Проектирование радиоэлектронного узла на печатной плате с учетом ограничений
Описание принципа работы узла, выбор элементной базы и вариантов ее установки. Значение покрытий и обеспечение влагозащиты печатной платы. Расчет проводников по постоянному току, определение диаметров монтажных отверстий, размеров контактных площадок.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.09.2017 |
| Размер файла | 694,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- Введение
- Техническое задание на проектирование
- 1 Анализ технического задания
- 2 Анализ схемы электрической принципиальной и описание принципа работы изделия
- 2.1 Анализ схемы электрической принципиальной
- 2.2 Описание принципа работы узла
- 3 Выбор элементной базы и вариантов ее установки
- 4 Обоснование выбора печатной платы
- 4.1 Обоснование типа печатной платы
- 4.2 Выбор класса точности печатной платы
- 4.3 Выбор метода изготовления и материала печатной платы
- 5 Определение основных конструктивных параметров печатной платы
- 5.1 Определение размеров печатной платы
- 5.2 Определение диаметров монтажных и крепежных отверстий размеров контактных площадок
- 6 Разработка конструкции узла
- 6.1 Выбор элемента внешней коммутации узла
- 6.2 Варианты компоновки узла
- 6.3 Трассировка печатной платы
- 6.4 Маркировка печатной платы
- 6.5 Выбор покрытий и обеспечение влагозащиты печатной платы
- 7 Проверочные расчеты
- 7.1 Расчет проводников по постоянному току
- 7.2 Расчет на вибропрочность печатной платы
- 7.3 Расчет на ударопрочность печатной платы
- Заключение
- Библиографический список
- Введение
- Несмотря на значительный прогресс в области совершенствования элементной базы, применение в конструкциях РЭС бескорпусных микросхем и микросборок, различных функциональных микроэлектронных устройств, разработке новых систем коммутации (керамических плат, крупноформатных оксидированных или глазурованных металлических плат), функциональные узлы на печатных платах (ФУ на ПП) по-прежнему составляют основу большинства конструкций РЭС. Причиной этого является отработанность конструкций и технологии печатного монтажа, возможность механизации и автоматизации сборки аппаратуры, повторяемость параметров от образца к образцу, невысокая стоимость монтажно-сборочных работ.
- Вместе с тем, применение интегральных схем и стремление к миниатюризации устройств приводит к повышению плотности проводящего рисунка печатного монтажа, что вызывает ряд конструктивно-технологических трудностей при реализации печатных плат. Применяемый технологический процесс, с одной стороны, накладывает ограничения на точность выполнения рисунка печатного монтажа, а, с другой стороны, необходимая высокая плотность проводящего рисунка в значительной мере определяет требования к технологическому процессу изготовления плат. Таким образом, проектирование функциональных узлов на печатных платах требует знания, как конструктивных особенностей, так и технологических ограничений печатного монтажа. Широкое использование в настоящее время систем автоматического проектирования печатных плат позволяет существенно уменьшить затраты труда и обеспечить высокое и стабильное качество проектирования. Однако эти потенциальные возможности могут быть реализованы при условии, что разработчик печатных плат хорошо подготовлен как в области методов и средств вычислительной техники, так и в области конструирования.
Техническое задание на проектирование
Техническое задание данной курсовой работы состоит в проектировании радиоэлектронного узла на печатной плате с учетом ограничений, накладываемых условиями эксплуатации и условиями производства, особенностями схемотехнического назначения РЭС, проведении необходимых конструктивных расчетов, оформлении комплекта конструкторской документации.
Техническое задание задается в виде шифра, который для данной курсовой работы записывается следующим образом: 115У3-86
1. Анализ технического задания
Конкретное конструктивное исполнение функционального узла (ФУ) на печатной плате (ПП) во многом зависит от условий эксплуатации (от уровня механических и климатических воздействий), схемотехнического назначения (вида аппаратуры, диапазона частот, рассеиваемых мощностей и т.д.), используемой элементной базы, особенностей установки ФУ в конструктивы старшего уровня, тиражности выпуска.
Основные требования вытекают из технического задания, которое задается в виде шифра, в нашем случае 115У3-86.
Первый элемент обозначения указывает на тип аппаратуры. В данном случае цифра 1 означает, что аппаратура является стационарной. Такой тип аппаратуры должен отвечать следующим условиям уровень механических воздействий применительно к объекту установки:
- частота вибраций - 5…55 Гц;
- ускорение - до 2 g.
- ударное ускорение - до 50 g.
Второй элемент обозначения указывает на конструктивное исполнение. Цифра 1 означает, что аппаратура эксплуатируется в виде автономного блока (прибора, устройства). Автономный блок не требует, как правило, использования стандартных размеров плат по обеспечению их входимости в блоки и субблоки.
Третий элемент обозначения определяет условия производства. В данном случае цифра 5 указывает на крупносерийное производство с выпуском изделия в количестве 105=100000 штук в год. В зависимости от объема производства изменяются и требования к автоматизации установки элементов, способам маркировки, методам изготовления, классам точности печатных плат. В виду крупносерийности производства желательно автоматизировать процесс, применить к печатной плате минимально возможный класс точности и наиболее простой способ ее изготовления.
Четвертый и пятый элемент, буквенный код У и цифра 3, указывают на климатическое исполнение, т.е. на климатический район и категорию размещения. Буквенный код характеризует климатический район:
У - умеренный. Цифра определяет категорию размещения: 3 означает размещение аппаратуры в закрытых неотапливаемых помещениях с естественной вентиляцией. Значения температур окружающего воздуха для данного климатического исполнения следующие:
- верхнее значение +400 С;
- нижнее значение -450 С;
- среднее значение +100 С;
- предельный рабочий диапазон -500…+450 С.
Последнее число в шифре технического задания - это номер варианта, указывающий на схему электрическую принципиальную, для которой и требуется разработать печатный узел. В данном случае это схема блока питания. Его схема электрическая принципиальная представлена на рисунке 1.
Рисунок 1
Из технического задания известно так же, что;
- С1 - конденсатор электролитический 4700 мкФ 25 В;
- С2,С3 - конденсаторы электролитические 2000 мкФ 25 В;
- DA1 - операционный усилитель быстродействующий;
- DA2 - аналоговый перемножитель;
- HL1 - светоизлучающий диод;
- R1 - резистор переменный 1 кОм;
- R2 - резистор общего применения 510 Ом;
- R3 - резистор общего применения 30 Ом;
- R4-5, R8 - резисторы подстроченные 22 кОм;
- R6 - резистор общего применения 240 Ом;
- R7 - резистор общего применения 100 Ом;
- R9 - резистор общего применения 24 Ом;
- R10 - резистор общего применения 47 кОм;
- R11 - резистор подстроенный 510 Ом;
- R12 - терморезистор 180 кОм;
- R13 - резистор общего применения 10 кОм;
- R14 - резистор общего применения 75 кОм;
- R15 - резистор общего применения 7,5 кОм;
- R16 - резистор общего применения 17 кОм;
- R17 - резистор общего применения 1 кОм;
- Т1 -понижающий трансформатор с 220 до 18 и 12 В;
- VD1-2- диодные мосты;
- VD3-4 - стабилитроны с напряжением стабилизации 13 В;
- VD5 - универсальный диод;
- VS1 - тиристор импульсный с рабочим напряжением 50 В;
- VT1 - n-p-n транзистор малой мощности, высокой частоты;
- VT2 - p-n-p транзистор малой мощности, низкой частоты;
- VT1 - n-p-n транзистор высокой мощности, низкой частоты;
2. Анализ схемы электрической принципиальной и описание принципа работы изделия
2.1 Анализ схемы электрической принципиальной
При анализе схемы электрической принципиальной следует определить токи и напряжения, действующие в каждой цепи устройства. Это необходимо для оптимального подбора элементной базы для будущего функционального узла. Как видно из пункта 1, необходимо определить мощности рассеивания для резисторов, рабочие напряжения на конденсаторах и выпрямительном диоде и диодных мостах.
