ЗМІСТ

ВСТУП………………………………………………………………….4
1 ОГЛЯД ІСНУЮЧИХ РІШЕНЬ………………………………...…….5
1.1 Загальні відомості………………………………………..…………...............5
1.2 Аналогові фільтри……………………………………….…………...............7
1.3 Пасивні регулятори тембру………………………………..…………..........11
1.4 Підсилювачі потужності на інтегральних мікросхемах…………..............16
1.5 Види систем дистанційного керування…………………………………….22
2 ОБГРУНТУВАННЯ ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ............................25
3 РОЗРОБКА СТРУКТУРНОЇ СХЕМИ………………………….......26
4 РОЗРОБКА ПРИНЦИПОВОЇ ЕЛЕКТРИЧНОЇ СХЕМИ..................28
5 РОЗРАХУНОК ТА АНАЛІЗ ОСНОВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ СХЕМ ОБ’ЄКТА
ПРОЕКТУВАННЯ ............................................................................................. 29
5.1 Розрахунок вхідного каскаду....................................................................... 29
5.2 Система дистанційного керування .............................................................. 36
5.3 Розробка тембрблоку.................................................................................... 39
5.4 Підсилювач потужності ............................................................................... 43
6. РОЗДІЛ ОХОРОНИ ПРАЦІ........................................................................... 46
6.1 Аналіз небезпек та шкідливостей, які виникають в лабораторії
під час розробки пристрою на підприємстві. 46
6.2 Розробка засобів боротьби зі статичною електрикою. …………………...51
ВИСНОВОК ....................................................................................................... 59
ЛІТЕРАТУРА ..................................................................................................... 60

РТ-86.022.023.248 ПЗ
Зм. Арк. № докум. Підп. Дата
Розроб. Резолюта Літ. Арк. Аркушів
Перев. Мартиненко Розробка підсилювача потужності 3 60
з дистанційним керуванням
Н.контр. Мартиненко ЧДТУ
Затв. Палагін
Інв. № ориг. Підп. і дата Взам інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата Довідн. № Перв. Застос.

ВСТУП

В сучасному світі побутова електроніка є одним із прикладів галузей,
що постійно змінюється, телевізори стають більш тонкими, та мають більшу
діагональ, сучасні комп’ютери розміром з кредитну картку, мають
розрахункові потужності цілої кімнати з комп’ютерів минулого сторіччя, так
само і системи дистанційного керування. Зараз важко уявити, щоб хтось
безпосередньо перемикав канали телевізора, а більше за перегляд улюблених
серіалів, люди скоріше за все полюбляють слухати улюблену музику, тому
музичні стереосистеми набули високої популярності ще в 70-х роках
минулого сторіччя, коли з’явились Hi-Fi стерео системи. Вже з тих часів
люди почали шукати спосіб спростити та прискорити керування цими
системами.
В цій дипломній роботі було проаналізовано та розроблено систему,
що має в собі функції підсилювача стерео сигналу, який надходить з будь-
якого носія, телевізора, комп’ютера, смартфона чи мікрофона. Керування
яким здійснюється дистанційно зі смартфона чи комп’ютера, по
бездротовому каналу зв’язку, за допомогою таких систем як Wi-Fi та
Bluetooth.
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 4

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

1 ОГЛЯД ІСНУЮЧИХ РІШЕНЬ

1.1 Загальні відомості
Системи дистанційного керування широко розповсюджені в нашому
суспільстві. Основною функцією цих систем є увімкнення різних виконавчих
пристроїв, таких як: реле, вимикачів, або для зміни значень деяких елементів
схеми, таких як: опір потенціометра - механічно, або ємності варикапу –
зворотною напругою.
Необхідність радіоелектронних систем для керування виникає в тих
випадках, коли об’єкт керування та система керування що ним керує
рознесені в просторі, та не можуть бути зв’язані окрім як за допомогою ЕМХ.
При будь-якому типі керування використовується два типи зв’язку; це
прямий зв’язок для передачі імпульсів керування та зворотній зв'язок для
аналізу того як керований пристрій реагує команди керування. Ці канали
керування об’єднуються через ряд проміжних систем, та утворюють
замкнутий контур. Принцип роботи такої системи наведено на рисунку 1.1

Рисунок 1.1 – Принцип роботи дистанційного керування
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 5

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Великої популярності в цій сфері набули ІЧ пульти дистанційного
керування. Дані системи широко застосовуються для керування побутовими
електроприладами (телевізорами, мультимедійними центрами,
кондиціонерами, та іншою технікою). В 1994р було запропоновано
використати пульт дистанційного керування для використання у складі
мультимедійного комп’ютера, для керування живленням, приводом CD-
ROM, гучністю, тембром звуку, балансом між каналами. Такі пульти мають
широкий функціонал керування.
Але основним недоліком є те, що для кожної системи потребується
окремий пульт. Із розвитком смартфонів цю проблему було вирішено
окремим за стосунком, який замінює більшість пультів, та налаштовується
під будь-який пристрій.
Останні роки значної популярності набули системи дистанційного
керування за допомогою систем Wi-Fi.
Дана система застосовує окремий радіоканал для керування кожним з
пристроїв, який до неї підключено. Та значну популярність вона набула тому,
що ця система об’єднує в собі всі окремі прилади які підключено до однієї
мережі. Така мережа захищена спеціальним протоколом захисту, та не може
бути використана іншими користувачами без права доступу. Таким чином
підключивши до роутеру пристрій, можна здійснювати керування ним з будь
якого місця, за умови якщо роутер підключено до мережі інтернет, а також
смартфон чи комп’ютер з якого здійснюється керування також підключено
до інтернету. Але це не означає, що для здійснення керування обов’язково
мати роутер, адже будь-який смартфон може виконувати функцію модему і
безпосередньо виконує роль роутеру, але для керування з комп’ютеру
необхідно застосовувати Wi-Fi адаптер, або дротове з’єднання з роутером.

Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 6

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

1.2 Аналогові фільтри

Аналогові активні RC-фільтри обробляють аналогові сигнали. Їх
синтез та виготовлення на сучасному етапі не пов’язані з принциповими
труднощами, але можливості забезпечення серійноспроможності, точності та
надійності досить обмежені.
Активний RC-фільтр містить операційний підсилювач ОП, резистори,
конденсатори. Він може підсилювати в смузі пропускання СП, не містить
котушок індуктивностей, вхідні кола не залежать від вихідних і можливе
каскадне з’єднання ланок, має помірні ємності, габаритні розміри, масу, тому
прийнятний для інтегрованих схем ІС.
Головною ознакою класифікації є задана форма АЧХ передаточної
функції або загасання.
Фільтри нижніх частот ФНЧ (рис. 1.2а) пропускають сигнали від
постійного струму до деякої частоті п, що обмежує смугу пропускання.
Оскільки бажану прямокутну форму АЧХ отримати практично неможливо,
задають граничну частоту з смуги затримки з великим загасанням сигналу.
Нерівномірність характеристики в смузі пропускання задають у відсотках
відносно середнього значення або граничними значеннями Кмакс та К мін , а
у смузі затримки задають максимально допустиме значення Кз доп.
Фільтри вищих частот ФВЧ (рис. 1.2б). мають пропускати сигнали на
частотах більш як п і затримувати на нижчих, обмежених частотою з.
Також задають допустиме значення коефіцієнта послаблення у смузі
затримки і нерівномірність характеристики в смузі пропускання.
Смугові фільтри СФ (рис 1.2в). мають пропускати сигнали у смузі
пропускання, обмеженій частотами п1 і п2. Для вузькосмугових фільтрів
задають середню частоту о смуги прозорості і ширину смуги 2. Для смуги
затримання задають коефіцієнта послаблення у межах з1п1 і з2п2.
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 7

