Учебное пособие 800617

Рис.2. Усилительный каскад с общим эмиттером с отрицательной обратной связью

В этой схеме в цепь эмиттера включены резистор Rэ с конденсатор Cэ, при помощи которых осуществляется стабилизация работы усилителя в режиме покоя.

С помощью Rэ осуществляется стабилизация режима покоя усилительного каскада – создаётся отрицательная обратная связь. Если при каких-либо внешних воздействиях (повышение температуры, радиация и т.д.) возрастает ток Iк0, то при этом увеличится напряжение на сопротивлении эмиттерной цепи URэ, что при постоянном напряжении на токе базы приведёт к уменьшению напряжения Uбэ0, что в свою очередь уменьшит токи

Iб0 и Iк0.

Таким образом, с помощью резистора Rэ будет поддерживаться постоянство тока Iк0 при разнообразных внешних воздействиях.

Резистор Rэ создаёт ООС не только по постоянному, но и по переменному току, что приводит к снижению коэффициента усиления по напряжению KU.

Для устранения снижения этого коэффициента в устройство введён конденсатор Cэ, который для переменного тока устраняет

141

ООС, шунтируя Rэ, так как емкостное сопротивление конденсатора переменного тока намного меньше сопротивления резистора. Стоит отметить, что конденсатор Cэ влияет на работу каскада на низких частотах.

Также на схеме присутствуют разделительные резисторы R1 и R2. На них задаётся оптимальный ток базы Iб0, который обеспечивается подачей необходимого напряжения смещения между базой и эмиттером Uбэ0,

Подача необходимого напряжения смещения обеспечивает положение рабочей точки транзистора по постоянному току на требуемом участке его характеристики.

Таким образом, мы видим, что введение отрицательной обратной связи повышает стабильность работы усилительного каскада при внешних воздействиях.

Литература

1.Питолин В.М. Аналоговые электронные устройства: основы теории и расчёта: учеб. пособие / В.М. Питолин, Т.В. Попова, А.М. Щербаков. Воронеж: ФГБОУ ВПО "Воронежский государственный технический университет", 2013. 123 с.

2.Агаханян Т.М. Схемотехнические способы повышения радиационной стойкости электронных усилителей на аналоговых микросхемах. // Микроэлектроника, 2004, том33, №3.

3.Агаханян Т.М., Аствацатурьян Е.Р., Скоробогатов П.К. Радиационные эффекты в интегральных микросхемах. М.: Энергоатомиздат. 1989. - 256с.

Воронежский государственный технический университет

142

УДК 681.322

А.А. Трубицын

УСТРОЙСТВО ОБЪЕМНОЙ ПЕЧАТИ НА ОСНОВЕ FDM - ТЕХНОЛОГИИ (3D ПРИНТЕР)

Представлена разработка устройства, использующего метод послойного изготовления физического объекта из виртуальной 3D-модели

Первые принтеры объемной печати появились еще лет 30 назад, и на сегодняшний день представлены десятком разных типов. Самым доступным обычному пользователю является 3D принтер на основе технологии FDM, что расшифровывается как «моделирование методом наплавления» (Fused Deposition Modeling).

Идея FDM технологии достаточно проста ‒ раздаточная головка выдавливает на охлаждаемую платформу-основу капли разогретого термопластика (в качестве материала может использоваться практически любой промышленный термопластик). Капли быстро застывают и слипаются друг с другом, формируя слои будущего объекта (рис.1).

Рис. 1. Принцип создания моделей-прототипов по технологии FDM

Техпроцесс FDM позволяет с достаточно высокой точностью (минимальная толщина слоя 0,12 мм) изготовлять полностью готовые к использованию детали довольно большого размера (до 600×600×500 мм). Основы этой технологии были разработаны еще 1988 году Скоттом Крампом (Scott Crump).

143

В рамках работы студенческого научного общества кафедры радиоэлектроники и компьютерной техники было спроектировано и собрано устройство 3D-печати на основе технологии FDM. Внешний вид устройства представлен на рис. 2.

Рис.2. Внешний вид устройства объемной печати на основе FDM технологии.

Основные технические характеристики устройства представлены в таблице.

Основные параметры

Электронный блок 3D принтера состоит из:

-материнской платы (Arduino Mega 2560 + RAMPS 1.4);

-LCD дисплея с энкодером и картридером;

144

-электроника экструдера (нагреватель, термистор, вентилятор охлаждения Е3Д, турбина обдува);

-5 шаговых двигателей и 5 драйверов шаговых двигателей;

-3 концевых выключателей 3-х осей.

Arduino преобразует G-коды в сигналы и управляет 3D принтером посредством силовой части - RAMPS 1.4.

Плата RAMPS 1.4 устанавливается поверх Arduino. Все подключения, кроме USB, осуществляются через неё. Напряжение

12 В подаётся на Arduino через RAMPS 1.4.

Схема подключения электроники устройства 3D принтера приведена на рис.3.

Рис. 3. Схема подключения

Планируется произвести дальнейшее усовершенствование 3D принтера:

1.Увеличить область печати до 500×500×1000 мм;

2.Увеличить скорость печати до 250-300 мм/сек;

3.Получить цветную печать (разработать специальную раздаточную головку, позволяющую смешивать различные цвета).