В виду того, что схема работает от переменного напряжения не более 20 В и после диодного моста выпрямленное напряжение будет не более 18 В, ясно, что на резисторе R1 напряжение будет не более 14В. Зная сопротивление резистора R1, определим рассеиваемую на нем мощность:
Р1=IU=I2R1=U2/R=142/1000=0.196 Вт
где I - ток, протекающий через элемент;
U - напряжение на элементе;
R1 - сопротивление резистора.
Таким образом, резистор R1 необходимо брать на 0,25 Вт.
Через резистор R2 потечет маленький ток порядка0,001 А. По формуле (1) определим рассеиваемую на нем мощность:
Р2= I2R2=0,0012510=0,00051 Вт
Таким образом, резисторы R2 необходимо брать на 0,125 Вт.
Из схемы видно так же, что в цепи стабилитрона VD3-4 действуют малые ток и напряжение, следовательно, достаточно использование маломощного диода. Максимальное напряжение на конденсаторе С1 небольше18 В, следовательно с учетом запаса прочности следует применить конденсатор на 25 В. Конденсаторы С2 и С3 целесообразно брать на 25 В.
В цепи резисторов R4,R5,R8 действует максимальное напряжение не более 30 В, следовательно, мощность рассеивания будет малой и вполне достаточно применение резисторов на 0,125 Вт.
В цепи резистора R6 действует напряжение около 10 В следовательно достаточно использовать резистор мощностью 0,5 Вт. Через резисторы R7,R9,R10,R11,R14,R15,R16,R17 течет малый ток, следовательно, достаточно использовать резисторы мощностью 0,125 Вт.
Транзистор VT1 требуется малой мощности, но высокой частоты, а транзистор VT2 тоже малой мощности, но низкочастотный.
К транзистору VT3 при короткозамкнутой нагрузке может прикладываться напряжение до 12 В. Значит, максимально допустимое напряжение между стоком и истоком транзистора должно быть на 10-20% больше 12 В (около 15 В).
Диодные мосты VD1-2 необходимы с учетом входного напряжения до 20 В и входным током до 24 мА.
Стабилитроны VD3-4 выбираем в соответствии с техническим заданием с напряжением стабилизации 13 В.
Светоизлучающий диод любой видимого диапазона.
Тиристор VS1 импульсный с рабочим напряжением 50 В, напряжение открытия 2,5 В.
Кроме того, необходимо учесть, что трансформатор Т1 необходимо вынести за пределы функционального узла. Все остальные элементы будут располагаться непосредственно на печатной плате устройства.
2.2 Описание принципа работы узла
Рассмотрим работу устройства. Данным устройством является блок питания предназначенный для питания бытовой радио электронной аппаратуры с выходным напряжением 12 В. Основными элементами устройства являются операционный усилитель, аналоговый перемножитель в интегральном исполнении и транзисторы.
3. Выбор элементной базы и вариантов ее установки
Выбор элементной базы ведется по критериям, определенным при анализе технического задания.
Так же учитываются условие, определенное при анализе схемы электрической принципиальной - трансформатор Т1 выносной (поэтому для печатной платы не учитывается).
Результаты выбора элементной базы для наглядности удобно представить в виде таблицы 1.
Таблица 1
|
Наименование элемента |
Кол. шт. |
Конструкционные параметры |
Параметры внешнихвоздействий |
||||||
|
масса, г |
установочная высота, мм |
установочная площадь, мм2 |
интенсивность отказов10-6 1/ч |
Диапазон температур Сo |
Частота вибраций, Гц |
Ударное ускорение, g (м/с2) |
|||
|
По техническому заданию |
|||||||||
|
-60…+45 |
10-55 |
до 50 |
|||||||
|
Диодный мост КЦ410А |
2 |
0,5 |
5 |
489 |
0,15 |
-60…+85 |
10-600 |
690 |
|
|
Диод КД103А |
1 |
0,1 |
2 |
26 |
0,08 |
-60…+85 |
10-600 |
1470 |
|
|
Светодиод АЛ307БМ |
1 |
0,1 |
10 |
7,8 |
0,635 |
-60…70 |
10-600 |
98 |
|
|
Стабилитрон КС213В2 |
2 |
0,35 |
3 |
72 |
0,05 |
-60…100 |
5-2000 |
735 |
|
|
Тиристор КУ240Б |
1 |
- |
- |
518 |
- |
-60..100 |
10-600 |
- |
|
|
Транзистор КТ306А |
1 |
1 |
10 |
9,62 |
0,2 |
-60…125 |
10-600 |
50 |
|
|
Транзистор КГТ127А |
1 |
1 |
10 |
15,21 |
0,16 |
-60…85 |
10-600 |
73 |
|
|
Транзистор КТ815А |
1 |
1 |
10 |
28,39 |
0,2 |
-40…100 |
10-600 |
98 |
|
|
Аналоговый перемножитель К525ПС2 |
1 |
- |
2 |
146,25 |
- |
-45…85 |
1-2000 |
- |
|
|
Операционный усилитель 140УД23 |
1 |
- |
10 |
100 |
- |
-60…125 |
5-5000 |
- |
|
|
Конденсатор К50-35-25В 2200мкФ |
1 |
20 |
5 |
421 |
0,05 |
-60…85 |
5-600 |
- |
|
|
Конденсатор К50-22-25В 4700мкФ |
2 |
45 |
- |
2366 |
0,02 |
-60…85 |
1-5000 |
- |
|
|
Резистор С-2-33-0,5 |
1 |
0,30 |
3 |
95,55 |
- |
-60…155 |
- |
- |
|
|
Резистор С-2-33-0,25 |
1 |
0,25 |
3 |
48,75 |
0,01 |
-60…155 |
1-3000 |
1471,5 |
|
|
Резистор С-2-33-0,125 |
11 |
0,15 |
2,2 |
28,6 |
0,01 |
-60…155 |
1-3000 |
1477,5 |
|
|
Терморезистор КМТ 10 |
1 |
- |
5 |
63,7 |
- |
-60…125 |
10-600 |
73,5 |
|
|
Переменный резистор СП3-19б |
1 |
1 |
7 |
63,37 |
- |
-60…125 |
- |
- |
|
|
Подстроенный резистор СП3-19б |
4 |
1 |
7 |
63,37 |
- |
-60…125 |
- |
- |
При выборе элементной базы, представленной в таблице 1, учтены все требуемые параметры и условия.