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Режекторні фільтри РФ мають затримувати сигнали у заданій смузі
частот. Вузькосмугові РФ (фільтри-пробки) не пропускають сигнали у смузі,
обмеженій частотами з1 та з2, і пропускають їх на інших частотах.
Апроксимована передаточна функція може бути реалізована з
допомогою активного фільтра. В активних фільтрах використовують чотири
типи підсилювачів:
- інвертуючі з дуже великим , теоретично нескінченим, підсиленням;
- інвертуючі зі скінченим підсиленням;
- неінвертуючі зі скінченим підсиленням, зокрема з коефіцієнтом підси-
лення, який дорівнює одиниці;
- диференціальні.
Підсилювачі реалізують з допомогою інтегрованих операційних
підсилювачів ОП, що сьогодні є практично єдиними активними елементами в
Рисунок 1.2 – Типові АЧХ фільтрів: а) ФНЧ; б)ФВЧ; в) СФ

RC-фільтрах. Ідеальних ОП, звичайно, не існує. Щоб визначити
наближення до ідеального конкретного ОП, використовують різні
характеристики.
Методики проектування фільтрів конструктивно відрізняються.
Проектування пасивних LC-фільтрів здебільшого визначається структурною
схемою.
Активні фільтри АФ описуються математично за допомогою
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 8

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

передаточних функцій. Типам АЧХ фільтрів надано назви поліномів
передаточних функцій. Кожен тип АЧХ реалізують певною кількістю
полюсів (RC-кіл) згідно з заданою крутістю спаду АЧХ. Найвідомішими є
апроксимації Баттерворта, Бесселя, Чебишева.
Фільтр Баттерворта має максимально плоску АЧХ, в смузі
подавлення нахил перехідної ділянки дорівнює 6дБ/окт на полюс, але він
має нелінійну ФЧХ, вхідна імпульсна напруга спричиняє осциляцію на
виході, такі фільтри застосовують для неперервних сигналів.
Фільтр Бесселя має лінійну ФЧХ, малу крутість ділянки на переході
АЧХ, сигнали усіх частот в смузі попускання мають однакові часові
затримки. Такий фільтр доцільний для фільтрації прямокутних імпульсів, які
потрібно надсилати без спотворень.
Фільтр Чебишева – фільтр рівних синусоїдальних хвиль у СП, та за
межами смуги пропуску має плоску форму, доцільний для неперервних
сигналів в випадках, коли треба мати крутий схил АЧХ за частотою зрізу.
В основному схеми фільтрів першого та другого порядків
застосовуються лише коли немає жорстких вимог до якості фільтрації.
Застосовують каскадне з’єднання ланок фільтра, якщо потрібний
вищій порядок фільтра, тобто коли треба сформувати передаточну
характеристику з дуже великим послабленням сигналів у смузі подавлення,
та великою крутизною загасання АЧХ. Результуючу передаточну функцію
отримують, завдяки перемноженню часткових коефіцієнтів передачі.
Фільтри непарних порядків компонують із вхідної ланки першого
та (n-1)/2 ланок другого порядків, а парних - з n/2 ланок другого порядку.
Ланки більших порядків не достатньо чутливі до змін параметрів, у зв’язку з
чим їх рідко використовують. Ланки будують за схожою схемою, але
номінали елементів R,С різні, залежать від частот зрізу фільтра та його
ланки: fзр.ф/fзр.л.
Однак слід пам’ятати, що каскадне з’єднання, наприклад, двох
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 9

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

фільтрів Баттерворта другого порядку не дає фільтр Баттерворта четвертого
порядку, тому що результуючий фільтр матиме іншу частотну зрізу та іншу
АЧХ. Тому необхідно вибирати коефіцієнти поодиноких ланок таким чином,
щоб наступний добуток передаточних функцій відповідав вибраному типу
апроксимації. Тому проектування АФ викликає ускладнення з боку
отримання ідеальних характеристик та складності її реалізації.
Завдяки великим вхідним та малим вихідним опорам кожної ланки
забезпечується відсутність спотворень заданої передаточної функції та
можливість незалежного регулювання кожної ланки. Вихід кожної ланки
безпосередньо з’єднують із входом наступної. Незалежність ланок дає змогу
широко регулювати властивості кожної ланки завдяки зміні її параметрів.
При цьому слід розрізняти регулювання функцій зміною параметрів ланки та
забезпечення низької чутливості функцій до небажаних змін параметрів під
впливом їх технологічного розкиду: зміни температури, вологості тощо. В
кожному випадку слід шукати компроміс між вимогами стабільності та
регулювання параметрів.
В принципі не має значення, в якому порядку розміщені часткові
фільтри, тому що результуюча передаточна функція буде однаковою. Проте
існують різноманітні практичні рекомендації щодо порядку з’єднання
часткових фільтрів. Наприклад, для захисту від самозбудження слід
організувати послідовність ланок у порядку зростання часткової граничної
частоти. Інший порядок може призвести до самозбудження другої ланки в
області викиду її АЧХ, оскільки фільтри з вищими граничними частотами
звичайно мають більшу добротність в області граничної частоти.
Критерій пов’язаний з вимогами мінімізації рівня шумів на вході. В
цьому разі послідовність ланок обернена, тому що фільтр з мінімальною
граничною частотою послаблює рівень шуму, що виникає від попередніх
ланок каскаду.

Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 10

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

1.3 Пасивні регулятори тембру

До пасивних регуляторів належать такі що складаються лише з
конденсаторів резисторів та катушок індуктивності і не мають в собі
активних елементів. Основний недолік активних регуляторів тембру полягає
у використанні глибокої частотно-залежної ЗЗ та великих додаткових
спотворень, які вносяться ними в регульований сигнал. Ось чому у
високоякісній апаратурі бажано використовувати пасивні регулятори.
Щоправда, і вони мають свої недоліки. Найбільший х них – значне згасання
потужності сигналу, відповідне діапазону регулювання. Але так як глибина
регулювання тембру в сучасній звуковідтворювальній апаратурі невелика (не
більше 8 ... 10 дБ), то в більшості випадків вводити в тракт додаткові каскади
підсилення не потрібно. Інший, менш значний недолік таких регуляторів –
необхідність застосування змінних резисторів з експоненціальною
залежністю опору від кута повороту движку, що забезпечують плавне
регулювання. Проте простота конструкції та високі якісні показники все ж
таки схиляють конструкторів до застосування саме пасивних регуляторів
тембру.
Слід відмітити, що такі регулятори потребують малого вихідного
опору попереднього каскаду та великого вхідного опору наступного.
Розглянемо деякі схемні рішення регуляторів тембру:
Розроблений англійським інженером Баксандалом ще 1952 р.
регулятор тембру зображений на рисунку 1.3 став, мабуть, найпоширенішим
частотним коректором в електроакустиці. Класичний його варіант
складається з утворюючих міст двох ланок фільтра першого порядку -
низькочастотного R1 C1 R3 C2 R2 та високочастотного C3 R5 C4 R6 R7
Апроксимовані логарифмічні амплітудно частотні характеристики (ЛАЧХ)
такого регулятора показані на рис. 1.4. Там же наведено розрахункові
залежності для визначення постійних часу точок перегину ЛАЧХ.
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 11

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Рисунок 1.3 Схема тембр блоку Баксандала
Теоретично максимальна крутість АЧХ для ланок першого порядку
становить 6 дБ на октаву, але при практично реалізованих характеристиках
через незначну відмінність частот перегину (не більше декади) та впливу
попередніх і наступних каскадів вона не перевищує 4...5 дБ на октаву. При
регулюванні тембру фільтр Баксандала змінює лише нахил АЧХ без зміни
частот перегину. Загасання, що вноситься регулятором на середніх частотах,
визначається співвідношенням n=R1/R3. Діапазон регулювання АЧХ при
цьому залежить не тільки від величини згасання, але і від вибору частот
перегину частотної характеристики, тому для його збільшення частоти
перегину встановлюють в області середніх частот, що, своєю чергою, може
призвести до взаємного впливу регулювань.
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 12

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Рисунок 1.4 – ЛАЧХ блоку Баксандала
Варіант тембр блока з регулюванням частоти перегину АЧХ
низькочастотної області показаний на рисунку. 1.5,а, його ЛАЧХ – на рис.
1,6. Резистор R2 регулює частоту перегину АЧХ, а R5 – її нахил. Спільна дія
регуляторів дозволяє отримати значні межі та більшу гнучкість регулювання.

