Измеритель коэффициента шума

§ коэффициент прямоугольности АЧХ по уровню -3/-50дБ не более 4.

ППФ 70 МГц

ПП = 0.3 МГц

SAWTEK 854678

§ вносимое затухание 20 дБ

ППФ 70 МГц

ПП = 3 МГц

SAWTEK 855741

§ вносимое затухание 20 дБ

ФНЧ 5 ГГц

LFCN-5000

§ частота среза Fв= 5000 МГц;

§ неравномерность АЧХ в полосе

§ пропускания 0.5 дБ;

§ затухание на частотах выше 7 ГГц 50 дБ;

ФНЧ 100 МГц

LC

§ вносимое затухание 1 дБ

ФВЧ 50 МГц

LC

§ вносимое затухание 1 дБ

В качестве ФНЧ 5 ГГц используется фильтр, произведенный фирмой “Микран”. Этот фильтр специально разработан для работы в составе блока РПТ-04. В качестве ППФ 9470 МГц и ППФ 1070 МГц используются керамические фильтры, настроенные соответственно на частоты 9470 МГц и 1070 МГц, также произведенные фирмой “Микран”. ФВЧ 50 МГц и ФНЧ 100 МГц представляют собой LC фильтры. Схемы ФВЧ и ФНЧ представлены на рисунках 5.7 и 5.8 соответственно.



Рисунок 5.7 - Схема ФВЧ

Рисунок 5.8 - Схема ФНЧ

АЧХ и зависимость коэффициента стоячей волны (КСВ) от частоты для ФВЧ и ФНЧ представлены на рисунке 5.9. Расчет этих фильтров производился в программе СВЧ - моделирования Microwave Office 2004.

Рисунок 5.9 - АЧХ и зависимость КСВ от частоты для ФВЧ и ФНЧ

По техническому заданию требуется обеспечить следующие значения полосы пропускания фильтров ПЧ по уровню -3 дБ: 3 МГц (дополнительно 0.3 МГц). Для обеспечения двух полос измерения требуются два ППФ настроенных на одну частоту, но имеющих различные полосы пропускания. В качестве таких фильтров были выбраны ППФ на поверхностных акустических волнах (ПАВ) фирмы SAWTEK, они обладают компактными размерами и выпускаются большим количеством производителей с различными характеристиками. Многие производители выпускают серии ПАВ фильтров на 70 МГц и 140 МГц. Фильтры этих серий отличаются только полосами пропускания, поэтому значение третьей промежуточной частоты принято равным 70 МГц.

Для обеспечения технических требований, заложенных в ТЗ, при выбранной элементной базе, укрупненная функциональная схема блока РПТ-04 будет выглядеть так, как показано на рисунке 1.7.

Рисунок 5.7 - Укрупненная функциональная схема блока РПТ-04

Управляемый аттенюатор (HMC288M от 1 дБ до 14 с шагом 2 дБ) и усилители с регулируемым коэффициентом усиления (LT5514f от 0.5 дБ до 22.5 с шагом 2 дБ) позволяют регулировать коэффициент усиления тракта с более мелким шагом, чем шаг регулировки входного аттенюатора. Так как ППФ на 70 МГц вносит достаточно большие потери (20 дБ), следует включить на его выходе еще один усилитель.

Основные технические особенности выбранных синтезатора частот и гетеродинов представлены в таблице 5.4.

Таблица 5.4 - Основные технические параметры синтезатора частот и гетеродинов

№ п/п	Наименование узла, модуля, блока	Основные технические параметры
1	Измеритель коэффициента шума
2		Синтезатор частот 2370-3367,5 МГц	· шаг по частоте 0,25 Гц; · фазовые шумы 1/10/100 кГц не более -95/-100/110 дБ; · Рвых = 3…5 дБм; · КСВН вых <1,5.
3		Умножитель 4-8 ГГц	· коэффициент преобразования 8 дБ; · Рвых 11 дБм); · КСВН вх/вых <1,5.
3		Умножитель 8-16 ГГц	· коэффициент преобразования 8 дБ; · Рвых 11 дБм); · КСВН вх/вых <1,5.
4		Гетеродин 8400 МГц	· фазовые шумы 1/10/100 кГц не более -100/-105/-115 дБ; · Рвых 3 дБм; · КСВН вых <1,5.
5		Гетеродин 1000 МГц	· фазовые шумы 1/10/100 кГц не более -105/-115/-120 дБ; · Рвых 3 дБм; · КСВН вых <1,5.

Результаты расчетов собственного коэффициента шума и коэффициента усиления всего радиоприемного тракта в программе СВЧ - моделирования Microwave Office 2004 представлены на рисунке 5.8.



Рисунок 5.8 - Рассчитанные амплитудные характеристики блока РПТ-04

Как видно из графика на рисунке 5.8 требование по собственному коэффициенту шума измерителя - не более 8 дБ, заложенное в ТЗ, выполняется.

6. Детектирование сигнала в ИКШ

В ИКШ сигнал ПЧ обычно конвертируется в видеосигнал (сигнал, чья частота простирается от нулевой частоты до некоторой верхней частоты, определяемой параметрами цепи) с помощью детектора огибающей. В своей простейшей форме детектор огибающей есть диод с последующей параллельной RC - цепочкой (рисунок 6.1). Выход цепи ПЧ, обычно синусоида, подается на детектор. Постоянная времени детектора такая, что напряжение на емкости равно огибающей сигнала ПЧ, то есть детектор успевает следовать за самыми быстрыми изменениями огибающей сигнала ПЧ.

Рисунок 6.1 - Детектор огибающей сигнала ПЧ

За детектором огибающей следует видеофильтр, который определяет полосу видеосигнала. Видеофильтр является фильтром низкой частоты первого порядка и используется для очистки видеосигнала от шумов. Функциональная схема, поясняющая процесс диодного детектирования, представлена на рисунке 6.2

Рисунок 6.2 - Диодное детектирование сигнала ПЧ

Многие из ИКШ имеют минимально пиковый (отбирает из выборок единственную выборку с минимальным значением), максимально пиковый (показывает максимальное значение сигнала), автоматический пиковый детекторы (обеспечивает одновременную индикацию максимального и минимального значений) и детектор выборки. Эти детекторы могут быть реализованы при использовании аналоговых схем, как показано на рисунке 6.2. На этом рисунке сигнал оцифровывается на выходе детектора.