В зависимости от условий эксплуатации, метода изготовления печатных плат, степени автоматизации монтажа выбираются конкретные варианты установки навесных элементов в соответствии с ОСТ 4.ГО.010.030-81. Исходя из технического задания и пункта 1 следует, что разрабатываемый печатный узел, устанавливается в стационарной аппаратуре. Таким образом, выбор варианта установки элементов на печатной плате должен обеспечивать как можно меньшую установочную площадь элемента на плате и высоую механическую прочность.
Установочные размеры для элементов с осевыми выводами определяются по таблице 2.
Размеры самих элементов приведены на рисунках 2 -13.
Таблица 2
|
Длина корпуса L(свыше и до включительно) |
Установочный размер при шаге координатной сетки 2,5мм |
||
|
резистор, конденсатор |
полупроводниковый прибор |
||
|
до 6 |
до 3 |
10 |
|
|
6,0-8,5 |
3,0-4,0 |
12,5 |
|
|
8,5-11 |
4,0-6,5 |
15 |
|
|
11-13,5 |
6,5-9 |
17,5 |
|
|
13,5-16 |
9-11,5 |
20 |
|
|
16-18,5 |
11,5-14 |
22,5 |
Далее представлено обоснование выбора элементной базы и определены варианты установки для каждого вида элементов и разметка места установки на плате.
В качестве диодного моста VD1-2 предлагается использовать КЦ410А, выбранный, прежде всего, по электрическим и массогабаритным показателям. Он имеет малые габариты по сравнению с другими типами мостов. Вариант установки для него VIIIа (рисунок 2).
Рисунок 2
В качестве диода VD5 возможно использование любого маломощного диода (например, КД103, КД109, КД202 и т.д.), поэтому при выборе типа диода КД103А, прежде всего, учитываются габариты и показатели надежности (интенсивность отказов). Вариант установки - Iа(рисунок 3).
Рисунок 3
При выборе стабилитрона, главным образом, учитывалось напряжение стабилизации. При этом данный стабилитрон КС213Б2 удовлетворяет и остальным требованиям. Вариант установки - Iа(рисунок 4).
Рисунок 4
Выбор транзисторов обусловлен, прежде всего, электрическими параметрами. При этом он отвечает всем предъявляемым требованиям. Вариант установки для транзистора - Vб (рисунок 5). В качестве прокладки тоже используется прокладка из картона прокладочного А-1 ГОСТ 9347-74. Формовка выводов для транзистора VT1 показана на рисунке 5а для транзистора VT2 на рисунке 5б для транзистора VT3 рисунок 5в.
Рисунок 5а
Рисунок 5б
Рисунок 5в
При выборе тиристора, главным образом, учитывалось рабочее напряжение 50 В и напряжение открытия 2,5 В. При этом данный стабилитрон КУ240Б удовлетворяет и остальным требованиям. Вариант установки показан на рисунке 6.
Рисунок 6
Светодиод HL1 служит индикатором работы.
Требования к диодам:
цвет свечения - красный для HL1;
прямой ток - не менее 10мА.
Из экономических соображений выбираем в качестве HL1 светодиод АЛ307БМ (рисунок 7).
Их параметры:
прямой ток 10…60мА;
диапазон рабочих температур -60…700С.
Используем вариант установки II.в.
Рисунок 7
При подборе конденсаторов выбор достаточно велик, практически все они удовлетворяют климатическим и механическим требованиям , и поэтому особую роль играют массогабаритные и электрические параметры(отклонение номинала, рабочее напряжение и т.д.), а так же показатели надежности. По этим критериям и подобраны типы К50-35 и К50-20. При установке конденсатора К50-20 в качестве прокладки тоже используется прокладка из картона прокладочного А-1 ГОСТ 9347-74 и дополнительно приклеивается.
Вариант установки для К50-35 Iа, (рисунок 8), для К50-20 (рисунок 9)
Габаритные параметры для конденсаторов С1,С2,С3 приведены в таблице 3.
Таблица 3
|
Конденсатор |
D мм |
H мм |
A мм |
d мм |
m г |
Рисунок |
|
|
C1 |
26 |
60 |
10 |
0,8 |
45 |
8 |
|
|
C2 |
18 |
40 |
7,5 |
0,8 |
20 |
7 |
|
|
C3 |
18 |
40 |
7,5 |
0,8 |
20 |
7 |
Рисунок 8
Рисунок 9
Выбор резисторов (как постоянных, так и подстроечного) аналогичен выбору конденсаторов. Здесь так же выбор широк и на первое место выходят габариты и показатели надежности. Выбранные резисторы С-2-33 и СП3-19б наиболее удачно подходят по этим показателям. Варианты установки для резисторов С-2-33 - Iа (рисунок 10), а для СП3-19б - IIв (рисунок 11).
Рисунок 10
На рисунке 10 показаны варианты установки для постоянных резисторов на 0,125 Вт (рисунок 10а) на 0,25 Вт (рисунок 10б) и на 0,5 Вт (рисунок 10в).
На рисунке 11 показан вариант установки подстроечных резисторов мощностью 0,125 Вт.
Рисунок 11
Выбор терморезистора, прежде всего, обусловлен его номинальным сопротивлением габаритными размерами и условиями эксплуатации терморезистор КМТ10 подходит по всем параметрам вариант установки показан на рисунке 12
Рисунок 12
Выбор микросхем:
Аналоговый перемножитель является одним из основных элементов схемы, и его выбор обусловлен всеми предъявляемыми требованиями. Вариант установки - VIIIб (рисунок 13). В качестве прокладки тоже используется прокладка из картона прокладочного А-1 ГОСТ 9347-74. Вывода микросхемы имеют следующее назначение: 2-6 - балансировка; 3 - вход инвертирующий; 4 - вход не инвертирующий; 5 - напряжение питания Uп; 8-напряжение питания +Uп; 7 - выход;
Рисунок 13
Выбор операционного усилителя, прежде всего, обусловлен техническим заданием и массогабаритными параметрами. Операционный усилитель 140УД23 соответствует всем показателям. Вариант установки 301.8-2 в соответствии с ГОСТ17467-79 показан на рисунке 14. При установке в качестве прокладки используется прокладка из картона прокладочного А-1 ГОСТ 9347-74, приклеивается на клей.
Вывода микросхемы имеют следующее назначение: 2-6 - балансировка; 3 - вход инвертирующий; 4 - вход не инвертирующий; 5 - напряжение питания Uп; 8-напряжение питания +Uп; 7 - выход; Функциональный аналог LF157.