Рисунок 1.5 – Схема тембр блоку з регулюванням в низькочастотній області
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 13

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Рисунок 1.6 – ЛАЧХ тембр блоку з регулюванням в низькочастотній області
Схема спрощеного варіанта тембр блоку наведено на рисунку. 1.7, його
ЛАЧХ - на рис. 1.8. Він є, по суті, гібрид з декількох ланок

Рисунок 1.7 – Схема спрощеного тембр блоку

Рисунок 1.8 – ЛАЧХ спрощеного тембр блоку
Поєднавши функції регулювання АЧХ в низькочастотній та
високочастотній областях, можна отримати простий комбінований регулятор
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 14

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

тембру з одним органом управління, дуже зручний для застосування в
радіоприймальній та автомобільній апаратурі. Його схема показана на
рисунку 1.9, та ЛАЧХ - на рисунку 1.10. У нижньому (за схемою) положенні
движка змінного резистора R1 АЧХ близька до лінійної в усьому діапазоні
частот. При переміщенні його вгору з'являється підйом на низьких частотах,
причому низькочастотна точка перегину в процесі регулювання зсувається в
область низьких частот.

Рисунок 1.9 – Схема комбінованого регулятора тембру

Рисунок 1.10 – ЛАЧХ комбінованого регулятора тембру
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 15

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

1.4 Підсилювачі потужності на інтегральних мікросхемах

Підсилювач потужності - це будь-який пристрій, який приймає вхідні
сигнали і збільшує їх амплітуду. Підсилювач використовується для
збільшення сигналу амплітуди без зміни інших параметрів форми хвилі,
таких як частота. Підсилювачі є однією з найчастіше використовуваних схем
в електроніці і виконують безліч функцій у багатьох електронних системах.
Позначення підсилювача не дає докладних відомостей про типи описуваних
підсилювачів, воно вказує тільки напрямок потоку сигналу і може вважатися
таким, що проходить зліва направо на діаграмі. різні типи підсилювачів
також часто описуються на системних чи структурних схемах за назвами.
В основі схеми будь-якого підсилювача сигналів, що розглядається в
подальшому, лежить операційний підсилювач, охоплений зовнішнім
негативним зворотним зв'язком. Якби ОП мав ідеальні властивості то
коефіцієнт підсилення такого підсилювача повністю визначався б лише
параметрами зовнішнього ланцюга. Однак реальний ОП відрізняється від
ідеального насамперед кінцевим коефіцієнтом підсилення, обмеженою
смугою пропускання, наявністю статичних та дрейфових помилок. Тому у
процесі розробки підсилювачів необхідно враховувати реальні параметри
ОП.
На даному етапі розвитку підсилювальних пристроїв, більшість таких
систем схожі за параметрами та розмірами, в основному їх розміри не більші
за монету, а підсилювальні можливості варіюються від 3 Вт до 120Вт. В
роботі було обрано оптимальну потужність для побутового підсилювача 25
Вт.

Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 16

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Розглянемо деякі мікросхеми:
TDA7492P.
Дана мікросхема має в собі стерео підсилювач D-класу та
використовується в стерео аудіо системах LCD- телевізорів.
На рисунку 1.11 зображено SOP-корпус мікросхеми, такий корпус
дозволяє зменшити максимальну висоту плати, але потужність в 25Вт
потребує задійснення додаткових радіаторів охолодження. На рис. 1.12
приведено блок-схему даної мікросхеми.

Рисунок 1.11 – Корпус мікросхеми TDA7492P
Основні характеристики мікросхеми TDA7492P:
- Вихідна потужність 2х25Вт
- Напруга живлення 8 – 26В
- КПД – 90%
- Функція режиму очікування та mute
- Захист від КЗ
- Захист від перегріву
- Опір навантаження 8Ом
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 17

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Рисунок 1.12 – Блок-сема мікросхеми TDA7492P
Нумерація виводів на корпусі даної мікросхеми наведено на рис. 1.13
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 18

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Рисунок 1.13 – Позначення виводів на мікросхемі TDA7492P
Нижче наведено таблицю 1.1, в якій приведено призначення виводів
даної мікросхеми згідно даташит.
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 19

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Таблиця 1.1 – Призначення виводів TDA7492P

Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 20

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

TPA3110.
Дана мікросхема є одною з найпопулярніших серед малопотужних
стерео підсилювачів. Може забезпечити вихідну потужність в 2х15Вт при
опорі навантаження 8Ом, або 30Вт в моно режимі при опорі 4Ом.

Рисунок 1.13 – Схема типового стерео підсилювача на TPA3110D2
На рисунку 1.13 зображено підключення мікросхеми TPA3110D2, в
стерео режимі аудіо сигнал надходить на виводи 3 та 12, мікросхеми, та
оброблюється окремо внутрішніми ОП, далі підсилений сигнал надходить на
навантаження.
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 21

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Рисунок 1.14 – Схема типового моно підсилювача на TPA3110D2
На відміну від стерео режиму, в моно (рис 1.14) режимі вхідний сигнал
надходить тільки на 12 вивід мікросхеми, далі проходить через обидва
підсилювальні внутрішні каскади мікросхеми, та виводиться з обох каскадів
на одне і те саме навантаження паралельно.

1.5 Види систем дистанційного керування

Система дистанційного керування основана на контролері Wi-Fi.
Дані контролери широко розповсюдженні в домашніх системах
розумних будинків та в керуванні побутовою технікою.
Технологія Wi-Fi застосовує частотний канал 2.4 ГГц та 5ГГц.
Контролери ESP8266 було розроблено в 2014 році, перші такі
контролери не мали внутрішньої флеш пам’яті та використовували зовнішню
пам’ять з інтерфейсом SPI. Блок схему якого зображено на рис. 1.15.
Контролер побудовано на 32 бітному процесорі Tensilica з тактовою
частотою 80 МГц
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 22

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Розглянемо типові контролери Wi-Fi:
ESP8285.
Основні характеристики:
- Підтримка 802.11 b/g/n
- Швидкість передачі до 72.2 Мб/с
- Автоматичний моніторинг маяків TSF
- Подвійний віртуальний Wi-Fi інтерфейс
- Підтримка режимів BSS Stantion/SoftAP
- Дефрагментація

Рисунок 1.15 – Функціональна блок схема контролера ESP

ESP32.
ESP32 це більш новітній мікроконтролер, являє собою більш пізню
модифікацію контролеру ESP8285. Функціонально ці контролери не
відрізняються від ESP8285, але мають в собі ряд таких вдосконалень:
- Процесор Tensilica Xtensa LX6 з більшою частотою – 160 або 240
МГц замість 80МГц;
- Сопроцесор з ультранизьким енергоспоживанням;
- Внутрішня SRAM на 520 КБ
- Окрім Wi-Fi включає блютуз модуль
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 23

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

- 12-ти розрядний АЦП
- Більша кількість портів для майстер-інтерфейсів різних типів
Особливістю даних контролерів є висока захищеність радіоканалів
стандарту IEEE 802.11, також WFA, WPA/WPA2 та WAPI.

Рисунок 1.16 – Зображення модуля ESP32
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 24

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

2 ОБГРУНТУВАННЯ ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ

В даній дипломній роботі необхідно сконструювати пристрій:
підсилювач потужності з дистанційним керуванням з такими параметрами:
- тип вхідного сигналу – стерео;
- кількість вхідних сигналів – 1, стерео;
- напруга вхідного сигналу - UВХ = 0.35 В
- частотний діапазон вхідного сигналу – f=(94Гц ... 18500Гц);
- вихідна потужність – 2х25 Вт при навантаженні 4 Ом;
- трьох-канальний параметричний еквалайзер;
- мережева напруга живлення 210 - 250В з частотою 50Гц;
- внутрішня напруга живлення +24В, -24В, +12В, +5В, -5В, +3.3В.
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 25

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

3 РОЗРОБКА СТРУКТУРНОЇ СХЕМИ
В ході детального огляду тематичної літератури була спроектована
структурна схема підсилювача потужності з дистанційним керуванням згідно
технічного завдання.
Для того щоб задовольнити вимоги технічного завдання структурна
схема, підсилювача потужності з дистанційним керуванням, повинна містити
систему дистанційного керування, вхідний каскад, підсилювач напруги,
регулятор підсиленням, регулятор тембру, підсилювач потужності, та блок
живлення.
Маючи на увазі увесь спектр вимог до пристрою структурну схему
підсилювача потужності з дистанційним керуванням можна представити у
вигляді, приведеному на рисунку 3.1.