При цифровом детектировании сигнал промежуточной частоты, пройдя через цепи нормализации, сразу подвергается аналого-цифровому преобразованию. Достоинством цифрового детектирования является высокая линейность в большом динамическом диапазоне. Функциональная схема, поясняющая процесс цифрового детектирования, представлена на рисунке 6.3

Рисунок 6.3 - Цифровое детектирование сигнала ПЧ

7. Реализация блока цифровой обработки сигнала

7.1 Структурная схема с выбором элементной базы

По техническому заданию требуется оцифровать сигнал третьей промежуточной частоты блока РПТ- 04 МГц со следующими характеристиками: динамический диапазон - 70 дБ, полоса пропускания тракта ПЧ - 3 МГц.

Структурная схема типичной системы ЦОС представлена на рисунке 7.1. Обычно, прежде чем подвергнуться реальному аналого-цифровому преобразованию, аналоговый сигнал проходит через цепи нормализации, которые выполняют такие функции, как усиление, аттенюация (ослабление) и фильтрация. Для подавления нежелательных сигналов вне полосы пропускания и предотвращения наложения спектров необходим ФНЧ или ПФ.

Рисунок 7.1 - Структурная схема блока ЦОС ПЧ

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) - это устройство, которое осуществляет преобразование аналогового сигнала в цифровую форму. При преобразовании (или так называемом процессе дискретизации) происходит замер амплитуды сигнала, и его величина записывается в числовой двоичной форме. Величина аналогового сигнала может быть измерена с определенной точностью, которая определяется числом разрядов АЦП.

АЦП производит выборку с постоянной частотой (частотой дискретизации), которая задается внешним опорным генератором. Использование отдельного опорного генератора для АЦП является предпочтительным, поскольку сигнал внутреннего генератора может иметь высокий уровень шумов и привести к возникновению эффекта дрожания апертуры в АЦП, увеличивающего уровень шумов преобразования.

В связи с быстрым развитием технологии смешанной аналогово-цифровой обработки сигналов, АЦП и ЦАП оснащаются цепями нормализации, а также буферами памяти, специально предназначенными для связи с ПЛИС, и тем самым минимизируют или устраняют необходимость внешней поддержки интерфейса или применения интерфейсной логики.

7.1.1 Выбор АЦП и ЦАП

Общие сведения

Современная тенденция развития АЦП и ЦАП состоит в увеличении скоростей разрешающих способностей обработки сигналов при уменьшении уровня потребляемой мощности и напряжения питания. Более низкие напряжения питания подразумевают меньшие диапазоны входных напряжений и, следовательно, большую чувствительность к разного вида помехам: шумам от источников питания, некачественным опорным и цифровым сигналам, электромагнитным воздействиям и радиопомехам (EMI/RFI) и, возможно наиболее важный момент - к некачественным методам развязки, заземления и размещения компонентов на печатной плате.

Несмотря на эти проблемы, в настоящее время доступны АЦП и ЦАП, которые обладают чрезвычайно высокими разрешающими способностями при низких напряжениях питания и малой потребляемой мощности.

В реальных процессах аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования есть два ключевых этапа: дискретизация по времени и квантование по амплитуде, которые определяют разрешающую способность данных операций. Концепции дискретизации по времени и квантования по амплитуде аналогового сигнала иллюстрируются на рис. 7.2.

Рисунок 7.2 - Дискретизации по времени и квантование по уровню аналогового сигнала

Выборка непрерывных аналоговых данных должна осуществляться через интервал дискретизации , который необходим тщательно выбирать для точного представления первоначального аналогового сигнала. Ясно, что чем больше число отсчетов (более высокие частоты дискретизации), тем более точным будет представление сигнала в цифровом виде, тогда как в случае малого числа отсчетов (низкие частоты дискретизации) может быть достигнуто критическое значение частоты дискретизации, при котором теряется информация о сигнале. Это следует из известного критерия Найквиста, который требует, чтобы частота дискретизации была, по крайней мере, вдвое больше полосы сигнала, в противном случае информация о сигнале будет потеряна. Если частота дискретизации меньше удвоенной полосы аналогового сигнала, возникает эффект, известный как наложение спектров. Частотная зона Найквиста определяется как полоса спектра от 0 до . Частотный спектр разделен на бесконечное число зон Найквиста, каждая по .

Для понимания смысла наложения спектров сначала рассмотрим случай выборки с частотой одночастотного сигнала синусоидальной формы частоты , осуществленной идеальным импульсным дискретизатором (рисунок 7.3).



Рисунок 7.3 - Пример частного спектра в случаи, когда находится в первой зоне Найквиста

В частотном спектре на выходе дискретизатора видны гармоники исходного сигнала, повторяющиеся с частотой , то есть на частотах, равных

,

где

Таким образом, необходимо перед АЦП осуществить фильтрацию, подавляющую компонент, частоты которых находятся вне полосы Найквиста и после дискретизации попадают в ее пределы. Рабочая характеристика фильтра будет зависеть от того, как близко частота внеполосного сигнала отстоит от и от величины требуемого подавления.

Теперь рассмотрим случай, когда частота сигнала выходит за пределы первой зоны Найквиста (рисунок 7.4). Частота дискретизации лишь немного больше частоты аналогового входного сигнала , что не удовлетворяет критерию Найквиста. Следует обратить внимание на то, что даже при том, что сигнал находится вне первой зоны Найквиста, его составляющая попадает внутрь зоны.



Рисунок 7.4 - Пример частного спектра в случаи, когда лежит за пределами первой зоны Найквиста

Искажение и шум в реальных АЦП

Дискретизация сигнала в АЦП (с интегрированным устройством выборки-хранения (УВХ)), независимо от архитектуры, проходит при наличии шумов и искажений сигнала. Широкополосному аналоговому входному буферу присущи широкополосный шум, нелинейность, конечная ширина полосы. УВХ вносит дальнейшую нелинейность, ограничение полосы и дрожание апертуры. Квантующая часть АЦП вносит шум квантования, интегральную и дифференциальную нелинейности.

Одним из важнейших для понимания положений при определении нелинейности АЦП и ЦАП является то, что передаточная функция преобразователя данных имеет особенности, которые отсутствуют в обычных линейных устройствах типа операционных усилителей (ОУ) или усилительных блоков. Полная интегральная нелинейность АЦП обусловлена интегральной нелинейностью входного буфера, УВХ и полной интегральной нелинейностью передаточной функции АЦП. Но дифференциальная нелинейность, которая присутствует исключительно вследствие цифрового кодирования, может значительно изменяться в зависимости от принципов применяемого цифрового кодирования АЦП. Полная интегральная нелинейность дает составляющие искажений, у которых амплитуда изменяется в функции амплитуды входного сигнала.