Рисунок 14
В качестве понижающего трансформатора используем трансформатор ТПП209 - 127/220 - 50 номинальной мощностью 1,6 ВА. Напряжение на вторичной обмотки на выводах 15-16 20 В на выводах 17-18 14 В.
Массогабаритные параметры; магнитопровод ШЛ 12х16, масса 365 г. Установочный размер 25 мм максимальные габариты высота 56 мм, ширина 52 мм, толщина 52 мм. Данный трансформатор превышает допустимый установочный вес поэтому его вынесем за пределы печатной платы.
4. Обоснование выбора печатной платы
4.1 Обоснование типа печатной платы
Печатная плата - изоляционное основание с нанесенным на его поверхность печатным монтажом. Их применение повышает надежность аппаратуры, обеспечивает повторяемость электрических параметров, создает предпосылки для автоматизации производства (высокая производительность и низкая себестоимость), уменьшает габариты и массу. Наиболее распространены односторонние печатные платы (ОПП) и двухсторонние печатные платы (ДПП). Проведем их сравнение.
ОПП характеризуется: возможностью обеспечить повышенные требования к точности выполнения проводящего рисунка; установкой навесных элементов на поверхность платы со стороны, противоположной стороне пайки, без дополнительной изоляции; возможностью использования перемычек без изоляции; низкой стоимостью конструкции. К недостаткам ООП следует отнести низкую плотность компоновки, обычно не превышающую 1,5 эл/см3; низкую тепловую и механическую устойчивость контактных площадок. Главным достоинством ОПП является ее низкая стоимость и простота изготовления. Применяется, главным образом, для несложных схем.
ДПП выполняется с металлизированными отверстиями, характеризуются высокими коммутационными свойствами, повышенной прочностью соединения вывода навесного ЭРЭ с проводящим рисунком. Недостатком ДПП является более высокая стоимость по сравнению с ОПП. Применяется для схем повышенной сложности.
Учитывая несложность схемы проектируемой аппаратуры, предлагается применить ОПП. При этом будет обеспечиваться необходимая точность изготовления платы и низкая стоимость.
4.2 Выбор класса точности печатной платы
Предварительная компоновка элементов на ПП и трассировка, показали, что печатную плату можно сделать односторонней.
Односторонние печатные платы (ОПП) характеризуются: возможностью обеспечить повышенные требования к точности выполнения проводящего рисунка; установкой навесных элементов на поверхность платы со стороны, противоположной стороне пайки, без дополнительной изоляции; возможностью использования перемычек без изоляции; низкой стоимостью конструкции. К недостаткам ООП следует отнести низкую плотность компоновки, обычно не превышающую 1,5 эл/см3; низкую тепловую и механическую устойчивость контактных площадок.
Выполнение платы односторонней выгодно, так как требует более простого оборудования, чем оборудование для изготовления двусторонней ПП и проведения компоновочных работ на ней.
Класс точности выбираем таким, при котором плата будет иметь достаточную надежность при минимальной стоимости и сложности производства. Так как односторонняя ПП в соответствии с ГОСТ 24322-80 изготовляется химическим методом, а для ПП, изготовляемых таким методом третий класс не применяют, кроме того, согласно ГОСТ 23751-86 для ПП с дискретными изделиями электронной техники при малой и средней насыщенности поверхности платы навесными элементами применяется второй класс точности, то в нашем случае возможно применение второго класса точности.
Номинальные значения основных параметров элементов конструкции ПП для второго класса точности берутся следующими:
? Максимальные размеры ПП, мм: 470Ч470;
? Минимальная ширина проводника t=0.45мм;
? Минимальная ширина зазора s=0.45мм;
? Предельное отклонение проводника с металлическим покрытием ?t=-0,10мм...+0,15мм;
? Гарантийный поясок контактной площадки bmin=0,20мм;
? Допуск на отверстие диаметром до 1мм без металлизации ?d=±0,10мм;
? Допуск на отверстие диаметром >1мм без металлизации ?d=±0,15мм;
? Отношение диаметра металлизированного отверстия к толщине платы г=0,4.
Коммутационная способность ПП зависит от класса точности и шага координатной сетки. Шаг координатной сетки выбираем равным 2,5мм для второго класса точности.
4.3 Выбор метода изготовления и материала печатной платы
Несмотря на то, что существует достаточно большое количества методов изготовления печатных плат с целью повышения процента выхода годных плат, применения на предприятиях единого унифицированного технологического оборудования и снижения трудоемкости изготовления ГОСТ 24322-80 "Платы печатные. Требования к последовательности выполнения типовых технологических процессов" ограничивает изготовление ПП тремя методами:
- химическим - для ОПП;
- комбинированным позитивным - для ДПП;
- металлизации сквозных отверстий - для МПП.
Следовательно, метод изготовления ПП должен быть химическим (способ получения рисунка фотохимический).
В качестве основания печатной платы используются слоистые диэлектрики на основе бумаги (гетинаксы) и на основе стеклоткани (стеклотекстолиты). Выбор материала определяется электроизоляционными свойствами, механической прочностью, обрабатываемостью, стабильностью параметров при воздействии агрессивных сред и изменяющихся климатических условий, себестоимостью. Стеклотекстолит превосходит гетинакс практически по всем техническим и электрическим характеристикам: допустимая влажность окружающей среды для платы без дополнительной влагозащиты (85% для гетинакса и 93% для стеклотекстолита). Стеклотекстолит имеет меньший тангенс угла диэлектрических потерь (0,035 против 0,07) и меньшую диэлектрическую проницаемость (5,5 против 7,0), что уменьшает паразитную емкость; водопоглощение при толщине 1,5мм (20мг против 80мг), прочность на отслаивание фольги после кондиционирования в гальваническом растворе (3,6Н против 1,8Н), прочность на отрыв контактной площадки (60Н против 50Н) - важный показатель для плат, эксплуатируемых в жестких механических условиях.
Исходя из выше сказанного стеклотекстолит превосходит гетинакс практически по всем показателям, но стоимость его значительно выше.
Предпочтительными значениями номинальных толщин одно- и двусторонних печатных плат являются 0,8; 1,0; 1,5; 2.0 мм.
Материалы, рекомендуемые для изготовления печатных плат, приведены ниже в таблице 4.
Таблица 4
|
Наименование |
Марка |
Толщина материала, мм |
Тип печатной платы |
ГОСТ. ТУ |
|
|
Гетинакс фольгированный |
ГФ-1-50 ГФ-2-50 ГФ-1-35 ГФ-2-35 |
1,0…3,0 1,5…3,0 1,0…3,0 1,0…3,0 |
ОПП и ДПП |
ГОСТ 10316-78 |
|
|
Стеклотекстолит фольгированный |
СФ-1-35 СФ-2-35 СФ-1-50 СФ-2-50 СФ-1Н-50 СФ-2Н-50 |
0,8…3,0 0,8…3,0 0,5…3,0 0,5…3,0 0,8…3,0 0,8…3,0 |
ОПП и ДПП |
ГОСТ 10316-78 |
|
|
Стеклотекстолит фольгированный повышенной нагревостойкости |
СФНП-1-50 СФНП-2-50 |
0,5…3,0 0,5…3,0 |
ОПП и ДПП |
ГОСТ 10316-78 |
Исходя из того, что проектируемая аппаратура является стационарной и эксплуатируется при достаточно невысоких значениях механических нагрузок и жестких климатических условий необходимо использовать стеклотекстолит.