Рисунок 3.1 – Структурна схема підсилювача потужності з дистанційним
керуванням
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 26

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Вхідний каскад підсилювача використовується для узгодження рівня
вхідного сигналу з входом підсилювача напруги, для фільтрації шумів та
завад, а також для надання задовільного значення відношення сигнал-шум.
Підсилювач напруги вхідного сигналу використовується для
підсилення рівня напруги сигналу який надходить із вхідного каскаду на 20
dB.
Регулятор підсиленням дає змогу регулювати амплітуду сигналу в
межах від 0 до 20 dB, який надходить з підсилювача напруги.
Регулятор тембру призначений для регулювання вихідної АЧХ
сигналу.
Підсилювач потужності підсилює сигнал до рівня який задовольняє
вимогам ТЗ.
Система дистанційного керування використовується для керування
блоками регулятора потужності, та регулятора тембру, а також для
увімкнення та вимкнення самого підсилювача.
Блок живлення надає живлення для вхідного каскаду 5В, підсилювачів
напруги 12В, та потужності 24В, а також системі дистанційного керування в
режимі чергової напруги 3.3В та 5В.
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 27

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

4 РОЗРОБКА ЕЛЕКТРИЧНОЇ ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ

Пристрій побудовано на п’яти основних блоках, схему електричну яких
наведено в додатку А, кожен блок виконує певну функцію над сигналом.
Сигнал надходить до підсилювача з мікрофона, радіо чи телевізора та
ін., на вхідний каскад, фільтрується від ВЧ шумів активним ФНЧ, який
побудовано на ОП TL062. Дана мікросхема має високий вхідний опір та
низьке енергоспоживання, а також захист від КЗ. Далі чистий від шумів
сигнал надходить до тембр блоку. Тембр блок використовується для
максимально ефективного керування еквалайзером, а також рівнем
підсилення. Тембр блок реалізовано на мікросхемі TDA8425, яка має два
стерео канали, регулювання гучності, балансу та еквалайзер. Мікросхема на
пряму з’єднується з Wi-Fi модулем, який в свою чергу надсилає керуючі
імпульси TDA8425 по протоколу I2C. Основний блок дистанційного
керування виконано на Wi-Fi мікроконтролері ESP-8266, цей модуль має
великий функціонал, а також легко програмується за допомогою таких
середовищ програмування як Arduino IDE. Bluetooth модуль HC-05 керує
тембр блоком на пряму, цей модуль зав’язано на контролері Wi-Fi по
протоколу UART, спочатку надсилає сигнал на контролер Wi-Fi, а той в свою
чергу вже керує тембр блоком. Модуль ESP-8266 можна під’єднати до будь-
якої Wi-Fi мережі, та забезпечувати керування підсилювачем з будь-якого
комп’ютера чи смартфона під’єднаного до мережі інтернет. Кінцевий каскад
пристрою це підсилювач потужності на мікросхемі TDA7265, яка забезпечує
стійке підсилення сигналу по потужності, та має два канали по 25Вт на
виході. Напруга живлення мікросхеми 25В забезпечується блоком живлення,
висока вихідна потужність 2х25Вт дає можливість використовувати широкий
асортимент акустичних систем, також вихідний каскад має захист від КЗ та
теплового перенавантаження.
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 28

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

5 РОЗРАХУНОК ТА АНАЛІЗ ОСНОВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ СХЕМ
ОБ’ЄКТА ПРОЕКТУВАННЯ
В даному розділі наведемо розрахунки та аналіз вхідного каскаду,
тембр блоку, системи дистанційного керування, підсилювача потужності.
5.1 Розрахунок вхідного каскаду
Для фільтрації вхідного сигналу який надходить з мікрофона,
телевізору, або комп’ютера застосовуємо активний фільтр на ОП TL062.
Розглянемо основні характеристики операційного підсилювача TL062 з
даташит:
Таблиця 5.1 – Основні параметри ОП TL062
Параметри Значення Позначка
Максимальна напруга живлення 13.5 В
Вхідний опір 1012 Ом
Струм живлення 250 мА

Рисунок 5.1 – Позначення виводів мікросхеми TL062C

На рисунку 5.1 зображено позначення виводів мікросхеми, яка
застосовується у вхідному каскаді. Дана мікросхема має невеликі габаритні
розміри, конструктивно виконана в пластиковому корпусі з жорсткими
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 29

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

луженими виводами, з мінімальною кількістю зовнішніх компонентів даний
ОП дає змогу побудувати якісний фільтр низьких частот.

Рисунок 5.2 – Зображення корпусу мікросхеми
В нашому випадку фільтр складається з двох каскадів: ФНЧ та ФВЧ.
Перший каскад ФНЧ Чебишева 3-го порядку. Було обрано фільтр Чебишева
тому що він доцільний для неперервних сигналів, та має крутий схил АЧХ на
частоті зрізу. Другий каскад ФВЧ Чебишева 3-го порядку було обрано з тих
самих міркувань що приведені вище.
Приведемо розрахунки даного фільтра:
Вхідні параметри:
- коефіцієнт передачі Кмакс. = 10 дБ
- коефіцієнт передачі Кмін. = 7 дБ
- Коефіцієнт згасання Кз. = -5 дБ
- верхня частота зрізу – fв=18500Гц
- нижня частота зрізу – fн=50Гц
- напруга вхідного сигналу – Uвх=0.35В
- напруга живлення +12В, -12В
- вхідний опір наступного каскаду – R=30кОм

Нормування ФНЧ
- за коефіцієнтом передачі:
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 30

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

K(н max)= Kmax-Kmin=10-7=3дБ
K(н min)=Kmax-Kз=10-(-5)=15дБ
- за частотою:
fnн=fn/fn =1;

fзн=fn/fз =21.8/18.5=1.178

Визначення необхідного порядку фільтра
Округлюємо n до найближчого більшого цілого значення: n = 3.
Отже, для дотримання вимог, заданих шаблоном, необхідно фільтр
третього порядку.

Визначення передаточної функції

Згідно таблиці нормованих передаточних функцій Чебешева знаходимо
поліном третього порядку:
N(p)=0,250
D(p)=(p2+0,298p)(p2+0,289p+0,839)

Тоді передаточна функція буде записана у вигляді:

W(p)=N(p)/D(p)

Зворотний перехід від нормованого ФНЧ до проектованого
- масштабування по коефіцієнту передачі:

N1(p)=N(p)e0.05ln10Kmax=2.498
- масштабування за частотою:
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 31

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

зробимо заміну
р–˃р/wп
де wп =2πfп=6.28×18.5=11.62[рад/с].