Основные технические особенности АЦП

· Показатель сигнал/шум/искажения (SINAD или S/N+D) - отношение среднеквадратичного значения амплитуды сигнала к среднему значению корня из суммы квадратов всех других спектральных компонентов, включая гармоники, но исключая постоянную составляющую

· Отношение сигнал/шум или отношение сигнал/шум без гармоник (SNR) - отношение среднеквадратичного значения амплитуды сигнала к среднему значению корня из суммы квадратов всех других спектральных компонент, исключая первые пять гармоник и постоянную составляющую

Показатель сигнал/шум/искажения (SINAD) и показатель сигнал/шум (SNR) заслуживают особого внимания, потому что все еще имеются некоторые разногласия между производителями АЦП относительно их точного определения. SINAD является хорошим индикатором общих динамических характеристик АЦП, таких как функция входной частоты, потому что включает все компоненты, которые создают шум (включая тепловой шум) и искажения. Он часто представляется в виде графика для различных амплитуд входного сигнала. Показатель SNR будет ухудшаться на высоких частотах, но не так быстро как SINAD, так как из него исключены компоненты гармоник.

· Динамический диапазон, свободный от гармоник (SFDR) - отношение среднеквадратичного значения амплитуды сигнала к среднеквадратичному значению пикового побочного спектрального состава.

Преобразователи с высоким SFDR могут обрабатывать слабый сигнал, находящийся в рабочем диапазоне, в присутствии сильных сигналов в соседних каналах. На графике SFDR строится, как функция амплитуды сигнала и может быть выражен относительно амплитуды сигнала (дБс) или полной шкалы АЦП (dBFS), как показано на рисунке 7.5



Рисунок 7.5 - Пример определения SFDR

В общем случае SFDR существенно больше, чем значение отношения сигнал/шум N-разрядного АЦП. Это объясняется тем, что есть существенное различие между измерениями искажений и шума. Увеличение разрешающей способности АЦП может увеличивать отношение сигнал/шум АЦП, но может улучшать или не улучшать его SFDR.

· Эффективная разрядность (ENOB)

На практике разрешение АЦП ограничено отношением

сигнал/шум входного сигнала. При большой интенсивности шумов на входе АЦП различение соседних уровней входного сигнала становится невозможным, то есть ухудшается разрешение. При этом реально достижимое разрешение описывается эффективной разрядностью (effective number of bits - ENOB), которая меньше, чем реальная разрядность АЦП и определяется следующим образом:

· Некоторые характеристики АЦП (SINAD, SNR, SFDR) могут быть улучшены путем использования методики подмешивания шумового сигнала (Dither). Она заключается в добавлении к входному аналоговому сигналу случайного шума (белый шум) небольшой амплитуды. Амплитуда шума, как правило, выбирается на уровне половины LSB (МЗР - младший значащий разряд). Эффект от такого добавления заключается в том, что состояние МЗР случайным образом переходит между состояниями 0 и 1 при очень малом входном сигнале (без добавления шума МЗР был бы в состоянии 0 или 1 долговременно). Для сигнала с подмешанным шумом вместо простого округления сигнала до ближайшего разряда происходит случайное округление вверх или вниз, причем среднее время, в течение которого сигнал округлен к тому или иному уровню зависит от того, насколько сигнал близок к этому уровню. Таким образом, оцифрованный сигнал содержит информацию об амплитуде сигнала с разрешающей способностью лучше, чем МЗР, то есть происходит увеличение эффективной разрядности АЦП (effective number of bits), которая меньше, чем реальная разрядность АЦП.

Негативной стороной методики является увеличение шума в выходном сигнале. Такой подход является более желательным, чем простое округление до ближайшего дискретного уровня. В результате использования методики подмешивания псевдослучайного сигнала мы имеем более точное воспроизведение сигнала во времени. Малые изменения сигнала могут быть восстановлены из псевдослучайных скачков МЗР путем фильтрации. Кроме того, если шум детерминирован (амплитуда добавляемого шума точно известна в любой момент времени), то его можно вычесть из оцифрованного сигнала, предварительно увеличив его разрядность, тем самым почти полностью избавиться от добавленного шума.

Таким образом, при выборе АЦП важно учесть такие характеристики как: разрядность, частота дискретизации, SINAD, SNR, SFDR, наличие управляемых логических входов (Dither, Randomizer, PGA - усилитель с программируемым коэффициентом усиления), а также обратить внимание на их цену и доступность.

Analog Devices и Linear Technology - мировые лидеры в производстве интегральных схем (ИС) для преобразования сигналов. ИС AD9461 и LTC2208 - первые представители нового семейства быстродействующих 16-битных АЦП, обеспечивающие высокую максимальную частоту дискретизации 130 МГЦ, удобные в применении, имеющие высокие динамические характеристики и при этом весьма конкурентоспособную цену. Технические параметры выбранных 16-битных АЦП представлены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Основные технические параметры выбранных АЦП

Кроме того, АЦП снабжены дифференциальным низковольтным интерфейсом (LVDS), включающем также выход сигнала тактирования, что способствует упрощению схемотехники, а также уменьшению влияния внешних помех на точность АЦП.

Из таблицы 7.1 видно, что наилучшими характеристиками обладает аналого-цифровой преобразователь LTC 2208 фирмы Linear Technology.

В сигнале, преобразованном из цифровой формы в аналоговую, также будет присутствовать шум и составляющие искажений. Искажения могут быть определены в терминах нелинейных искажений, динамического диапазона, свободного от помех (SFDR), интермодуляционных искажений (IMD). Двухтональные интермодуляционные искажения измеряют, подавая два спектрально чистых синусоидальных сигнала с частотами f1 и f2, обычно довольно близкими друг к другу. Амплитуда каждой компоненты устанавливается на 6 дБ ниже полной шкалы для того, чтобы АЦП не входил в ограничение при совпадении сигналов по фазе. Значение интермодуляционных искажений выражается в дБс относительно уровня любой из двух первоначальных частот, а не их суммы. Под нелинейными искажениям понимается отношение высших гармоник к гармонике основной частоты, на которой восстановлен чистый (теоретически) синусоидальный сигнал. Эти искажения являются наиболее общей характеристикой искажений. Таким образом, при выборе ЦАП важно учесть такие характеристики как: SFDR, IMD (интермодуляционные искажения), NPSD (спектральная плотность мощности шума), рассеиваемая мощность, напряжение питания, а также обратить внимание на их цену и доступность.

Технические параметры выбранных 16-битных ЦАП представлены в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - Основные технические параметры выбранных ЦАП

Из таблицы 7.2 видно, что наилучшими характеристиками обладает цифро-аналоговый преобразователь AD 9726 фирмы Analog Devices.