Таким образом выбираем СФ-1-35-1,5 ГОСТ 10316-78 - фольгированный стеклотекстолит высшего сорта, толщиной 1,5мм, облицовочный с одной стороны медной электролитической фольгой толщиной 35мкм в виду маломощности схемы.
5 Определение основных конструктивных параметров печатной платы
5.1 Определение размеров печатной платы
Размеры печатной платы определяются исходя из площади, необходимой для размещения всех электрорадиоэлементов, элементов печатного монтажа и площади дополнительных зон.
При компоновке элементов на печатных платах оперируют понятием установочной площади элемента, которую для большинства элементов вычисляют по формуле (3):
Sуст = 1.3 BL ,
где В - максимальная ширина (диаметр элемента);
L - длина элемента, включая отформованные выводы (установочный размер).
Установочная площадь учитывает зазоры, которые необходимы для работы укладочного инструмента.
Если печатная плата содержит краевые поля, необходимые для маркировки, установки контрольных точек, элементов фиксации и коммутации, то их площадь также включается в полную площадь печатной платы.
При определении полной площади платы вводят коэффициент ее увеличения, находящийся в пределах КS= (1,5...3) :
,(4)
где N - количество компонентов на плате;
Sкп - площадь краевых полей платы.
Sуст - установочная площадь отдельных элементов
Задавшись коэффициентом увеличения 2, определим площадь печатной платы:
Sуст=2х7953,92=15907,84 мм2(5)
Масса элементов равна примерно 75 грамм.
Если печатный узел используется в составе стойки или как субблок, выбирается стандартный типоразмер печатной платы. В нашем случае проектируемый функциональный узел располагается в автономном блоке, поэтому возможно применение ПП произвольных размеров, обеспечивающих необходимую площадь. Исходя из площади печатной платы, определяем конкретные, габаритные размеры в соответствии с ГОСТ 10317-79. По техническому заданию не требуется плата оригинальной формы, поэтому выбрана прямоугольная форма печатной платы. Полученной установочной площади соответствует плата с линейными размерами 100Ч160 мм.
5.2 Определение диаметров монтажных и крепежных отверстий, размеров контактных площадок
Диаметр монтажного отверстия зависит от диаметра вывода элемента, необходимого монтажного зазора, обеспечивающего возможность автоматизации сборки и затекание припоя внутрь отверстия при пайке, наличия металлизации и определяется по формуле:
d = dэ + r + |Дdно|, (6)
где dэ - диаметр вывода навесного элемента;,
r - разность между минимальным значением диаметра отверстия и максимальным значением диаметра вывода элемента. Определим r=0.4 мм;
Дdно - нижнее предельое отклонение номинального значения диаметра отверстия. Для плат 2-го класса точности на отверстия диаметром до 1 мм |Дdно|=0.1 мм. печатная плата радиоэлектронный узел
Контактные площадки могут иметь произвольную форму, однако предпочтительной является круглая форма. Ее площадь (без учета площади отверстия) для 2-го класса точности должна быть не менее 2,5мм2. Для обеспечения лучшей трассировки допускается подрезание краев контактной площадки до минимально допустимого гарантийного пояска или развитие в свободную сторону. Контактная площадка, предназначенная для установки первого вывода многовыводного элемента, должна иметь форму, отличную от остальных (например, иметь "усик"). Диаметр круглой контактной площадки определим по формуле:
dк = d + Дdво +2b +c, (7)
где, d - диаметр монтажного отверстия;
b - гарантийный поясок контактной площадки, для 2-го класса точности b=0.2мм;
c - коэффициент, учитывающий влияние разброса межцентрового расстояния, смещение фольги в разных слоях, подтравливание диэлектрика. Учитывая 2-ой класс точности примем с=0.4мм.
Дdво - верхнее предельное отклонение диаметра отверстия. При размерах диаметра отверстия d0?1 мм Дdво=0.1 мм.
Результаты вычислений занесем в таблицу 9.
Таблица 9
|
Элементы |
Диаметры выводов, мм |
Дd, мм |
Диаметры монтажных отверстий, мм |
Диаметры контактных площадок, мм |
|
|
C1 |
0.8 |
0,1 |
1,3 |
2,2 |
|
|
C2-3 |
0,8 |
0,1 |
1,3 |
2,2 |
|
|
DA1 |
0.5 |
0,1 |
1,0 |
1,9 |
|
|
DA2 |
0,5 |
0,1 |
1,0 |
1,9 |
|
|
R1,R4-5,R8 |
0,6 |
0,1 |
1,3 |
2,2 |
|
|
R2-3,R7, R9-11,R13-17 |
0,6 |
0,1 |
1,3 |
2,2 |
|
|
R12 |
1,00 |
0,15 |
1,3 |
2,2 |
|
|
HL1 |
0,56 |
0,1 |
1,3 |
2,2 |
|
|
VD1-2 |
1,035 |
0,15 |
1,5 |
2,4 |
|
|
VD3-4 |
0,56 |
0,1 |
1,3 |
2,2 |
|
|
VD5 |
0,55 |
0,1 |
1,3 |
2,2 |
|
|
VS1 |
0,85 |
0,1 |
1,5 |
2,2 |
|
|
VT1 |
0,4 |
0,1 |
1,0 |
1,9 |
|
|
VT2 |
0,5 |
0,1 |
1,0 |
1,9 |
|
|
VT3 |
0.5 |
0.1 |
1,0 |
1,9 |
Для того, чтобы выбрать минимальное расстояние между двумя расположенными рядом печатными проводниками, следует найти рабочее напряжение между проводниками, которое будет максимально допустимым при заданных условиях эксплуатации ФУ.
В проектируемом узле напряжение между любыми проводниками не превышает 30 В, (расстояние между проводниками берется таким образом, чтобы узел мог работать без пробоя и паразитная емкость была минимальна в условиях повышенной влажности (933% при температуре 402 в течении 48 часов). Для того, чтобы определить требуемую ширину печатных проводников и толщину фольги найдем токи в сильноточных цепях. Как уже было ранее рассчитано, ток в любой из цепей микросхемы не превышает 13 мА. Наибольшие токи протекают по цепи питания. Суммарный ток потребления возьмем приблизительно 30 мА. Допустимая токовая нагрузка на элементы проводящего рисунка для фольги 30 А/мм2 (30*106 А/м2).
6. Разработка конструкции узла
6.1 Выбор элемента внешней коммутации узла
Для обеспечения электрической связи ФУ с другими узлами, блоками, выносными элементами в конструкции должны быть предусмотрены элементы контактирования - соединители.