В результаті масштабування отримуємо передатну функцію W(р)
ввигляді:
)

Після обрахування потрібно вибрати схемне рішення для побудови
окремих фільтрів. Вибір відбувається з урахуванням переваг і недоліків тих
чи інших схем, а також з урахуванням технічного завдання на проектування
всього приладу.
Структурна схема фільтру, матиме вигляд:

Рисунок 5.3 – Структурна схема фільтру
На основі структурної схеми (рис 5.3) побудуємо схему електричну
принципову фільтру:
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 32

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Рисунок 5.4 – Схема електрична принципова вхідного каскаду

Критерії вибору величин опорів так само як і в пасивних фільтрах має
бути на порядок більшим за вихідний імпеданс попереднього каскаду, та на
порядок меншим ніж вхідний опір ОП (на практиці в межах 1-100кОм)
Обираємо опори R1=R2=20кОм, R3=R4=R5=R6=R7=R8=30кОм
Обираємо резистори R1,R2 CF-25 (C1-4) 0.25Вт 20кОм, 5% та
R3,R4,R5,R6,R7,R8 CF-25 (C1-4) 0.25Вт 30кОм, 5%

Тоді розраховуємо ємності:

С2=С1
Обираємо стандартну ємність: C1,C2 NPO 750pF 50V +/-0.25pF
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 33

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

С4=С3
Обираємо стандартну ємність: C3,C4 NPO 4.7nF 50V +/-0.25pF

С6=С5
Обираємо стандартну ємність: C5,C6 NPO 15pF 50V +/-0.25pF
де Кс1=2.56, Кс3=16.18, Кс5=0.064, та опір R=30кОм

Розраховуємо ємності конденсаторів С8=С9=С10=С11=С12=С7

де Kr=139.78
Обираємо стандартну ємність: C7,C8,C9,C10,C11,C12 NPO 39nF 50V
+/-0.25pF

Розраховуємо резистори R10=R9

Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 34

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

де Kr9=22.18
Обираємо резистори R9,R10 CF-25 (C1-4) 0.25Вт 4.7кОм, 5%

Розраховуємо резистори R12=R11

де Kr11=5580
Обираємо резистори R11,R12 CF-25 (C1-4) 0.25Вт 1.2МОм, 5%

Дослідження фільтру в середовищі Multisim:
Побудуємо стенд дослідження в середовищі Multisim та знімемо АЧХ
та ФЧХ фільтру. АЧХ фільтру представлено в додатку Б та ФЧХ в дод. В.

Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 35

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Рисунок 5.5 – Стенд дослідження вхідного каскаду в середовищі
Multisim.
5.2 Система дистанційного керування
Основною метою розробки підсилювача потужності з дистанційним
керування є забезпечення бездротового доступу керуванням основними
блоками пристрою за допомогою систем Wi-Fi та Bluetooth.
Блок СДК побудовано на контролері бездротового зв’язку Wi-Fi
ESP8266. Даний контролер забезпечує безперебійний зв’язок по протоколу
802.11 b/g/n (HT20) на частоті від 2.4 до 2.5 ГГц. Контролер побудовано на
32-бітному процесорі Tensilica L106 з підтримкою таких інтерфейсів як
UART/SDIO/SPI/I2C/I2S/IR Remote Control/GPIO/ADC/PWM/LED Ligh &
Button.

Рисунок 5.6 – Графічне зображення модуля ESP8266-07
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 36

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

На рисунку 5.6 зображено графічне зображення модуля із вказаними
фізичними розмірами
По протоколу I2C (Inter-Integrated Circuit) забезпечується з’єднання
ESP8266 з мікросхемою тембр блоку TDA8425. Цей протокол використовує
8-бітну шину внутрішнього зв’язку SDA та SCL.

Рисунок 5.7 – Приклад кодової реалізації програмування модуля ESP-8266
На рисунку 5.7 зображено приклад кодової реалізації програмування
Wi-Fi модуля. Чітких правил для програмування модуля не має, адже кожен
вивід модуля можна запрограмувати окремо для виконання керуючих
функцій.
Система дистанційного керування має в собі також Bluetooth модуль
HC-05, цей модуль під’єднано до ESP8266 по дуплексному каналу зв’язку
RX/TX (Receiver/Transmitter) (рис. 5.8). Таким чином по бездротовому каналу
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 37

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

зв’язку пристрій керування з’єднується з модулем HC-05, далі по
вищезазначеному дуплексному каналу модуль обмінюється даними з
ESP8266, а вже після цього мікроконтролер ESP8266 керує тембр блоком.

Рисунок 5.8 – Канал передачі даних Rx/Tx
Основні характеристики модуля HC-05:
 Діапазон частот 2,4–2,48ГГц
 Підтримка технології Bluetooth v2.0 + EDR
 Потужність передачі 0,25–2,5 мВт
 Чутливість – 80 дБм
 Напруга живлення – 3,3-5 В
 Струм споживання – 50мА
 Швидкість блютуз – асинхронна 2.1Mbps (Max) / 160 kbps,
синхронна 1Mbps / 1Mbps
 Максимальний радіус бездротового зв’язку – 10м
На основі технічного завдання було розроблено схему блоку системи
дистанційного керування
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 38

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Рисунок 5.9 – Схема електрична принципова блоку СДК
На рисунку 5.9 зображено схему електричну принципову блоку СДК.
DD2 являє собою модуль ESP8266-07, виводи 5, 17 якого з’єднано з
виводами 12, 11 мікросхеми TDA8425 відповідно. Також для забезпечення
можливості керування тембр блоком безпосередньо, до мікросхеми було
підключено енкодер BQ1. Блютуз модуль DD3 виводами 1, 2 під’єднано до
виводів 21, 22 мікросхеми DD2 відповідно. Резистори R15, R16, R17 мають
опір 10кОм.
Обираємо стандартні резистори R15, R16, R17 – CF-25 (C1-4) 0.25Вт
10кОм, 5%.

5.3 Розробка тембр блока
Тембр блок має забезпечувати підсилення сигналу по напрузі, який
надходить до нього з вхідного каскаду, та подальшого керування ним за
допомогою еквалайзеру. В даному пристрої для реалізації цього блоку, та
забезпечення вищевказаних параметрів використано мікросхему TDA8425.
Основні характеристики та апаратна реалізація мікросхеми TDA8425
взяті з даташит:
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 39

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Рисунок 5.10 – Технічна реалізація мікросхеми TDA8425.
Дана мікросхема (рис 5.10) несе в собі підсилювач напруги, регулятор
рівня та двох-канальний еквалайзер. Керування мікросхемою здійснюється
по послідовній шині даних I2C.

Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 40

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Таблиця 5.2 – Основні параметри мікросхеми TDA8425
Параметри Значення Позначка
Напруга живлення 12 В
Вхідна чутливість 300 мВ
Відношення сигнал/шум 86 дБ
Повне гармонічне спотворення 0,05 %
Розділення каналів 80 дБ
Керування рівнем сигналу 6 дБ
Регулювання високих частот 12 дБ
Регулювання низьких частот 15 дБ

Рисунок 5.11 – Приклад реалізації керування пристроями по технології I2C
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 41

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Рисунок 5.12 – Схема електрична принципова тембр блока на TDA8425
Технологія I2C використовує дві двонаправлені лінії (рис 5.11),
підтягнуті до напруги живлення та керовані стоком/колектором транзистора,
також вони називаються SDA (Serial DAta) та SCL (Serial CLock). Класично
адресація має семи-бітовий адресний простір, та 16 зарезервованих адрес,
тобто 112 адрес на одну шину для підключення периферії. Таким чином
модуль ESP8266 посилає керуючі сигнали для зміни параметрів тембру та
регулювання підсиленням мікросхеми TDA8425.
На рисунку 5.12 зображено схему електричну принципову тембр блока,
який реалізовано на TDA8425. Виводи 11 та 12 мікросхеми DD1 з’єднано з
виводами GPIO2 та GPIO14 контролера DD1 який являє собою
мікроконтролер ESP8266, та підтягнуто напругу живлення 3.3В через
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 42

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

резистори R13, R14. Конденсатори C13-C19 застосовано по рекомендації з
даташит на мікросхему DD1.
Обрано стандарті ємності C13, C16 – NPO 33nF 50V +/-0.25pF; C14,
C17 – NPO 5.6nF 50V +/-0.25pF; C15 – ESR105С 100uF 16V; C18, C19 – NPO
16nF 50V +/-0.25pF.
Обрано стандартні резистори R13, R14 – CF-25 (C1-4) 0.25Вт 4.7кОм,
5%.

