Каталог

Помощь

Корзина

Конструирование и технология радиоэлектронных средств. Вариант 8

Оригинальный документ?

Содержание 

1

Введение

3

2

Исходные данные

4

3

Порядок выполнения

5

 

3.1

Определение установочных и габаритных размеров электрорадиокомпонентов

 

5

 

3.2

Определение диаметров монтажных отверстий, контактных площадок, минимальную ширину проводников и расстояние между проводниками

 

 

6

 

3.3

Расчет площади и геометрических размеров односторонней печатной платы заданного устройства

 

6

 

3.4

Трассировка соединений печатной платы

7

 

3.5

Оформление чертежа печатной платы

7

 

3.6

Оформление чертежа печатного узла

9

4

Заключение

10

5

Список используемой литературы

11

6

Приложение 1. Чертеж печатной платы (формат А4)

 

7

Приложение 2. Чертеж печатного узла (формат А4)

 

8

Приложение 3. Спецификация печатного узла

 


Введение

 

Радиоэлектроника является бурно развивающейся областью техники и за время своего существования прошла несколько этапов развития. Каж­дый из этих этапов позволяет резко увеличивать количество функций радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), одновременно сокращая ее вес и размеры, повышая надежность и снижая объем потребляемой энергии. Каждому этапу развития соответствует свое поколение РЭА: к первому поколе­нию относят аппаратуру, элементной базой которой являются электронные лампы, ко второму — аппаратуру на основе полупроводниковых приборов. Разработка и использование интегральных схем (ИС) среднего уровня ин­теграции привели к появлению третьего поколения РЭА; 4-е поколение — это аппаратура, в которой применяются интегральные схемы повышенной степени интеграции, большие интегральные схемы (БИСы) с программи­руемой логикой (микропроцессорные комплекты), позволяющие осуществ­лять цифровую обработку информации.

Термин "радиоэлектронная аппаратура" используется для обозначения устройств различного назначения, имеющих следующий при­знак общности — многократное преобразование сигналов (электромагнит­ных и другой физической природы) для передачи, приема и обработки ин­формации в диапазоне частот от инфранизких до сверхвысоких (СВЧ).

Изучение дисциплины "Конструирование и технология радиоэлектронных средств " обязывает слушателей:

иметь представление о структурах современных и перспективных ра­диотехнических устройств и используемых в них функциональных узлов, о типовых и перспективных конструкторских решениях в радиоэлектронике;

знать принципы выбора конструкторских решений радиоэлектронных средств и обеспечения надежности их работы, влияние параметров сре­ды, материалов, используемых в изделиях и технологического разброса зна­чений параметров компонентов, на схемотехнику устройств;

уметь использовать основные нормативные материалы и техническую документацию, необходимые для выбора конструкторских решений с учетом требований надежности, устойчивости к воздействию окружающей среды, электромагнитной совместимости и технологичности.


Исходные данные 

1) схема электрическая принципиальная согласно варианту задания: 

Перечень электрорадиоэлементов к приведенной схеме

Перечень электрорадиоэлементов к приведенной схеме

Поз. обозначение 

Наименование 

Кол. 

  

Конденсаторы 

 

С1 

К53-7-1 мкФ-15В 

1

С2 

К50-16-50 мкФ-10В 

1

С3 

К53-7-2 мкФ-15В 

1

С4 

К50-16-20 мкФ-16В 

1

С5 

К50-16-10 мкФ-16В 

1

  

Резисторы 

 

R1 

МЛТ-0,25-470 Ом ± 5% 

1

R2 

МЛТ-0,25-2,2 кОм ± 5% 

1

 

МЛТ-0,25-10 кОм ± 5% 

1

R4 

МЛТ-0,25-5,6 кОм ± 5% 

1

R5 

МЛТ-0,25-3,3 кОм ±5%

1

R6 

МЛТ-0,25-3,3 кОм ±5% 

1

R7 

МЛТ-0,25-5,6 кОм ±5% 

1

R8 

МЛТ-0,25-10 кОм ± 5% 

1

R9 

МЛТ-0,25-270 кОм ±5% 

1

 

Диоды 

 

VD1, VD2 

КД522Г 

2

  

Транзисторы 

 

VТ14 

КТ315Б 

4

 

2) плотность печатного монтажа — 1-й класс;

3) количество слоев на печатной плате — один;

4) шаг координатной сетки выбираем 2,5 мм.