7.1.2 Выбор ПЛИС

Программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) - электронный компонент, используемый для создания цифровых интегральных схем. В отличие от обычных цифровых микросхем, логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задаётся посредством программирования. ПЛИС появились полтора десятилетия назад как альтернатива программируемым логическим матрицам (ПЛМ). От последних ПЛИС отличаются как по архитектуре, так и по технологии изготовления.

ПЛМ представляет собой матрицу многовходовых (несколько десятков входов) логических элементов, соединяемых перемычками в виде МОП-транзисторов с плавающим затвором. CPLD (Сomplex Programmable Logic Device - сложные программируемые логические устройства) содержат относительно крупные программируемые логические блоки - макроячейки, соединённые с внешними выводами и внутренними шинами и отличаются тем, что несколько ПЛМ собраны на одном кристалле и объединены программируемым полем связей.

ПЛИС представляет собой матрицу маловходовых логических элементов, триггеров, отрезков линий связи, соединяемых перемычками из полевых транзисторов. Судя по английскому названию - Field Programmable Gate Array (FPGA) - ПЛИС программируются изменением уровня электрического поля (field) в затворах этих транзисторов. Затворы всех “программирующих” полевых транзисторов подключены к выходам триггеров одного длинного сдвигового регистра, который заполняется при программировании ПЛИС. Некоторые из участков этого регистра могут также выполнять роль ячеек ПЗУ. Прошивка обычно хранится в ПЗУ, стоящем рядом с ПЛИС и после включения питания или по сигналу сброса она автоматически переписывается в программирующий сдвиговый регистр ПЛИС. Этот процесс называется конфигурированием ПЛИС.

По сравнению с CPLD, ПЛИС выигрывают:

· в неограниченном количестве перепрограммирований;

· в логической емкости, в том числе в удельной емкости вентилей;

· в малом энергопотреблении;

Как правило, ПЛИС имеют на два - три порядка большую емкость в числе эквивалентных логических вентилей, чем CPLD и также как статическое ОЗУ, почти не потребляют энергии при отсутствии переключений. Кроме того, у ПЛИС на порядок выше надежность (ниже интенсивность отказов), чем у CPLD.

Фирма Altera принадлежит к числу родоначальников ПЛИС и одним из самых крупных их производителей. При выборе ПЛИС важно учесть такие характеристики как: память случайного доступа (RAM), максимальное количество входных/выходных контактов (Maximum user I/O pins), а также обратить внимание на их цену и доступность.

В таблице 7.2 представлено краткое описание основных технических особенностей ПЛИС серии EP2 выпускаемой фирмой Altera.

Таблица 7.2 - Основные технические параметры ПЛИС фирмы Altera

Программисты приняли решение, что для реализации блока ЦОС ПЧ подойдет ПЛИС EP2C8.

7.1.3 Метод передачи цифровых данных (LVDS)

Передача цифровых данных как бы не требовала экстремально высокой производительности, тем не менее, должна требовать минимальной мощности потребления, обеспечивать минимум внутренних шумов, быть относительно не чувствительной к внешним шумам и быть естественно дешёвой.

LVDS (Low Voltage Differential Signaling) означает передачу цифровых данных дифференциальными сигналами со скоростью до сотен и даже нескольких тысяч мегабит в секунду. Это направление передачи данных использует очень малые перепады дифференциального напряжения (до 350 мВ) на двух линиях печатной платы.

Дифференциальный метод передачи используется в LVDS, поскольку обладает меньшей чувствительностью к общим помехам, чем простая однопроводная схема. Этот метод передачи использует двухпроводную схему соединения с формированием перепадов инверсией тока или напряжения в отличие от однопроводной простой схемы передачи информации. Достоинством дифференциального метода является то, что шумы, наводящиеся на двухпроводной линии, симметричны и не нарушают дифференциального сигнала, к которому чувствителен приёмник. Метод так же обладает меньшей чувствительностью к искажениям сигнала от внешних магнитных полей.

Поскольку дифференциальные технологии, в том числе и LVDS, менее чувствительны к шумам, то в них возможно использование меньших перепадов напряжения. Это достоинство является решающим, так как невозможно достичь высокой производительности и минимума потребляемой мощности одновременно без снижения перепадов напряжения на входе. Формирование малых перепадов напряжения на выходе передатчика достижимо при более высоких скоростях. Токовый режим передатчика обеспечивает очень низкий, всегда постоянный уровень потребления во всём диапазоне частот. Выбросы фронтов передатчика очень незначительны, поэтому ток потребления не увеличивается экспоненциально при увеличении скорости передачи. Упрощенная схема соединения LVDS

передатчика с приёмником через 100 Ом линию приведена на рисунке 7.6.

Рисунок 7.6 - Упрощенная схема соединения LVDS передатчика с приёмником

LVDS выход, спроектированный фирмой National Semiconductor, содержит источник тока (номиналом 3.5 мА) нагруженный на дифференциальную пару линии передачи. Основной приёмник имеет высокий входной импеданс, поэтому основная часть выходного тока передатчика протекает через 100 Ом резистор терминатора линии, создавая на нём падение напряжения до 350 мВ, приложенное к входу приёмника. При переключении выхода передатчика направление протекания тока через терминатор меняется на противоположное, обеспечивая достоверные логические состояния “0” или “1”.

Простота согласования

Поскольку среда распространения LVDS сигналов состоит из двухпроводной линии на печатной плате с легко контролируемым дифференциальным импедансом, то такая линия должна заканчиваться терминатором с импедансом данной линии для завершения токовой петли и подавления искажений коротких импульсов. При отсутствии согласования, сигналы отражаются от несогласованного конца линии и могут интерферировать с другими сигналами. Правильное согласование так же подавляет нежелательные электромагнитные наводки, обеспечивая оптимальное качество сигналов.

Для предотвращения отражений, LVDS требует применения терминатора в виде простого резистора с расчётным значением сопротивления равным дифференциальному сопротивлению линии распространения. Наиболее часто используется 100 Ом среда и терминатор. Этот резистор заканчивает токовую петлю и предотвращает отражения сигналов, он располагается на конце линии передачи, по возможности на минимальном расстоянии от входа приёмника.