5.4 Підсилювач потужності

Згідно технічного завдання підсилювач потужності має забезпечити
підсилення вихідного сигналу до рівня 25Вт, для цього було спроектовано
схему електричну принципову вихідного каскаду на мікросхемі TDA7265.
Основні характеристики TDA7265 з даташит:
Таблиця 5.3 – Основні характеристики мікросхеми TDA7265
Параметри Значення Позначка
Максимальна напруга живлення ±25 В
Вихідний піковий струм 4.5 А
Розсіювана потужність при Tкорп.=70°C 30 Вт
Робоча температура -20 до 85 °С
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 43

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Рисунок 5.13 – Призначення виводів мікросхеми TDA8425

Оскільки металева підложка мікросхеми замкнута з виводом 6 (рис
5.13), тобто з контактом живлення -25В, потрібно використовувати
ізоляційну підкладку між мікросхемою та радіатором охолодження задля
уникнення короткого замикання.
Сигнал, що надходить з тембр блока проходить через конденсатори
C20, C21 на вхід мікросхеми (виводи 7,11). Живлення мікросхеми з блоку
живлення, напругою ±24В надходить через роз’єм XS10. Зворотній зв’язок
реалізовано через резистори R18,R19,R20,R21,R22,R23. Конденсатори C20–
C28 роздільні ємності.
За рекомендацією з даташит обираємо такі елементи:
Резистори R18, R19 – CF-25 (C1-4) 0.25Вт 1кОм, 5%; R20, R21 – CF-25
(C1-4) 0.25Вт 30кОм, 5%; R22, R23 – CF-25 (C1-4) 0.25Вт 4,7Ом, 5%.
Конденсатори C20, C21 – ERS105С 1uF 16V; C22 – ESR105С 100uF
16V; C5 – ESR105С 1000uF 50V; C6, C7, C8 – NPO 100nF 50V +/-0.25pF;
C26,С28 – ESR105С 470uF 50V
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 44

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Рисунок 5.14 – Cхема електрична принципова підсилювача потужності

Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 45

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

6. РОЗДІЛ ОХОРОНИ ПРАЦІ

6.1. Аналіз небезпек та шкідливостей, які виникають в лабораторії
під час розробки пристрою на підприємстві

В даній роботі проводиться розробка підсилювача потужності з
дистанційним керуванням. Роботи по розробці таких приладів проводяться в
радіотехнічній лабораторії підприємства. Налагоджування та тестування
подібних пристроїв виконують за допомогою сучасних вимірювальних
радіоелектронних приладів на робочому місці наладчика. Тому необхідно
створити раціональні та безпечні умови праці цього працівника під час
роботи з обладнанням в лабораторії.
Проаналізуємо фактори, що впливають на здоров'я і працездатність
співробітника, який працює в лабораторії. За рівнем фізичних навантажень
дана робота відноситься до категорії I б, оскільки потребує деякого
фізичного навантаження при роботі з електрифікованим інструментом.
Постійне робоче місце співробітника лабораторії представляє собою
стіл із рухомим кріслом, яке повторює анатомію тіла людини. В лівій і правій
частині стола встановлені електровимірювальні та інші прилади: осцилограф,
мілівольтметр, блок живлення та персональний комп'ютер. Робоче місце
знаходиться в окремій лабораторії, мебльованій столами зі встановленими на
них обладнанням, зокрема ПК. Монітори комп'ютерів розміщені так, щоб
відстань від очей користувача до екрану складала не менше 70 cм, кут зору
о
30 , для мінімізації впливу випромінювання на зір.
Розміри лабораторії становлять: ширина – 6 м, довжина – 12 м, висота
стелі – 3 м, площа приміщення складає 72 м2. Максимальна кількість
працівників лабораторії становить 8 осіб. Звідси площа, яка припадає на одну
людину, дорівнює: 9 м2. Об’єм приміщення складає: 216 м3. Звідси об'єм,
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 46

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

який припадає на одну людину, дорівнює 27 м3, що відповідає вимогам
нормативних документів.
Розташування лабораторії припадає на південну частину будівлі
підприємства, стіни мають світле забарвлення із коефіцієнтом відбиття світла
48 - 59%, колір має матову структуру.
В холодний період року в лабораторії функціонує система
централізованого водяного опалення розроблена відповідно з ДБН В.2.5.67-
2013 «Норми проектування. Опалення, вентиляція та кондиціювання
повітря». Для забезпечення температури повітря в межах 21 - 23 °С в
холодний період року встановлено 8 сучасних радіаторів.
Фактори мікроклімату в робочому приміщенні мають дуже важливе
значення, оскільки вони безпосередньо впливають на здоров’я та
самопочуття співробітника. Згідно з ДСН 3.3.6.042-99 нормативні значення
основних факторів мікроклімату наведені в таблиці 6.1.
Таблиця 6.1 – Нормативні значення основних факторів мікроклімату
Температури повітря, °С Допустиме значення, °С
В теплий період року 22 - 24 20 - 28
В холодний період року 21 - 23 21 - 25
Вологість повітря, %
В теплий період року 40 - 60 –
В холодний період року 40 - 60 –
Швидкість руху повітря, м/с Допустиме значення,м/с
В теплий період року 0,1 0,1...0,2
В холодний період року 0,1 менше 0,1

Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 47

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Таблиця 6.2 – Фактичні значення факторів мікроклімату
Температури повітря, °С
В теплий період року 24
В холодний період року 21
Вологість повітря, %
В теплий період року 49
В холодний період року 52
Швидкість руху повітря, м/с
В теплий період року 0,08
В холодний період року 0,05

Фактичні параметри мікроклімату наведені в таблиці 6.2 повністю
відповідають нормативним вимогам згідно ДСН 3.3.6.042-99.
Радіотехнічна лабораторія - це приміщення з однобічним природним
освітленням,з південною орієнтацією віконних отворів. Природне освітлення
забезпечується крізь вікна. Розміри чотирьох вікон приміщення однакові і
становлять 2,62 м.
Нормування природного освітлення проводиться за допомогою
коефіцієнта природного освітлення (КПО) згідно з ДБН В.2.5-28-2018, розряд
зорової праці – II в, найменший об’єкт розрізнення – 0,25 мм, що відповідає
дуже високому ступеню точності зорової праці. Контрастність найменшого
об’єкту розрізнення та фонів: між текстом на моніторі та фоном, між текстом
на аркуші паперу та аркушем, букв на клавіатурі, між платою та деталями є
середньою. Фактичне значення КПО становить 20-25 %, що відповідає
вимогам ДБН В.2.5-28-2018.
Для темного часу доби передбачене штучне освітлення. При штучному
освітленні нормується величина освітленості в люксах (Лк), яка вибирається
в залежності від характеристик зорової праці з урахуванням найменшого
розміру об'єкта розрізнення, фону, контрасту об'єкта розрізнення з фоном.
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 48

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Лабораторія обладнана шістнадцятьма світильниками ЛВО 02У - 4×18,
кожний з яких має чотири люмінесцентні лампи. Фактичний рівень штучного
освітлення складає 255 лк. Отже, рівень штучного освітлення на робочому
місці відповідає ДБН В.2.5-28-2018.
Головним джерелом шуму в приміщенні лабораторії є вентилятор
охолодження в системному блоці комп’ютера, осцилографа та принтер.
Згідно з ДСН 3.3.6.037-99 «Санітарні норми рівнів шуму на робочих
місцях» нормативне значення еквівалентного рівня шуму при даному видові
діяльності та типу робочого місця складає 50дБА, а рівень фактичного шуму
становить 44-48 дБА, що відповідає нормативному.
На робочому місці величина напруженості електромагнітного поля не
перевищує нормативне значення, визначене в НАОП 0.03-3.31-91 «Санітарні
норми та правила виконання робіт в умовах впливу полів промислової
частоти (50 Гц)» та НАОП 0.03-3.16-86 «Граничні допустимі рівні впливу
полів частот від 0,06 до 300 МГц».
Умови праці iнженерів-розробників при роботі з обладнанням
визначаються характеристиками використовуваного устаткування, якістю
робочих матеріалів у робочій зоні, конструкцією робочих меблів та її
розмірними характеристиками. Тип робочого крісла обирається у
відповідності ДСТУ 7951-2015 та в залежності від тривалості роботи: при
тривалій - масивне, при короткочасній - крісло легкої конструкції, в якому
легко пересуватися. Ширина столу 0,9 м, усі предмети, що знаходяться на
ньому розташовані на відстані не більш 75 см від працівника, отже вони
знаходяться в робочій зоні.
Електропроводка в даному приміщенні прихованого типу. Приміщення
відноситься до 2 класу приміщень: приміщення з підвищеною небезпекою
ураження людини електричним струмом (оскільки в приміщенні
струмопровідна залізобетонна підлога). Обладнання, встановлене в ньому
живиться напругою 220 В і споживає потужність менше ніж 2,5 кВт. Деяке
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 49