5) установка радиоэлементов на печатную плату производится по    ОСТ 4 010.030-81 (например, резисторы и диоды устанавливают по вари­анту Iа или по варианту IIа; конденсаторы — по ва­риантам Iа, IIа, IIв; транзисторы — по вариантам IIв, Vб).

6) в качестве соединителей используется кабель гибкий печатный.


порядок выполнения

 

Определение установочных и габаритных размеров электрорадиокомпонентов

Установку элементов С1С5 произведем по варианту IIв, R1–R9, VD1, VD2 — по варианту IIа, VT1–VT4 — по варианту Vб.

По ОСТ 4.010.090-81 определяем установочные размеры радиоэлектронных компонентов, входящих в состав заданного устройства (устройство регулирования атаки звука). Габаритные размеры компонентов определяем из справочников электро-радио изделий (ЭРИ) и компонентов.

Установочные размеры можно также рассчитать на основе га­баритных размеров, приводимых в справочниках ЭРИ. Для резисторов и конденсаторов, устанавливаемых по вариантам Iа, IIа расстояние от корпу­са ЭРИ до оси изогнутого вывода L составляет не менее 2 мм, для дросселей и диодов — не менее 5 мм. Установочные размеры для ЭРИ необ­ходимо выбирать кратными шагу координатной сетки.

 

Тип РЭК, поз. обозначение

Краткий чертеж

Габаритные и установочные размеры, мм

Конденсаторы

 

С1 К53-7-1 мкФ-15В

С2 К50-16-50 мкФ-10В

С3 К53-7-2 мкФ-15В

С4 К50-16-20 мкФ-16В

С5 К50-16-10 мкФ-16В

Рисунок

C1, С3

D = 4,5; H = 9;

d = 0,6;  l = 2,5.

С2, С4

D = 7,5; H = 13;

d = 0,6; l = 2,5.

С5:

D = 6,5; H = 13,5;

d = 0,6; l = 2,5.

Резисторы

 

R1–R9

МЛТ-0,25

Формула

L = 10; D = 3;

d = 0,6; l = 15.

Диоды

 

VD1, VD2

КД522Г

Формула

L = 4; D = 1,9;

d = 0,5; l = 10.

Транзисторы

 

VТ14

КТ315Б

Формула

L = 7,2; В = 3;

d = 0,5; l = 2,5.

 

 

Определение диаметров монтажных отверстий, контактных площадок, минимальную ширину проводников

и расстояние между проводниками

 

Диаметр монтажного металлизированного отверстия определяется в зависимости от диаметра вывода d навесного элемента: dм отв = d + 0,3.

Для элементов VD1, VD2, VT1 . . . VT4: dм отв1 = 0,8 мм; 

для элементов R1 . . . С5 dм отв2 = 0,9 мм.

Для упрощения чертежа выбираем dм отв1 = 0,8 мм; dм отв2 = 1,0 мм.

 

Расчет диаметров контактных площадок.

Для печатной платы первого класса: b = 0,3 мм; с = 0,6 мм, получаем:

D1 = dм отв1 + 2b + c = 2,0 мм;

D2 = dм отв2 + 2b + c = 2,2 мм;

 

Минимальная ширина проводника для первого класса плотности: tмин = 0,5 мм.

 

Рассояние между соседними проводниками для первого класса плотности: Sмин = 0,5 мм.


Расчет площади и геометрических размеров односторонней печатной платы заданного устройства

 

SC1 = SC3 = D2 = 4,52 = 20,25 мм2;

SC2 = SC4 = D2 = 7,52 = 56,25 мм2;

SC5 = D2 = 6,52 = 42,25 мм2;

SR = l×D + 0,5×D2 = 46,1 мм2;

SVD = l×D + 0,5×D1 = 8,6 мм2;

SVT = l×B = 21,6 мм2.

Определяем полную площадь ПП:

SПП = 2×SC1 + 2×SC2 +  SC5 + 9×SR + 2×SVD + 4×SVT = 713,75  мм2.