Энергосбережение

LVDS технология обеспечивает сбережение энергии по нескольким направлениям. Мощность, рассеиваемая нагрузкой (100 Ом терминатор), составляет менее 1.2 мВт. Для сравнения, RS-422 передатчик обеспечивает 3 В на нагрузке 100 Ом, что составляет 90 мВт потребления - это в 75 раз больше чем LVDS. Микросхемы LVDS изготавливаются по КМОП технологии, благодаря чему имеют малое статическое потребление. Помимо малой рассеиваемой мощности на нагрузке и статического потребляемого тока, LVDS имеет меньшее потребление и благодаря токовому режиму работы схемы передатчика. Эта схема сильно подавляет составляющие тока потребления, зависящие от частоты переключения передатчика. Зависимость тока потребления LVDS передатчика от частоты переключения практически постоянна в диапазоне частот от 10МГц до 100 МГц.

7.2 Расчет линий передачи вход АЦП, выход ЦАП

Расчет линий передачи производился в программе СВЧ - моделирования Microwave Office 2004. Схема исследуемой цепи АЦП представлена на рисунках 7.7

Рисунок 7.7 - Схема входной линии передачи АЦП

АЧХ входной фильтрующей цепи АЦП приведена на рисунке 7.8



Рисунок 7.8 - АЧХ входной фильтрующей цепи АЦП

В качестве выходной фильтрующей цепи ЦАП используется ФНЧ 100 МГц, расчет которого был проведен в пункте 5.2

8. Расчет надежности блока ЦОС ПЧ

Расчет надежности проводится с целью определения вероятности безотказной работы блока ЦОС ПЧ и проверки её соответствия требованиям по надежности, заданным в техническом задании.

Расчет среднего времени наработки на отказ блока ЦОС ПЧ проведен по схеме электрической принципиальной. В соответствии с требованиями технического задания наработка на отказ должна составлять не меньше 5000 часов.

Среднее время наработки до первого отказа определяется следующим образом:

, (8.1)

где - интенсивность отказов системы, 1/ч;

Значения эксплуатационной интенсивности отказов большинства групп ЭРИ рассчитываются по математической модели, имеющей вид:

, (8.2)

где - количество ЭРИ одного типа;

- исходная (т.н. базовая) интенсивность отказов типа (группы) ЭРИ, приведенная к условиям: номинальная электрическая нагрузка при температуре окружающей среды toкр = 25°С, 1/ч;

- коэффициент режима, учитывающий изменение в зависимости от электрической нагрузки и (или) температуры окружающей среды;

- коэффициенты, учитывающие изменения эксплуатационной интенсивности отказов в зависимости от различных факторов;

- число учитываемых факторов.

Значения эксплуатационной интенсивности отказов всей системы рассчитывается по формуле:

, (8.3)

где - количество ЭРИ различных типов;

- значение эксплуатационной интенсивности отказов каждой группы ЭРИ, рассчитанное по формуле (8.3), 1/ч.

Коэффициенты для различных групп элементов, а также базовые интенсивности отказов возьмём из [2] для ЭРА соответствующей гр. 1.3 - 1.10 по ГОСТ РВ 20.39.304 - 98.

Результаты расчета надежности по формулам (8.2), (8.3) для групп ЭРИ приведены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Интенсивности отказов групп ЭРИ, входящих в блок ЦОС ПЧ

Наименование группы	Кол-во	, 1/ч	, 1/ч
Резисторы	58	0,149	8,64
Конденсаторы	126	0,014	1,76
Катушки индуктивности	8	0,018	0,144
Диоды	3	0,075	0,23
Трансформаторы	3	0,01	0,03
Микросхемы цифровые	6	0,19	1,14
Микросхемы аналоговые	8	0,34	2,72
Разъемы	6	0,8	4,8
Соединения пайкой	700	0,05	35
Блок ЦОС ПЧ

Тогда среднее время наработки до первого отказа по формуле (8.1) равно:

ч

Требования по надежности, заложенные в ТЗ, выполняются.

9. Обеспечение безопасности жизнедеятельности

9.1 Задачи безопасности жизнедеятельности

Раздел безопасности жизнедеятельности изучает вопросы безопасности труда, правовой охраны труда, инженерной психологии и организации труда, теоретические основы электробезопасности. Поскольку в процессе работы возможны несчастные случаи, а также нарушение правил техники безопасности и производственных инструкций обслуживающим персоналом, которые могут быть причиной травм и профессиональных заболеваний, то предусматриваются технические и организационные мероприятия, обеспечивающие безопасный труд на производстве, Кроме того, правильная организация труда уменьшает действие вредных производственных факторов.

9.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов, связанных с рабочим местом разработчика

9.2.1 Влияние опасных и вредных факторов на разработчика

При проектировании блока цифровой обработки сигнала, который входит в состав измерителя коэффициента шума, основным видом работ является изучение литературы, ее анализ и выбор элементной базы. При проведении такого рода работ необходимо учитывать воздействие на разработчика опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ), которые могут привести к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья или снижению работоспособности.

Вредные и опасные факторы, с которыми сталкивается разработчик на рабочем месте, согласно ГОСТ 12.0.003-74*. «ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация» подразделяются по природе воздействия на четыре группы: физические, химические, биологические и психофизиологические.

К физическим ОВПФ относятся:

· повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;

· повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;

· повышенный уровень шума на рабочем месте;

· повышенная и пониженная влажность воздуха;

· недостаточная освещенность рабочего места;

· повышенный уровень электромагнитных полей;

· повышенный уровень статического электричества;

· опасность поражения электрическим током;

· повышенный уровень электромагнитных излучений;

· отсутствие или недостаток естественного света;

· недостаточная освещенность рабочей зоны.

К химическим ОВПФ относятся химические вещества, которые по характеру воздействия на организм человека являются раздражающими и проникают в организм человека через органы дыхания.

Биологические ОВПФ в данном помещении отсутствуют.

К психофизиологическим ОВПФ относятся:

· нервно-эмоциональные перегрузки;

· умственное напряжение.

9.2.2 Производственная санитария

Рациональная организация рабочего места обеспечивает удобство при выполнении работ, экономию сил и времени работающего, безопасность условий труда. При планировании промышленных помещений необходимо соблюдать нормы полезной площади для работающих и объем промышленного помещения. Объем помещения, где находится рабочее место разработчика, составляет 56 м3, при этом его размеры: длина - 4 м; ширина - 4 м; высота - 3.5 м.

Исходя из данных габаритов, площадь помещения равна 16 м2. В помещении оборудовано 2 рабочих места, следовательно, на одного работника приходится 8 м2 площади и 28 м3 объема, что удовлетворяет санитарным нормам, согласно которым объем на одного работающего должен превышать 20 м3, а площадь 6 м2.