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

обладнання, зокрема осцилограф, мілівольтметр, системний блок ПК, має
металевий корпус, тому згідно ДСТУ Б В.2.5-82:2016 в лабораторії повинна
бути передбачені заходи, щодо захисту працівників від ураження
електричним струмом.
Під час роботи з електрообладнанням працівник зобов'язаний
виконувати ряд правил, а саме:
- при раптовому припиненні подачі електроструму потрібно негайно
вимкнути електрообладнання;
- категорично забороняється ремонтувати електрообладнання, вмикати
та вимикати його, якщо це не передбачено в ході роботи;
- категорично забороняється проводити будь-які перемикання на
головному розподільному щиті;
- не знімати запобіжні кожухи;
- у випадку виявлення неполагодженого електрообладнання,
вимірювальних приладів і дротів, терміново вимкнути напругу;
- прилади керування та вимірювальні прилади слід розміщувати таким
чином, щоб було зручно проводити вимірювання, не перегинаючись через
прилади та провідники;
- у випадку враження електричним струмом слід терміново
звільнити потерпілого від дії струму і прийняти міри по наданню першої
допомоги, при необхідності викликати лікаря.
Лабораторія відноситься до приміщень з категорією вибухо-
пожежонебезпеки типу В, згідно з ДСТУ Б В.1.1-36:2016 (горючі та
важкогорючі рідини, тверді горючі та важкогорючі речовини, а також
речовини, здатні горіти тільки при взаємодії з водою, киснем повітря або
один з одним.). В даному приміщенні забезпечуються необхідні заходи щодо
протидії виникнення пожежонебезпечних ситуацій згідно з НАПБ А.01.001-
2014 «Правила пожежної безпеки України». План евакуації розміщений на
стіні з вільним доступом до неї. Для попередження пожеж в ній
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 50

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

використовується електрична пожежна сигналізація променевого типу та
теплові датчики типу (ИП-105-2) у кількості 4 шт відповідно ДБН В.2.5.56-
2014.
Приміщення обладнане порошковим вогнегасником ВП-5У, який
закріплений у підставці на стіні поряд з дверима.
З усіма працівниками перед допуском до роботи проводять вступний та
первинний інструктажі згідно типового положення про навчання з питань
охорони праці (НПАОП 0.00-4.12-05). Допуск до роботи відбувається після
проведення перевірки знань із вступного та первинного інструктажів.
Перевірка здійснюється згідно затвердженого переліку запитань.
Вступний інструктаж з питань охорони праці проводиться з усіма
працівниками, які щойно прийняті на роботу (постійну або тимчасову)
незалежно від їх освіти, стажу роботи за цією професією або посади.
Первинний інструктаж проводиться з працівниками та студентами на
робочому місці до початку роботи. Запис про проведення інструктажу
робиться у спеціальному журналі.
Повторний інструктаж проводиться на робочому місці з усіма
працівниками та студентами: на роботах з підвищеною небезпекою - 1 раз у
квартал, на інших роботах - 1 раз на півріччя.
Отже в цьому розділі було проаналізовано шкідливості, та небезпеки,
які можуть виникнути в лабораторії підприємства. Оскільки в лабораторії
розробляються системи із застосуванням мікропроцесорів, які вразливі до
статики, то постає необхідність розробки засобів боротьби зі статичною
електрикою.

6.2. Розробка засобів боротьби зі статичною електрикою.

Допустимі рівні напруженості електростатичних полів встановлені у
ДСТУ 7302:2013. «Статична електрика. Терміни та визначення основних
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 51

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

понять.» п.8.8. Допустимі рівні напруженості полів залежать від часу
перебування на робочих місцях. Гранично допустимий рівень напруженості
електростатичних полів дорівнює 60 кВ/м на 1 год.
Застосування засобів захисту працюючих обов'язково у випадках, коли
фактичні рівні напруженості електростатичних полів на робочих місцях
перевищують 60 кВ/м.
Стандарти IEC (Міжнародна електротехнічна комісія, International
Electrotechnical Commission):
- IEC61340-5-1 Electrostatics, Part 5-1: Protection of electronic devices
from electrostatic phenomena. General requirements (1998)
- IEC 61340-5-2 Electrostatics, Part 5-2: Protection of electronic
devices from electrostatic phenomena. User guide (1999)
- IEC 61340-4-1 Electrostatics, Part 4-1: Standard test methods for
specific applications. Electrostatic behavior of floor coverings and installed
floors (1995)
- IEC 61340-4-3 Electrostatics, Part 4-3: Standard test methods for
specific applications. Footwear (2001)
- IEC 61340-2-1 Electrostatics, Part 2-1: Measurement methods -
ability of materials and products to dissipate static electric charge (2002)
- IEC 61340-2-3 Electrostatics, Part 2-3: Methods of test for
determining resistance and resistivity of solid planar materials used to
avoid electrostatic charge accumulation (2000)
При виборі засобів захисту від статичної електрики повинні
враховуватися особливості технологічних процесів, фізико-хімічні
властивості матеріалу, що обробляється, мікроклімат приміщень та ін., що
визначає диференційований підхід при розробці захисних заходів.
Захист від статичної електрики здійснюється двома шляхами:
- Зменшенням інтенсивності утворення електричних зарядів;
- Усунення зарядів статичної електрики, що утворилися.
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 52

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Зменшення інтенсивності утворення електричних зарядів досягається
за рахунок зниження швидкості та сили тертя, відмінності у діелектричних
властивостях матеріалів та підвищення їх електропровідності. Зменшення
сили тертя досягається мастилом, зниженням шорсткості та площі контакту
взаємодіючих поверхонь. Швидкості тертя обмежують за рахунок зниження
швидкостей обробки та транспортування матеріалів.
Оскільки інтенсивність утворення зарядів тим вища, що менша
електропровідність матеріалу, то бажано застосовувати по можливості
матеріали з більшою електропровідністю або підвищувати їх
електропровідність шляхом введення електропровідних (антистатичних)
присадок. Так, для покриття підлог потрібно використовувати антистатичний
лінолеум, бажано періодично проводити антистатичну обробку килимів,
килимових матеріалів, синтетичних тканин та матеріалів з використанням
препаратів побутової хімії.
Таким чином, для захисту від статичної електрики необхідно
застосовувати матеріали, що слабоелектризуються або неелектризуються,
усувати або обмежувати тертя, розпилення, розбризкування, плескання
діелектричних рідин.
Усунення зарядів статичної електрики досягається насамперед
заземленням корпусів обладнання. Заземлення для відведення статичної
електрики можна поєднувати із захисним заземленням електрообладнання.
Призначення захисного заземлення - усунення небезпеки ураження струмом
у разі дотику до корпусу електроустановки і іншим неструмопровідним
металевим частинам, що опинилися під напругою унаслідок замикання на
корпус і з інших причин. Якщо заземлення використовується тільки для
зняття статичної електрики, то його електричний опір може бути значно
більшим, ніж для захисного опору електрообладнання (до 100 Ом).
Достатньо навіть тонкого дроту, щоби електричні заряди постійно стікали в
землю.
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 53