Елецкий государственный университет им. И. А. Бунина

145

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сборник трудов Всероссийской студенческой научной технической конференции отражает современное состояние таких отраслей промышленности, как электромеханика, энергетика, электроника. Вопросы рассматриваемых отраслей согласованы по тематическим направлениям.

Материал сборника представляет собой научный и инженерный результат, пригодный для использования в производстве, учебном процессе, при выполнении курсового и дипломного проектирования, а также в дальнейших научных поисках.

146

147

Киселёв Д.П., Романов А.В., Киселёва О.А. ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ БЕСКОНТАКТНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГОТОКА.....................37 Киселёв Д.П., Федосова И.С., Киселёва О.А. МОДИФИКА-

ЦИЯ НАБЛЮДАТЕЛЕЙ СОСТОЯНИЙ В БЕСКОНТАКТНЫХ ДВИГАТЕЛЯХ ПОСТОЯННОГО ТОКА..…………………………39

Кузнецова Е.А., Белозоров С.А. ОПТИМИЗАЦИЯ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ БЕСКОНТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА...……………………………………………41

Левин Е.А., Писаревский А.Ю. ВКЛЮЧЕНИЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ В ОДНОФАЗНУЮ СЕТЬ..……45

Карабут Е.Е., Черных Т.Е., Белозоров С.А. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ ТОРЦЕВОГО СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА НА ОСНОВЕ МАШИННОЙ ПОСТОЯННОЙ..................47

Беляев И.В., Белозоров С.А., Черных Т.Е. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ДРОБНОГО ЧИСЛА ПАЗОВ НА ПОЛЮС И ФАЗУ, А ТАКЖЕ УКОРОЧЕНИЯ ОБМОТКИ НА КРИВУЮ ЭДС СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ………………..………………….51

Федосова И.С., Бабенко В.В., Киселёва О.А. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ НА БАЗЕ БЕСКОНТАКТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА... ..55

Федосова И.С., Киселёв Д.П., Киселёва О.А. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ВЫХОДНЫХ КООРДИНАТ В БЕСКОНТАКТНОМ ДВИГАТЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА..…………………………...57

Востриков М.В., Нюхин Р.О. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСЧЕТ ЛИНЕЙНОГО СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ..………59

Агарков П.А., Белозоров С.А. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЗАДАНИЯ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ НА КАРТИНУ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПОСТОЯННОГО МАГНИТА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ В CAE СИСТЕМАХ..………………………..63

Агарков П.А., Горемыкин С.А. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК БАЛАНСИРОВОЧНОГО СТАНКА АТМ-001Х..…….67 Плетнев Р.Ю., Левина О.Г. АНАЛИЗ НЕКОТОРЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК И ПАРАМЕТРОВ ШАГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ………………………………………………………..69

Данилов С.А., Дворядкина М.Ю., Сычев Е.В. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ КОНТАКТОРОВ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ ЭД-9М..…………………..71

148

Чучалов С.В., Пархоменко Г.А. ПРОБЛЕМА НЕРАВНОМЕРНОСТИ ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МИКРОМАШИНАХ…………………………………..……………..75

Сомсенгди Сайсават, Пархоменко Г.А. ИСПЫТАНИЕ ОДНОЯКОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ТОКА..………………..77

Чучалов С.В., Пархоменко Г.А. ПРОБЛЕМЫ РАЗМЕРНОГО АНАЛИЗА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МИКРОМАШИН..………………….………………………...…...….79

Деревянко О.А., Горемыкин С.А., Сазонова Т.Л. УЧЕТ ПОТЕРИ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В СЕТИ...………………...113 ПриходькоА.А.,СитниковН.В.РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬ-

НОГО ВАРИАНТА ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ДЛЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО РЕАКТОРНОГО ЗДАНИЯ НВ АЭС-2……....115 Ничуговский Р. А., Кравченко М.С., Гуляев А. А., Горемыкин С. А. ОБСУЖДЕНИЕ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ ОТ ЗАЛИВА

И УТЕЧКИ (УТ)..………………………………………..….……….120

Кузьмина С.В., Титова Л. Н. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПУЛЬСАЦИИ ОБЩЕГО ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ...……………………………………………………..122

Кузьмина С.В., Титова Л. Н. ИССЛЕДОВАНИЕ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ ОБЩЕГО ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ..…………………………....125

Гололобов С.В., Гуляев А.А., Савельева Е.Л. ОЧИСТКА И СУШКАТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА МОБИЛЬНЫМ КОМПЛЕКСОМ РЕГЕНЕРАЦИИ МАСЛА МКРМ-4…………....128

Тюкова Ю.С., Перцев Ю.А., Зеленская С.Г. ОБСЛУЖИВАНИЕ ВАКУУМНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ВВ/TEL..………….130

Секция 3 – Электроника………………….132

Донченко И.А., Кирилов А.Б., Крысанов В.Н. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОТЕРЬ В РЕГУЛИРУЕМЫХ ПРИВОДАХ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ...…………………………..…....133

Баранов Д.С., Савельева Е.Л., Якименков Л.И., Шелякин В.П. СИМИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ ...…………..….137

Жученко Е.А., Питолин В.М, Таболин И.И. СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРЫ ПОВЫШЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ………………………………………………………….139

Трубицын А.А. УСТРОЙСТВО ОБЪЕМНОЙ ПЕЧАТИ НА ОСНОВЕ FDM -ТЕХНОЛОГИИ (3D ПРИНТЕР)...……………...143

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………….146

150