Умножаем на коэффициент заполнения k = 1,6:  S = 1142 мм2.

Выбираем геометрические размеры печатной платы; полагаем длину и ширину монтажной зоны одинаковыми: L = Умножаем на коэффициент заполнения k 1,6 S 1142 мм234,8 мм.

Учитывая то, что расстояние между краем печатной платы и центром крепежного отверстия должно составлять не менее 5 мм и ширина краевого поля для гибкого печатного кабеля 25 мм, получаем следующие размеры печатной платы: длина — 64,8 мм, ширина — 44,8 мм. Приводим их в соответствие со стандартизированным рядом согласно ГОСТ 10317-79, выбирая длину печатной платы равной 80 мм, ширину — 50 мм.

 Трассировка соединений печатной платы

 

Выполняем трассировку, прокладывая линии соединений между контактными площадками в соответствии с элек­трической принципиальной схемой.

Печатные проводники рекомендуется выполнять прямоугольной конфигурации, располагая их параллельно, либо под углом 45° к линиям ко­ординатной сетки. Если проводник имеет вид ломаной линии, то точки пере­гиба совмещают с узлами координатной сетки.

Топологию рисунка необходимо строить таким образом, чтобы сни­жать паразитные электрические параметры (паразитная емкость между ря­дом лежащими проводниками или проводником и экранным слоем; их вза­имная индуктивность; индуктивность шин питания; разброс волнового со­противления линии передачи внутрисхемных соединений). Для этого в двусторонней ПП и многослойной ПП шины питания и заземления необходимо располагать со стороны ус­тановки, а сигнальные цепи с обратной стороны; причем проводниковые по­лосы на разных сторонах ПП предпочтительно ориентировать перпендику­лярно друг другу. Необходимо выбирать минимальные длины проводников, увеличенные расстояния между проводниками; неиспользованные контакты следует соединять с шиной заземления.

 

Оформление чертежа печатной платы

 

Оформляем чертеж печатной платы устройства регулирования атаки звука. Стандарт ГОСТ 2.417-78 устанавливает основные правила выполне­ния чертежей печатных плат. Чертежи односторонней ПП и двусторонней ПП именуют: "Плата печат­ная", а чертеж МПП — "Плата печатная многослойная. Сборочный чертеж". Чертеж слоя многослойной ПП с проводящим рисунком, расположенным с одной или с двух сторон, именуют: "Слой многослойной печатной платы". Допускается выполнять чертежи слоев последующими листами сборочного чертежа (Лист 2, Лист 3, . . .). Чертежи выполняют в масштабах 4:1, 2:1, 1:1. На чер¬теже изображают одну проекцию с печатными проводниками и отверстия¬ми; допускается приводить дополнительные виды с частичным изображени¬ем рисунка. На чертежи наносят прямоугольную координатную сетку, кото¬рую наносят тонкими линиями. Основной шаг координатной сетки 2,5 мм, допускаются шаги 1,25 мм и 0,625 мм.

Размеры отверстий, их количество, размеры контактных площадок и другие сведения помещают в таблице на чертеже. Рекомендуемая форма таблицы приведена ниже:

Условное обозначение отверстия

Диаметр отверстия, мм

Наличие металлизации в отверстии

Диаметр контактной площадки, мм

Количество отверстий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проводники шириной менее 2,5 мм изображают сплошной толстой основной линией, являющейся осью симметрии проводника. Действитель­ная ширина оговаривается в технических требованиях. Проводники шири­ной более 2,5 мм можно изображать двумя линиями; при этом, если они совпадают с линиями координатной сетки, указание на чертеже не требует­ся.

Печатные проводники рекомендуется выполнять одинаковой ширины на всем их протяжении. В узких местах, например между двумя соседними монтажными отверстиями, следует сужать проводники до минимально до­пустимых значений и прокладывать их перпендикулярно оси, соединяющей центры отверстий. Оси проводников рекомендуется совмещать с линиями координатной сетки. Расстояние между краем проводника и краем платы рекомендуется выдерживать равным толщине материала.