Для обеспечения безопасности жизнедеятельности работников в помещении следует поддерживать требуемое качество воздуха. Для поддержания определенных параметров микроклимата используются отопление, вентиляция и кондиционирование, которые являются важнейшей частью инженерного сооружения.

Лаборатория является помещением 2 категории (выполняются легкие физические работы), поэтому должны соблюдаться следующие требования:

· оптимальная температура воздуха - 22°С (выбрана из допустимого диапазона 20-24°С);

· оптимальная относительная влажность - 40-60 % (допускается не более 75 %);

· скорость движения воздуха не более 0.1м/с.

9.2.3 Требования к освещенности рабочего места. Расчет естественного и искусственного освещения

Согласно санитарно-гигиеническим требованиям рабочее место инженера должно освещаться естественным и искусственным освещением. Искусственное освещение применяется при недостаточном естественном освещении. Для того чтобы узнать, достаточно ли естественного освещения необходимо произвести расчет.

Исходные данные для расчета естественного освещения:

· размеры лаборатории (длина х ширина х высота) 4м х 4м х 3.5м;

· площадь оконного проема м2.

По нормам освещенности СНИП 23-05-95 и отраслевым нормам, работа инженера-разработчика относится к четвертому разряду зрительной работы. Для этого разряда рекомендуется освещенность 200 лк.

Произведем расчет естественного освещения. Требуемая площадь светового проема определяется по формуле (9.1):

, (9.1)

где - площадь пола помещения, м2;

- нормированное значение коэффициента естественной освещенности (КЕО), %;

- коэффициент запаса;

- световая характеристика окон (6,5 - 29);

- коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями (1,0 - 1,7). При отсутствии близко стоящих зданий ;

- коэффициент, учитывающий повышение КЕО за счет отраженного света от поверхности помещения (1,05 - 1.7);

- общий коэффициент светопропускания, определяемый из СНИП 11-4-79 (0,1 - 0,8);

Учитывая, что длина пола помещения равна 4 м, а ширина равна 4 м, находим площадь пола: (м2)

Значение остальных коэффициентов определяются из таблиц: ; ; ; .

Коэффициент рассчитывается следующим образом:

, (9.2)

где - коэффициент потерь в стекле;

- коэффициент потерь в результате затемнения переплетами;

- коэффициент потерь в результате загрязнения стекла;

- коэффициент потерь в результате затемнения конструктивными элементами здания.

Таким образом,

Итак, требуемая площадь светового проема равна:

(м2)

Учитывая, что в помещении площадь оконного проема составляет около 8 м2, применение одного бокового освещения недостаточно для данного помещения. Следовательно, в помещении необходимо использовать искусственное освещение.

Наиболее благоприятным с гигиенической точки зрения для искусственного освещения считается использование газоразрядных люминесцентных ламп низкого давления, поскольку спектральный состав света излучаемого такими лампами наиболее близок к спектральному составу солнечного света.

Помещение освещается двумя светильниками типа УСП-35, в каждом светильнике две лампы ЛБ-80. Произведем расчет искусственного освещения.

Номинальная освещенность рабочего места определяется по формуле (9.3):

, (9.3)

где - световой поток от лампы, лк;

- коэффициент использования светильников;

- количество светильников;

- индекс помещения;

- коэффициент запаса, учитывающий запыленность и износ светильников;

- площадь помещения, м2;

- коэффициент неравномерности освещения.

Согласно СНИП 23-05-95 для использования данного типа ламп:

(при нормальной эксплуатации светильников);

(при оптимальном размещении светильников).

Коэффициент зависит от типа светильника, коэффициентов отражения светового потока от стен, потолка и пола, которые в свою очередь зависят от геометрических размеров помещения, учитывающихся величиной I.

, (9.4)

где м - длина помещения;

м - ширина помещения;

м - высота светильников над рабочей поверхностью.

Таким образом, индекс помещения равен:

Используя таблицу 9.1, определим коэффициент использования светильников .

Таблица 9.1 - Значения коэффициента использования светового потока в зависимости от показателя помещения

Показатель помещения, I	0.5	1	2	3
Коэффициент использования светового потока, n	0.22	0.36	0.48	0.54

Световой поток от лампы типа ЛБ-80 равняется 5220 лк. Тогда световой поток от светильника равен 10440 лк.

Тогда номинальная освещенность рабочего места равна:

(лк)

Полученное значение соответствует условиям нормальной работы (рекомендуемая освещенность 200 лк).

9.2.4 Расчет воздухообмена в помещении

Вентиляция представляет собой организованный и регулированный воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха, загрязненного вредными газами, парами, пылью.

При отсутствии загрязненного вредными веществами воздуха, вентиляция должна обеспечить подачу наружного воздуха в количестве не менее 30 м?/час на каждого работающего. Такой обмен воздуха обеспечивается естественной вентиляцией посредством форточек.

Выполним расчет воздухообмена необходимого для очистки воздуха от вредных паров сплавов ПОС. Потребный воздухообмен в помещении определяется формулой 9.5:

, (9.5)

где - масса вредных веществ, выделяющихся в рабочее помещение в единицу времени, л/ч;

- предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ по санитарным нормам, л/м3;

- концентрация вредных веществ в приточном воздухе, л/м3.

Количество углекислоты, выделяемое человеком при легком труде, равняется 23 л/ч, л/м3, л/м3.

Определим потребный воздухообмен по формуле (6.5) при числе работающих равном двум:

(м3/ч)

При проведения паяльных работ в воздух добавятся примеси паров сплавов ПОС. Объем удаляемого воздуха, при расчете местной вытяжной вентиляции принимается в зависимости от характера вредных выделений, скорости и направления их движения и от конструкции местного отсоса:

, (9.6)

где - площадь открытого сечения вытяжного устройства;

- скорость движения всасываемого воздуха в этом проеме.

Пусть м2, тогда объем удаляемого воздуха в зависимости от скорости местных выделений при пайки сплавами ПОС (м/c) равен

м3/ч

Таким образом, для очистки воздуха от вредных паров следует применять систему вентиляции, которая обеспечивает требуемую подачу воздуха м3/ч.

9.3 Требования безопасности к разрабатываемому устройству

9.3.1 Меры безопасности при эксплуатации электроустановок

Безопасность эксплуатации электрооборудования обеспечивается комплексом мер безопасности, применением электрозащитных средств и правильной организацией эксплуатации действующих электроустановок.

Меры безопасности условно можно разделить на две группы:

· Меры, обеспечивающие безопасность эксплуатации при нормальном состоянии электрооборудования;

· Меры, обеспечивающие безопасность в аварийном режиме, - при появлении напряжения на нетоковедущих частях оборудования (корпусах, кожухах и др.).