Соединители могут быть выбраны в виде вилки навесных разъемов; сформированных печатных концевых вставок на ПП; монтажных отверстий; штырей, впаянных в монтажные отверстия; и, наконец, контактных площадок. Для обеспечения удобства монтажа и ремонта все элементы коммутации ФУ должны быть выведены на одну из сторон ПП.
В виду использования проектируемой ПП в автономном блоке и малого количества внешних соединений предлагается использовать соединение посредством монтажных отверстий с использованием плоского кабеля с шестью проводниками (рисунок 10).
Рисунок 15
При этом в соединительные отверстия вставляются пустотелые заклепки диаметром 1.7 мм и толщиной стенки 0.2 мм и по краям развальцовываются. Необходимый диаметр отверстия при этом 1.8 мм. Диаметр контактной площадки по формуле (10) будет 2.5 мм. Отверстия располагаются с шагом 5 мм.
6.2 Варианты компоновки узла
Под компоновкой РЭС понимают часть процесса конструирования, связанного с размещением на плоскости или в объеме отдельных составных частей изделия с учетом реализации необходимых электрических связей, взаимного влияния электромагнитных и тепловых полей. При компоновке ПП электрорадиоэлементы обычно заменяют их установочными моделями, которые представляют собой проекцию элемента на плату. Вариантов компоновки может существовать очень много. На рисунке 16 представлен один из вариантов компоновки проектируемого узла.
Рисунок 16
6.3 Трассировка печатной платы
При разработке трассировки печатной платы следует учитывать необходимость проложения печатных проводников по линиям координатной сетки или под углом 450 к ним. Это нужно для облегчения автоматизированного получения рисунка печатной платы. Для второго класса точности шаг координатной сетки 1.25 мм. Также следует учитывать выдерживание небходимого расстояния между печатными проводниками . Для платы второого класса точности минимальная ширина проводника t и зазора s: 0.45 мм. Для уменьшения плотности протекающего через проводник тока выберем среднюю ширину проводника t=0.7 мм. В узких местах допустимая ширина может принимать значение t=0.5 мм. Трассировка платы показана на рисунке 17.
Рисунок 17
Один из вариантов трассировки, представленная на рисунке 17
6.4 Маркировка печатной платы
Маркировка выполняется обычно методом проводящего рисунка(например, травлением) или же маркировочной краской. Маркировка травлением используется в основном при мелкосерийном производстве при невысокой плотности расположения проводников, когда экономически не выгодно изготовление сеточных трафаретов для маркировки краской. В нашем же случае предполагается крупносерийное производство аппаратуры. В этом случае выгоднее использовать маркировку краской. Современные технологии позволяют применять для всех видов маркировок краску и типографскую печать на твердых поверхностях.
Таким образом, маркировка производится офсетным способом, который удобен при автоматизированном производстве.
Маркировочной краска разрабатываемого функционального узла должна отвечать следующим требованиям:
- возможность автоматического нанесения в условиях крупносерийного производства;
- механическая прочность;
- хорошая адгезия к маркируемой поверхности;
- диапазон рабочих температур от -60 до +450 С;
- рекомендация к маркировке стеклотекстолита.
Всем этим требованиям в полной мере удовлетворяет краска ЭП-572 (ТУ6-10-1539-79). Предлагается использовать краску белого цвета. Свойства краски ЭП-572: диапазон температур от -60 до +1500 С; обладает механической прочностью, маслостойкостью, хорошей адгезией к маркируемым материалам, водостойкостью, спиртобензиностойкостью.
6.5 Выбор покрытий и обеспечение влагозащиты печатной платы
В конструкции разрабатываемой печатной платы должны использоваться различные вида покрытий, которые предназначены для улучшения паяемости, защиты участков печатных проводников от воздействия припоя, обеспечения влагозащиты платы.
В качестве металлических покрытий для улучшения паяемости согласно ОСТ4.ГО.014.000. используются легкоплавкие припои, представленные в таблице 5.
Таблица 5
|
Припой |
Олово, % |
Висмут, % |
Свинец, % |
Кадмий, % |
Температура плавления |
|
Сплав ВудаСплав РозеПОСВ-33ПОС-61 |
12,52533,461 |
505033,3- |
252533,339 |
12,5--- |
68 °С94 °С130 °С190 °С |
Предлагается использовать сплав Розе в виду его лучшей антикоррозийной защиты проводников по сравнению со сплавом Вуда или сплавом Липовитца , а также улучшенной способности к пайке. Его ближайшей заменой является ПОСВ-33.
Для электромонтажных соединений используется, обычно, припой марки ПОС-61. Он относится к легкоплавким припоям и предназначен для пайки выводов дискретных ЭРЭ и ИМС. Его выбор также обусловлен тем, что в изделии имеются полупроводниковые приборы, для которых недопустим перегрев.
Защита от влаги, а также от опасных механических повреждений предусматриваются в виде покрытия печатного узла после сборки лаком. Пленка лака создает барьер воздействию влаги и загрязнений на диэлектрическое основание, предохраняет тонкие проводники от повреждений, увеличивает механическую жесткость платы. Причем лак должен быть бесцветным для свободного прочтения маркировки нанесенной на плату. К покрытиям предъявляются требования хорошей адгезии, малой водопроницаемости и коррозионной стойкости.
В качестве покрытия достаточно применение лака УР-231. Он обеспечивает хорошую защиту платы и ЭРЭ от воздействия климатических факторов, а также повышает и ее механическую жесткость. При этом он дешевле лака ЭП-730.
7. Проверочные расчеты
При разработке конструкции ПП необходимо провести ряд проверочных расчетов, которые подтвердили бы правильность примененных конструктором решений. К таким расчетам относятся: определение минимального расстояния для прокладки n-го количества проводников между двумя отверстиями; расчет проводников по постоянному току; расчет электрических параметров печатных проводников; расчет механической устойчивости печатного узла.
Необходимость проведения тех или иных видов расчетов следует из технического задания и особенностей компоновки и трассировки.
Как видно из выбранного варианта трассировки (пункт 6.3), необходимость определения минимального расстояния для прокладки n-го количества проводников между двумя отверстиями отпадает в виду отсутствия прохождения проводников в узких местах между отверстиями. Расчет электрических параметров печатных проводников (паразитной емкости и индуктивности) производится, главным образом, для высокочастотных устройств. Ввиду того, что проектируемое устройство работает от постоянного напряжения, необходимость такого расчета тоже отпадает.
Таким образом, производится расчет проводников по постоянному току и расчет механической устойчивости печатного узла.
7.1 Расчет проводников по постоянному току
Расчет проводников по постоянному току выполняется с целью определения нагрузочной способности печатных проводников по току, величине падения напряжения на проводниках. Критичными в этом отношении являются проводники цепей питания. Минимально допустимая ширина печатного проводника определяется по формуле (11):
t > Imax/hj ,
где Imax - максимальный ток, протекающий через проводник, в нашем случае составляет 10 мА для входной цепи (пункт 2.1);
h - толщина проводника (мм), в нашем случае 35 мкм ;
j - допустимое значение плотности тока (A/мм2), зависит от метода изготовления ПП и для химического метода при толщине фольги 35 мкм составляет 20 A/мм2.