На чертеже ПП размеры можно указать одним из способов:

в соответствии с ГОСТ 2.307-68;

нанесением координатной сетки в прямоугольной или полярной сис­теме координат.

Координатную сетку наносят либо на всем поле чертежа, либо на час­ти поверхности ПП, либо рисками по периметру ее контура. Линии сетки должны быть пронумерованы подряд или через определенные интервалы. За нуль в прямоугольной системе координат на главном виде ПП следует принимать левый нижний угол ПП.

Рекомендуемый состав и последовательность записи технических тре­бований чертежа:

Печатную плату изготовить . . . методом

Печатная плата должна соответствовать ГОСТ 23752-86, группа жесткости . . . 

Шаг координатной сетки . . . ,

Размеры для справок.

Покрытие . . . (по ГОСТ 9.306-85, ОСТ 4 ГО.014.000).

Масса покрытия . . . кг (только для драгоценных металлов).

Маркировать . . . шрифт по . . . 

 

Оформление чертежа печатного узла

Сборочный чертеж печатного узла "Плата печатная. Сборочный чер­теж" должен давать полное представление о навесных радиоэлементах и других деталях, их расположении и установке на плате, а также сведения о:

1) маркировке позиционных обозначений электро- и радиоэлементов;

2) условных обозначениях выводов приборов (трансформаторов, реле и др.);

3) нумерации выходных контактов, полярности элементов согласно электрической принципиальной схеме на печатный узел.

На чертеже наносят позиционные обозначения, габаритные и устано­вочные размеры, а также размеры, определяющие положение элементов над платой. Чертеж содержит технические требования.


Заключение

 

Выполнение данной курсовой работы в значительной мере повысило мой уровень профессиональной подготовки как радиоинжненера, закрепило практические навыки конструирования различных приборов, разработки печатных плат.

Закреплены практические знания нормативной базы конструирования, правила оформления конструкторской документации.

Полученные знания позволяют лекго ориентироваться при выборе конструкторских решений радиоэлектрон­ных средств и обеспечения надежности их работы.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Аристов О.В., Богданов В.М., Зекунов А.Г. Контроль и управление качест­вом в радиоэлектронике и электротехнике: Учеб. пособие. — М.: Изд. стан­дартов, 1977.

2. Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюри­зация радиоэлектронной аппаратуры; Учебник для вузов. — Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1984.

3. Гусев В.П. Технология радиаппаратостроения. Учеб. пособие для вузов. — М.: Высш. школа, 1972.

4. Компоновка и конструкции микроэлектронной аппаратуры: Справочное пособие /П.И. Овсищер, И.И. Лившиц, А.К. Орчинский и др.; Под ред. Б.Ф. Высоцкого, В.Б. Пестрякова, О.А, Пятлина. — М.: Радио и связь, 1982.

5. Конструирование и технология печатных плат. Учеб. пособие для радио­технических специальностей вузов. — М.; Высшая школа, 1973.

6. Кофанов Ю.Н. Теоретические основы конструирования, технологии и на­дежности радиоэлектронных средств: Учебник для вузов. М.: Радио и связь, 1991.

7. Обеспечение тепловых режимов изделий электронной техники /А.А. Чер­нышев, В.И. Иванов, А.И. Аксенов, Д.Н. Глушкова. — М.: Энергия, 1980.

8. Поляков К.П. Конструирование приборов и устройств радиоэлектронной аппаратуры. — М.: Радио и связь, 1982.

9. Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлек­тронной аппаратуры: Справочник /Э.Т. Романычева, А.К. Иванова, А.С. Куликов и др.; Под ред. Э.Т. Романычевой. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1989.

10.  Справочная книга радиолюбителя-конструктора: В 2-х книгах. Кн. 2 / Р.Г. Варламов, В.Я. Замятин, Л.М. Капчинский и др.; Под ред. Н.И. Чистя­кова. — 2-е изд., исправ. и доп. — М.: Радио и связь, 1993.

11.  Технология деталей радиоэлектронной аппаратуры. Учеб. пособие для вузов / С.Е. Ушакова, В.С. Сергеев, А.В. Ключников, В.П. Привалов; Под ред. С.Е. Ушаковой. — М.: Радио и связь, 1986.