Мерами, обеспечивающими безопасность при нормальном состоянии электрооборудования, являются недоступность и рабочая изоляция токоведущих частей, защитное разделение сетей и малые напряжения. К дополнительным мерам, устраняющим опасность при появлении напряжения на нетоковедущих частях, относятся защитное заземление, зануление, защитное отключение, выравнивание потенциалов и двойная изоляция.

9.3.2 Требования безопасности к низковольтным комплектным устройствам

Приведем требования безопасности к низковольтным комплектным устройствам (НКУ). Составными разделами, которых являются:

· общие положения;

· требования к заземлению;

· требования к монтажу проводов и шин.

Общие положения

1. Шкалы измерительных приборов должны находится на высоте от уровня пола при работе сидя от 700 до 1400 мм;

2. Конструкция разрабатываемого прибора должна обеспечивать:

· удобство и безопасность обслуживания;

· удобство наблюдения за работой устройств, входящих в прибор;

· доступ к контактным соединениям.

Требования к заземлению

1. Электрическое сопротивление, измеренное между болтом для заземления и любой его металлической частью, подлежащей заземлению, не должно превышать 0.1 Ом;

2. Защитное заземление является простым, эффективным и широко распространенным способом защиты человека от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим поверхностям, оказавшимся под напряжением. Сопротивление заземляющего устройства для установок напряжением до 1000 В должно быть не более 4 Ом.

Требования к монтажу проводов и шин

1. Провода должны прокладываться таким способом, чтобы обеспечить свободный доступ к их зажимам, их прокладка может выполняться с лицевой или задней стороны панели и блоков;

2. Цепь питания должна реализовываться изолированным проводом с сечением до 6 мм2 с медными или алюминиевыми жилами.

9.4 Инструкция по технике безопасности

1. Перед тем как приступить к работе сотрудник должен пройти вводный инструктаж по технике безопасности (проводит инженер по технике безопасности), инструктаж на рабочем месте (проводит заведующий лабораторией), а так же ознакомиться с настоящей инструкцией;

2. Перед непосредственной работой необходимо изучить технические характеристики и работу приборов, которые будут использованы.

3. Перед включением приборов необходимо проверить исправность сетевого шнура, убедиться, что устройство заземлено.

4. К работе по настройке СВЧ - устройств допускаются лица, имеющие техническое образование и признанные годными к работе в результате медицинского обследования и успешно сдавшие вводный инструктаж;

5. Рабочее место оборудовано устройствами, которые питаются напряжением 220 В 50 Гц, т.е. существует опасность поражения электрическим током, поэтому при работе следует соблюдать меры предосторожности;

6. При работе с измерительными устройствами и СВЧ - установками следует применять следующие меры безопасности:

· перед началом работы убедиться в исправности защитного заземления;

· провести внешний осмотр приборов, и убедиться в том, что все токоведущие части закрыты и недоступны для случайного прикосновения;

· в случае обнаружения неисправности немедленно сообщить заведующему лабораторией;

7. Во время работы запрещается:

· включать приборы и устройства без необходимости;

· применять неисправные СВЧ - кабели и разъемы;

· оставлять без присмотра включенные приборы;

· работать при неисправном освещении.

8. При возникновении неисправностей немедленно выключать неисправное устройство от сети питания;

9. При поражении электрическим током необходимо оказать пострадавшему первую доврачебную помощь, отключив предварительно электроустановку ближайшим рубильником;

10. Все случаи нарушения техники безопасности необходимо фиксировать в специальном журнале для последующего анализа и предупреждения повторения подобных нарушений.

10. Технико-экономическое обоснование проекта

10.1 Обоснование целесообразности разработки проекта

В качестве аналога для дипломного проекта опытно-конструкторского направления могут быть выбраны: современные устройства, приборы, блоки, технико-эксплуатационные показатели которых соответствуют лучшим отечественным и зарубежным достижениям и имеющие с разрабатываемым продуктом одну область применения и одно функциональное назначение (но различные принципы действия, схемные решения, элементные базы и т.д.).

В качестве аналога для сравнения с разрабатываемым устройством будем использовать измеритель коэффициента шума (ИКШ) Agilent N8973A. Для оценки эксплуатационно-технического уровня (ЭТУ) разработанной системы по сравнению с системой аналогом воспользуемся балльно-индексным методом. Комплексный показатель качества (показатель ЭТУ) рассчитывается следующим образом:

, (10.1)

где Bi - коэффициент весомости i - го показателя (в долях единицы), устанавливается экспериментальным путём;

Хi - это частный показатель качества, устанавливаемый экспертным путем по выбранной шкале оценивания.

Для оценки показателей применим десятибалльную шкалу оценивания. Показатели качества разрабатываемого продукта и аналога, их оценки и коэффициенты весомости сведены в таблицу 10.1.

Таблица 10.1 - Сравнение разрабатываемого продукта с аналогом

Показатели оценки	Коэф-т весомости Вi	Разработанный продукт	Аналог
		Xi.	BiXi.	Xi.	BiXi.
Технические характеристики	0.5	8	4	7	3.5
Надежность	0.3	8	2.4	9	2.7
Доступность в России	0.2	9	1.8	6	1.6
		Jэту = 8.2	Jэту = 7.8

Из таблицы 10.1 видно, что разрабатываемый научно-технический продукт имеет более высокий показатель эксплуатационно-технического уровня по сравнению с продуктом - аналогом.

10.2 Организация и планирование работы

Определим стоимостную оценку затрат, связанную непосредственно с проектированием (разработка технического задания, обзор литературы, разработка структурной схемы, составление принципиальных схем и т.п.).