Произведенный расчет показывает t > 0,014 мм. Таким образом, печатный проводник шириной 0,25 мм (минимальная ширина проводника для печатной платы третьего класса точности) обладает более чем достаточной нагрузочной способностью по току.
Допустимое падение напряжения для микросхемы(таймера) на цепях питания не должно превышать 1-2% номинального значения подводимого напряжения, то есть 0,24 В (при напряжении питания 30 В) . Падение напряжения на проводнике определяется по формуле (12):
U=с lпр Imax/ht
где с - удельное сопротивление проводника, для медной катаной фольги с = 0,017 Ом*мм2/м2;
lпр - длина проводника, 50 мм.
Произведенный расчет показывает U=0.001 В, гораздо меньше 0,24 В.
Таким образом, проводники удовлетворяю предъявляемым требованиям.
Допустимое рабочее напряжение между проводниками печатной платы определяется по таблице 7. Как известно из пункта 2, максимальное (амплитудное) значение действующего в проектируемом устройстве напряжения 21 В, при этом необходимо учитывать возможность работы устройства при пониженном давлении.
Таблица 7
|
Атмос-ферное давление Па |
Мате-риал |
Напряжение, В, не более при расстоянии между проводниками, мм |
|||||||
|
0,15…0,2 |
0,2…0,3 |
0,3…0,4 |
0,4…0,7 |
0,7…1,2 |
1,2…2 |
2…3,5 |
|||
|
Нормаль-ное |
ГФ |
- |
30 |
100 |
150 |
300 |
400 |
500 |
|
|
СФ |
25 |
50 |
150 |
300 |
400 |
600 |
830 |
||
|
53600 |
ГФ |
- |
25 |
80 |
110 |
160 |
200 |
250 |
|
|
СФ |
20 |
40 |
110 |
160 |
200 |
300 |
430 |
||
|
666 |
ГФ |
- |
20 |
30 |
58 |
80 |
100 |
110 |
|
|
СФ |
10 |
30 |
50 |
80 |
100 |
130 |
160 |
Как видно из таблицы 7, для проектируемого функционального узла расстояние между проводниками должно быть не меньше 0,2 мм. Выбранный третий класс точности печатной платы (минимальное расстоянии между проводниками 0,25 мм) вполне удовлетворяет этому требованию.
7.2 Расчет на вибропрочность печатной платы.
Вибропрочность платы определяется его собственной частотой (Гц), определяемой по формуле (13):
,
где а - длина пластины, см;
h - толщина пластины, см;
с - частотная постоянная.
Значения частотной постоянной в зависимости от варианта закрепления и от отношения длин сторон платы определяются по таблице 4.1 [3].
В нашем случае плата крепится винтами по углам и имеет отношение длин сторон а/b=1,75. Тогда по таблице 4.1 [3] частотная постоянная с=94.
Формула (13) используется для расчёта стальных ненагруженных пластин. Если пластина изготовлена не из стали, а из другого материала, то в формулу вводится поправочный коэффициент на материал:
,
где ЕСФ и сСФ - модуль упругости (3.45Ч105 кг/см2) и плотность (2,5 г/см3) стеклотекстолита фольгированного; Ес и сc - модуль упругости (21*105 кг/см2) и плотность (7,35 г/см3) стали.
Тогда Км=0,69.
Если пластина равномерно нагружена, то вводится поправочный коэффициент на массу элементов:
,
где МЭ - масса элементов, равномерно размещенных на пластине, равна 6,55 г (таблица 1);
МП - масса пластины, при толщине 1,5мм и размерах 40*70 мм его масса будет около 10,5 г.
Тогда Кмас=0,78.
Таким образом, формулу для определения собственной частоты колебаний равномерно нагруженной пластины можно записать в следующем виде:
.
При подстановке данных в формулу (16) получится fc=1549Гц. Внешняя верхняя частота из технического задания равна 150 Гц. Так как отношение внешней частоты к собственной больше двух (около 10), то виброзащита данной платы удовлетворительна.
7.3 Расчет на ударопрочность печатной платы
Расчет ведется для элемента, имеющего наибольший вес и наибольшую длину выводов (имеется в виду расстояние от места формовки до места пайки).
Таким элементом в нашем случае является электролитический конденсатор, имеющий массу 1.5 г , длину выводов около 4.5 мм, диаметр выводов 0.6 мм.
Максимальное отклонение элемента по действием ударного импульса:
,
где P - приложенная сила, кг;
l - длина вывода, см;
Е - модуль упругости материала вывода, для твердой меди Е=12Ч105кг/см2;
J - осевой момент инерции, см4.
Для круглых выводов осевой момент инерции определяется по формуле:
J=0.005d4=0.005*0.064=64*10-9см4,)
где d - диаметр вывода, см.
Приложенная сила определяется следующим образом:
Р=аQ ,)
где а - ускорение в единицах g, по техническому заданию 30g;
Q - вес элемента , 0.0015кг.
Тогда приложенная сила, будет 0.045 кг, а максимальное отклонение элемента по действием ударного импульса = 0,009 см = 0,09 мм. По техническому заданию =0,15 мм. Таким образом, расчетное значение не превышает заданного значения, что говорит о достаточной прочности конструкции. Очевидно, что при заданных условиях эксплуатации, расстояния между навесными элементами равного 1мм более чем достаточно, для предотвращения соударения корпусов навесных элементов.
Упругая деформация материала вывода, кг/см2, при поперечном изгибе определяется по формуле (20):
Z = M/W
где М - изгибавший момент, кг*см, определяется о формуле (21);
W - момент сопротивления изгибу, см3, определяется о формуле (22).
M = Pl/2=0,045*0,45/2=0,01 кг*см,
W = 0,1d3=0,1*0,063=21,6*10-6 см3.
Тогда Z=463 кг/см2. Предел упругой деформации для твердой меди составляет Z = 3000 кг/см2. Найденное значение Z меньше, и это означает, что при данных параметрах механических воздействий не произойдет излома вывода и выхода изделия из строя.
Заключение
В данной курсовой работе было проведено проектирование функционального узла на печатной плате. При разработке функционального узла были произведены работы по выбору элементной базы, соответствующей техническому заданию и схеме электрической принципиальной; определены необходимые тип, класс точности, метод изготовления и размеры печатной платы, а так же необходимые размеры для установки элементов. Кроме того, произведен выбор необходимых покрытий для маркировки, обеспечения влагозащиты платы и паяемости контактных площадок.
Требования технического задания были полностью учтены. Особое внимание обращалось на обеспечение высокой надежности и массогабаритные характеристики разрабатываемой печатной платы, что необходимо при разработке аппаратуры самолетного базирования. Вариант компоновки и соответствующий ему вариант трассировки являются достаточно удачным. Проведенные проверочные расчеты показали состоятельность конструктивных решений, применяемых при проектировании.