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Розрізнюють два типи заземлення: виносне і контурне.
Виносне заземлення характеризується тим, що заземлювач (елемент
заземлюючого пристрою, що безпосередньо контактує із землею) винесений
за межі майданчика, на якому встановлено устаткування. Такий спосіб
використовується для заземлення устаткування механічних і складальних
цехів. Виносне заземлення називають також зосередженим.
Суттєвий недолік виносного заземлення – віддаленість заземлювача від
устаткування, що захищається, тому заземлюючі пристрої цього типу
застосовуються лише при малих струмах замикання на землю, зокрема в
установках до 1 кВ, де потенціал заземлювача не перевищує значень
допустимої напруги дотику.
Перевагою виносного заземлення є можливість вибору місця
розміщення електродів заземлювача з найменшим опором ґрунту (сирий,
глинистий, в низинах і т. ін.).
Необхідність у влаштуванні виносного заземлення може виникнути в
наступних випадках:
- при неможливості за яких-небудь причин розмістити заземлювач на
території, що захищається;
- при високому опорі землі на даній території (наприклад, піщаний або
скелястий грунт) і наявності поза цією територією місць із значно кращою
провідністю землі;
- при розосередженому розташуванні устаткування (наприклад, в
гірських виробках), що заземлюється.
Контурне заземлення складається з декількох зєднаних заземлювачів,
розміщених по контуру (периметру) майданчика, на якому знаходиться
устаткування, що заземлюється, а також усередині цього майданчика. Такий
тип заземлення застосовують в установках вище 1 кВ. Контурне заземлення
називається також розподіленим. Принцип дії захисного заземлення –
зниження до безпечних значень напруги дотику і кроку, обумовлених
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 54

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

замиканням на корпус та іншими причинами. Це досягається шляхом
зменшення потенціалу заземленого устаткування (зменшенням опору
заземлювача), а також шляхом вирівнювання потенціалів опори, на якій
знаходиться людина, і заземленого устаткування (підйомом потенціалу
опори, на якій знаходиться людина, до значень, близьких до значення
потенціалу заземленого устаткування).
У мережах змінного струму із заземленою нейтраллю напругою до 1 кВ
захисне заземлення як основний захист від ураження електричним струмом
при непрямому дотику не застосовується, оскільки воно не ефективне.
Сфера застосування захисного заземлення:
- електроустановки напругою до 1 кВ в трифазних трипровідних
мережах змінного струму з ізольованою нейтраллю (система IT);
- електроустановки напругою до 1 кВ в однофазних двопровідних
мережах змінного струму ізольованих від землі;
- електроустановки напругою до 1 кВ в двопровідних мережах
постійного струму з ізольованою середньою точкою обмоток джерела струму
(система IT);
- електроустановки в мережах напругою вище 1 кВ змінного і
постійного струму з будь-яким режимом нейтралі або середньої точки
обмоток джерел струму.
Ще один поширений метод усунення електростатичних зарядів –
іонізація повітря. Іони, що утворюються при роботі іонізатора, нейтралізують
заряди статичної електрики. Таким чином, побутові іонізатори повітря не
тільки покращують аероіонний склад повітряного середовища в приміщенні,
але й усувають електростатичні заряди, що утворюються в сухому
повітряному середовищі на килимах, килимових синтетичних покриттях,
одязі. На виробництві використовують спеціальні потужні іонізатори повітря
різних конструкцій, але найпоширеніші електричні іонізатори.
Як індивідуальні засоби захисту можуть застосовуватися антистатичне
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 55

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

взуття, антистатичні халати, заземлювальні браслети (рис.6.1) для захисту
рук та інші засоби, що забезпечують електростатичне заземлення тіла
людини.

Рисунок 6.1 – Заземлювальний браслет.
Чинні міжнародні нормативи в області антистатичного оснащення
можна отримати з таблиці 6.3, яка частково взята із стандарту IEC61340-5-1.
Таблиця 6.3 – Нормативи антистатичного оснащення правцівників
Типи об'єктів в Поверхневий опір Прохідний опір Час стікання
антистатичній або опір «точка- до землі або заряду (для
зоні точка» точки заземлення об'єктів з опором
антистатичної більше 10 ГОм та
зони ізоляторів)
Настільні 10 кОм — 10 750 кОм — 1 ГОм
покриття, ГОм
складські полиці,
транспортні візки
Покриття підлоги Не вище 1 ГОм.
Нижня межа
визначається
вимогами
електробезпеки.
При використанні
взуття та
покриття підлоги
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 56

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

як первинного
засобу
заземлення
загальний опір
рекомендується в
межах 750 кОм
— 35 МОм
Взуття в 50 кОм — 100
робочому стані МОм (для пари) і
(опір на 100 кОм — 100
металевій плиті) МОм (одна). При
в якості використанні
первинного чи взуття та
вторинного покриття підлоги
засобу як первинного
заземлення засобу
заземлення
загальний опір
рекомендується в
межах 750 кОм
— 35 МОм
Предмети одягу Не вище 1000 від 1000 В до 100
(халати, штани і ГОм. Нижня В не більше 2
т.п.) межа секунд
визначається
вимогами
електробезпеки
Сидіння стільця не вище 10 ГОм
Браслет (окремо, не вище 10 кОм
до роз'ємної
кліпси)
Шнур для 750 кОм — 5
браслета МОм з
розрахунку
напруги мережі
живлення 230 В
змінного струму;
потужність
резистора не
менше 0,25 Вт
Браслет зі 750 кОм — 35
шнуром у системі МОм
заземлення
Інструменти Не вище 1000 від 1000 В до 100
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 57

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

ГОм. Обмеження В не більше 2
знизу секунд
визначається
вимогами
електробезпеки

Отже лабораторія підприємства, де збирають системи на
мікропроцесорах, має бути забезпечена такими видами захисту від статичної
електрики:
- Кожен працівник має носити спеціалізований одяг, та взуття, які
перешкоджають накопиченню електричних зарядів (заборонено
носити вовняну одежу), також застосовуються антистатичні
браслети та рукавички.
- На робочому місці працівника має бути наявна клема заземлення, до
якого кріпиться дріт для обладнання, та антистатичного браслета.
- Підлога лабораторії устеляється спеціальними діелектричними
плитами.
- Робоча поверхня столу має бути виконана з діелектричного
матеріалу (дерево, резина), або бути застеленою спеціальним
антистатичним килимком.
Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 58

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

ВИСНОВОК

В даній дипломній роботі було розроблено підсилювач потужності з
дистанційним керуванням. Метою розробки було сконструювати підсилювач
потужності, та забезпечити його керуванням за допомогою Wi-Fi та Bluetooth
систем.
Підсилювач має вхідний фільтр для очищення сигналу від шумів та
завад, тембр блок для зміни характеристик сигналу, та систему
дистанційного керування за допомогою мікроконтролера, який в свою чергу
керується зі смартфону, або комп’ютера.
Кінцевим блоком виступає підсилювач потужності стерео сигналу,
цей каскад підсилює сигнал з тембр блоку до необхідного рівня згідно
технічного завдання.
В розділі охорони праці проведено аналіз шкідливостей, які
виникають в лабораторії, та розроблено засоби боротьби зі статичною
електрикою.

Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 59

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

ЛІТЕРАТУРА
1. Д. Джонсон. Справочник по активным фильтрам 1983
2. Горобец А.И., Степаненко А.И. Охрана труда радиоэлектронной
промышленности. – К., 1987
3. Методичні вказівки з розділу «Охорона праці» для бакалаврів ФЕТР –
2022, – Черкаси: ЧДТУ, 2022
4. https://cxem.net/sound/tembrs/tembr1.php
5. https://pl-1.org/getproductfile.axd?id=2930&filename=TDA8425.pdf
6. https://www.st.com/resource/en/datasheet/tda7265.pdf
7. https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpa3110d2.pdf?ts=1654253892561&ref_u
rl=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F
8. https://scask.ru/r_book_ane.php?id=1
9. https://espressif.com/sites/default/files/documentation/0a-
esp8266ex_datasheet_en.pdf
10. https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl062.pdf?ts=1654250114032&ref_url=htt
ps%253A%252F%252Fwww.google.com%252F
11. https://spbttp.ru/uk/metody-i-sredstva-zashchity-ot-staticheskogo-
elektrichestva-mery-zashchity-ot/
12. https://studfile.net/preview/5470224/page:3/

Арк.
РТ-86.022023.248 ПЗ
Зм. Арк № докум Підп. Дата 60

Інв. № ориг. Підп. і дата Взам. інв.№ інв. № дубл. Підп. і дата

Репозиторій ЧДТУ