Трудоемкость работ определяется по сумме трудоемкости этапов и видов работ, оцениваемых экспериментальным путем в человеко-днях и носит вероятностный характер, так как зависит от множества трудно учитываемых факторов, поэтому применяются оценки минимально возможной трудоемкости выполнения отдельных видов работ - tmin, максимально возможной - tmax. Ожидаемое значение трудоемкости - tож рассчитывается по формуле:

(10.2)

Таблица 10.2 - Перечень работ и оценка их трудоемкости

Номер и наименование работ	Исполнитель	Трудоёмкость, в днях
		tmin	tmax	tож
Подготовительный этап
1. Изучение принципов работы ИКШ	Инженер	7	14	10
2. Поиск и изучение аналогов	Инженер	5	10	7
3. Составление обзора аналогов	Инженер	3	6	5
4. Выбор аналога	Инженер	3	6	5
5. Составление технического задания	Инженер	3	6	5
Основной этап
6. Выбор структурной схемы ИКШ	Инженер	5	10	7
7. Выбор элементной базы	Инженер	5	10	7
8. Разработка схемы электрической принципиальной блока	Инженер	10	15	12
9. Разработка печатной платы	Инженер	10	20	16
10. Сборка опытного образца	Монтажник	7	10	10
11. Проведение экспериментов с опытным образцом	Инженер	3	7	8
12. Калибровка опытного образца	Метролог	2	4	15
13. Проверка технических характеристик	Метролог	3	7	8
Заключительный этап
14.Оформление графического материала.	Инженер	5	7	6
15. Проработка вопросов безопасности жизнедеятельности	Инженер	2	4	15
16. Согласование, утверждение документации	Инженер	1	3	10
Итого	Инженер	-	-	113
	Монтажник	-	-	10
	Метролог	-	-	23

Учитывая данные таблицы 10.2, построим ленточный график (рисунок 10.1)



Рисунок 10.1 - Ленточный график

10.3 Расчет сметы затрат на разработку

10.3.1 Расчет затрат на материалы

Затраты на материалы можно разделить на затраты проектирования и затраты производства опытного образца ИКШ. Результаты расчета затрат на материалы представлены в таблице 10.3.

Таблица 10.3 - Расчет затрат на материалы

Затраты на разработку блока ЦОС ПЧ
Наименование			Итого, руб.
Требуемая элементная база	Итого (ЗМАТПР), руб	15400
Затраты на производство опытного образца
Блок Синтезатора 9 ГГц - 13 ГГц	1	54700	54700
Блок гетеродина 8,4 ГГц	1	23300	23300
Блок гетеродина 1 ГГц	1	12500	12500
Блок РПТ	1	20100	20100
Блок ПСДУ	1	19400	19400
Блок УЧ4-8	1	18100	18100
Блок УЧ8-16	1	23000	23000
Генератор шума 0,01 - 18 ГГц	1	34500	34500
Итого (ЗМАТПОЛ = ЗМАТПР + ЗМАТОП), руб	221000

10.3.2 Расчет затрат на заработную плату

Произведем расчет месячного оклада участников проектирования. Смета затрат на разработку состоит из прямых и накладных расходов. В данном случае смета затрат рассчитывается по статьям калькуляции.

Затраты на заработную плату (Зполн) включают в себя основную, дополнительную заработные платы, а также отчисления от заработной платы во внебюджетные фонды

Зполн = (Зосн + Здоп)(1 + Нсс), (10.3)

где Нсс= 0,26 - коэффициент, учитывающий отчисления во внебюджетные фонды для города Томска.

Месячная заработная плата работников определяется следующим образом:

Зосн = Зд1Т1 + Зд2Т2 + Зд3Т3 + … (10.4)

где Зд1, Зд2 и т.д. - дневная заработная плата исполнителей соответственно;

Т1, Т2 и т.д. - затраты труда исполнителей (взятые из таблицы 10.2);

Зд = Ом/22 - заработная плата за один день;

Ом - месячный оклад работника.

Дневная ставка, помноженная на число рабочих дней, даст заработную плату каждого исполнителя за период разработки.

Дополнительная заработная плата (Здоп) определяется как 30 % (районный коэффициент для города Томска) от основной заработной платы

Здоп = Зосн 0.3 (10.5)

Таблица 10.4 - Заработная плата исполнителей

Исполнители	Дневная ставка, руб.	Трудоёмкость, Дней	Основная з/п, руб.	Дополнительная з/п, руб.
Инженер	550	113	62150	18645
Монтажник	450	10	4500	1500
Метролог	500	23	11500	3450
Итого, руб.	78150	23600

Таким образом, полная заработная плата с отчислениями во внебюджетные фонды равна:

Зполн = (78150 + 23600)(1 + 0.26) = 128200 руб.

Единый социальный налог (ЕСН) составляет 26% от (Зосн+Здоп)

ЕСН = 0.26(Зосн + Здоп) = 0.26101800 = 26460 руб.

10.3.3 Расчет отчислений на амортизацию оборудования

При сборке и настройке ИКШ используется анализатор спектра Tektronix 494P, измеритель коэффициента передачи и отражений Р2М-04, мультиметр Mastech MAS-830, микроскоп МБС-10 и ЭВМ.

По формуле (10.6) рассчитаны амортизационные отчисления на пользование этим оборудованием. Результаты расчета приведены в таблице 10.5.

, (10.6)

где - балансовая стоимость вычислительной техники;

- коэффициент годовой амортизации радиоизмерительных приборов техники ();

- время работы техники, час;

- эффективный фонд времени работы оборудования, час.

Балансовая стоимость вычислительной техники определяется по следующей формуле:

, (10.7)

где - исходная стоимость техники;

Т - количество лет от покупки.

Таблица 10.5 - Амортизационные отчисления

Наименование оборудования	СИСХ, руб.	СБАЛ, руб.	КАМ	ТРАБ, час	ФЭФ, час	ЗАО, руб.
Анализатор cпектра Tektorix 494p	213000	66420	0.11	60	800	550
Р2М-04	553000	492200	0.11	100	1000	5460
Микроскоп МБC-10	14500	13000	0.104	100	500	300
Mastech MAS-830	450	400	0.11	40	500	1
ЭВМ	24500	21440	0.125	2000	1000	5720
Итого (ЗАО), руб.	11500

10.3.4 Расчет накладных расходов

Накладные расходы вычисляются как 20% от всех прямых расходов и равны

ЗНАК = (ЗМАТПОЛ + ЗПОЛН + ЕСН + ЗАО + ЗСТ) КНР= (221000+128200+26460+11500+12000) 0,2 = 80000 руб.

Результаты расчетов, представленные в пунктах 10.3.1 - 10.3.4, сведены в таблицу 10.6.

Таблица 10.6 - Расчет сметы затрат на разработку

Статьи затрат	Сумма затрат, руб.
1 Сырье и материалы (ЗМАТПОЛ)	221000
2 Основная и дополнительная з/п (ЗПОЛН)	128200
3 Единый социальный налог (ЕСН)	26460
4 Затраты на амортизацию оборудования (ЗАМ)	11500
5 Затраты на услуги сторонних организаций (ЗСТ)	12000
6 Накладные расходы (ЗНАК)	80000
Итого (ЗПР), руб.	480000

10.4 Калькуляция себестоимости опытного образца

Рассчитаем заработную плату инженера и монтажника за пять дней по формуле (10.3):

Зполн = (Зосн + Здоп)(1 + Нсс),