Библиографический список
1. Леухин В.Н. Выбор элементной базы по эксплуатационным и конструктивным параметрам: Справочное пособие. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003.
2. Леухин В.Н. Проектирование радиоэлектронных узлов: Учебное пособие. - Йошкар-Ола: Периодика Марий Эл, 2003.
3. Лярский В.Ф., Мурадян О.Б. Электрические соединители: Справочник. - М.: Радио и связь, 1988.
4. Конденсаторы: Справочник. Четвертков И.И., Дьяконов М.Н. - М.: Радио и связь, 1993.
5. Полупроводниковые приборы: транзисторы. Справочник. Под ред. Н.Н. Горюнова. - М.: Энергоатомиздат, 1985.
6. Резисторы: Справочник. Под ред. И.И. Четверткова. - М.: Энергоиздат, 1981.
7. Справочник: Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги. Том 7. Под ред. А.В. Нефедова - М.: РадиоСофт, 2000.
8. Справочник по полупроводниковым диодам. Под ред. И.Ф. Николаевского. - М.: Связь, 1989.
9. Справочник радиолюбителя. Полупроводниковые приборы и их зарубежные аналоги: Электронная база данных.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Описание схемы электрической принципиальной и принципа работы узла. Обоснование выбора класса точности и способа пайки печатной платы. Элементы внешней коммуникации узла. Способы обеспечения влагозащиты платы. Расчет проводников по постоянному току.
курсовая работа [989,4 K], добавлен 21.03.2013Обоснование выбора элементной базы. Выбор вариантов формовки выводов и установки изделий электронной техники на печатные платы. Описание материалов и покрытий. Расчет диаметра монтажных отверстий, контактных площадок. Сборка и монтаж печатного узла.
курсовая работа [121,5 K], добавлен 21.12.2011Разработка конструкции и технического процесса изготовления печатной платы. Условия эксплуатации электронной аппаратуры. Выбор типа конструкции и определение габаритных размеров печатной платы. Расчет диаметра монтажных отверстий и контактных площадок.
курсовая работа [953,4 K], добавлен 05.05.2012Конструкторский анализ схемы установки. Компоновка и трассировка печатной платы. Расчет надежности, вероятностей безотказной работы, минимальной ширины проводников и диаметров контактных площадок. Конструктивно-технологический расчет печатного монтажа.
курсовая работа [270,2 K], добавлен 20.02.2013Анализ электрической принципиальной схемы и выбор элементной базы. Выбор резисторов, конденсаторов, транзисторов и печатной платы. Конструкторско-технологический расчет печатной платы. Конструкторские расчеты печатного узла. Расчет теплового режима.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 28.02.2013Описание работы устройства, его внешних электрических связей. Выбор части схемы, реализованной на одной печатной плате. Конструирование печатной платы автоматического телеграфного ключа, климатическая защита. Расчет собственной частоты печатной платы.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.09.2010Анализ электрической принципиальной схемы блока выравнивания порядков и сдвига мантисс. Выбор защитного покрытия проводников и контактных площадок. Выбор материала защитного покрытия печатной платы. Расчёт монтажных отверстий и контактных площадок.
курсовая работа [638,6 K], добавлен 19.12.2014- Конструкторско-технологическое проектирование функционального узла, расположенного на печатной плате
Конструирование радиоэлектронной аппаратуры. Объединение электронных компонентов. Расчет элементов печатной платы. Подготовка поверхностей заготовок. Технологический процесс изготовления двухслойной печатной платы комбинированным позитивным методом.
курсовая работа [57,7 K], добавлен 19.02.2013 Принцип работы и описание цифрового измерителя емкости оксидных конденсаторов. Выбор типа электрорадиоэлементов (ЭРЭ). Выбор метода изготовления печатной платы. Расчет параметров электрических соединений. Расчет печатной платы на механические воздействия.
курсовая работа [108,4 K], добавлен 10.06.2009Анализ схемы электрической принципиальной и элементной базы. Расчет элементов рисунка печатной платы, надежности функционального узла, комплексного показателя технологичности узла. Описание конструкции усилителя. Разработка технологического процесса.
курсовая работа [175,1 K], добавлен 09.11.2011Сущность и основные понятия печатного монтажа. Требования к оформлению конструкторской документации. Структура сеток и контактных площадок, строение проводников различных размеров. Изображение на чертеже габаритных размеров платы и ее составляющих.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 13.08.2011Создание графического обозначения электрорадиоэлементов. Разработка посадочного места на печатной плате для монтажа элементов. Упаковка выводов конструктивных элементов радиоэлектронных средств. Автоматическая трассировка проводников печатной платы.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 27.05.2012Расчет элементов схемы транзисторного усилителя. Характеристики источника питания. Выбор всех элементов схемы (номиналов и мощностей). Оценка нелинейности схемы. Расчет печатной платы (толщина, размеры отверстий, контактных площадок, ширина проводников).
контрольная работа [321,9 K], добавлен 07.12.2014Компоновка узлов на печатной плате игровой приставки. Технологический процесс монтажа микросхем на печатной плате. Выбор рационального места расположения элементов устройства. Расчет теплоотвода конвекцией. Расчет надежности печатной платы приставки.
курсовая работа [88,2 K], добавлен 11.03.2013Назначение и выходные электрические параметры. Формирование вариантов технологического комплекса. Климатическое исполнение и условия размещения. Расчет затрат на изготовление печатной платы и приобретения оборудования. Технология влагозащиты модуля.
курсовая работа [769,6 K], добавлен 09.05.2015Выбор материала и типа конструкции для производства двусторонней печатной платы, определение класса ее точности. Позитивный фотохимический способ изготовления и нахождение размеров печатной платы, допустимые паразитные параметры и длина проводников.
курсовая работа [103,7 K], добавлен 07.10.2010Технические характеристики, описание конструкции и принцип действия (по схеме электрической принципиальной). Выбор элементной базы. Расчёт печатной платы, обоснование ее компоновки и трассировки. Технология сборки и монтажа устройства. Расчет надежности.
курсовая работа [56,7 K], добавлен 07.06.2010Описание принципа работы блока по схемам блока и модуля на печатной плате, выбор и обоснование схемы. Условия эксплуатации, хранения и транспортировки. Разработка и анализ вариантов конструкции. Выбор способов электрических и механических соединений.
дипломная работа [908,1 K], добавлен 25.04.2015Разработка печатной платы коммутатора нагрузки на оптоэлектронном реле. Выбор метода изготовления печатной платы. Расчет элементов проводящего рисунка печатной платы, температуры в центре нагретой зоны печатной платы и ее расчет на вибропрочность.
курсовая работа [880,5 K], добавлен 31.05.2023Анализ исходных данных. Выбор элементной базы и способа монтажа. Расчет конструкции печатной платы. Создание библиотеки компонентов. Формирование схемы электрической принципиальной с протоколом ошибок. Компоновка, трассировка, файл отчетов о трассировке.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 19.09.2010
