 |
Проектирование функционального узла
|
|
|
|
В качестве заданного функционального узла рассматривается печатный узел, а именно коммутатор приемных цепей (А2).
Разработка печатного узла проводилась с применением САПР фирмы “Autodesk” (США). Разработка чертежно-конструкторской документации с применением пакета прикладных программ “Auto - CAD“.
Проектирование печатного узла производилось в системе “Personal-CAD”.
В частности были произведены следующие шаги:
-автоматическое получение исходной информации из схемы электрической принципиальной;
-смешанное автоматическое и ручное размещение (двухсторонне) элементов на печатной плате;
-трассировка печатных проводников заданной ширины в двух слоях;
-получение предварительной документации (деталировочные и сборочные чертежи).
Окончательная подготовка чертежей производилась в пакете прикладных программ ACAD.
Размещение навесных элементов
Размещение осуществляется в соответствии с ОСТ4.ГО.010.030 и ОСТ4ГО.010.009. Выбираем вариант установки электрорадиолементов на плату в соответствии с заданными условиями эксплуатации и техническими требованиями к конструкции печатного узла. Элементы устанавливаются по ГОСТ29137-91:
– резисторы по варианту 010.02.0201.00.00.
конденсаторы:
– К50-29 по варианту 010.02.0208.00.00,
– К10-17 по варианту 180.00.0000.00.00.
микросхемы:
– планарные по варианту 380.18.1113.00.00,
– не планарные по варианту 320.00.0000.00.00.
Ниже кратко опишем процесс размещения электрорадиоэлементов на печатной плате. Схему электрическую принципиальную разбиваем на функционально связанные группы, составляем таблицу соединений, производим размещение навесных элементов в каждой группе. Группу ЭРЭ, имеющую наибольшее количество внешних связей с уже размещенной группой ЭРЭ размещаем рядом и так далее.
|
|
|
По ГОСТ 23751-79 производим рациональное размещение навесных ЭРЭ с учетом минимизации электрических связей между элементами и так как печатная плата изготовляется двухсторонняя, то количество переходов печатных проводников из слоя в слой кроме того, если возможно, то целесообразно выполнить равномерное распределение масс навесных элементов по поверхности печатной платы. Элементы с наибольшей массой следует устанавливать вблизи мест механического крепления платы.
Размещение навесных электрорадиоэлементов проводилось в пакете прикладных программ P-CAD комбинированно автоматическим и ручным способом.
Расчет печатного монтажа
Проведем расчет печатного монтажа платы устройства управляющего. Исходными данными для расчета являются: толщина проводника 
, максимальный ток, протекающий по шине питания 
, максимальная длина проводника 
, допустимое падение напряжения на проводниках 
, размеры печатной платы 110´170 мм, максимальный диаметр выводов устанавливаемых ЭРЭ 
, расстояния между выводами микросхемы 
.
1. Выбираем для изготовления ПП позитивный комбинированный метод, плата должна соответствовать третьему классу точности по ОСТ 4.010.022-85.
2. Определяем минимальную ширину, мм, печатного проводника по постоянному току для цепей питания и заземления:
(3.1)
где 
максимальный постоянный ток, протекающий в проводниках, А, 
;
допустимая плотность тока, А/мм2, 
;
толщина проводника, мм, 
.
3. Определяем минимальную ширину проводника, мм, исходя из допустимого падения напряжения на нем:
(3.2)
где 
удельное объемное сопротивление, Ом×мм2/м, 
;
длина проводника, м, 
;
допустимое падение напряжения на проводниках, В, 
.
4. Определяем номинальное значение диаметров монтажных отверстий 
:
(3.3)
|
|
|
где 
максимальный диаметр вывода устанавливаемого ЭРЭ;
нижнее предельное отклонение от номинального диаметра монтажного отверстия, мм, 
;
разница между минимальным диаметром отверстия и максимальным диаметром вывода ЭРЭ, мм, 
.
5. Рассчитываем диаметр контактных площадок. Минимальный диаметр, мм, контактных площадок для ДПП, изготовляемых комбинированным позитивным методом:
при фотохимическом способе получения рисунка
(3.4)
где 
минимальный эффективный диаметр площадки;
– толщина фольги, мм, 
.
(3.5)
где 
расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки, мм, 
;
допуски на расположение отверстий и контактных площадок /1/;
максимальный диаметр просверленного отверстия:
(3.6)
где 
допуск на отверстие, мм, 
;
максимальный диаметр контактной площадки:
(3.7)
6. Определяем ширину проводников. Минимальная ширина проводников, мм, для ДПП изготовляемых комбинированным позитивным методом:
при фотохимическом способе получения рисунка
(3.8)
где 
минимальная эффективная ширина проводника,мм, 
Максимальная ширина проводников
(3.9)
7. Определяем минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой
(3.10)
где 
расстояние между центрами рассматриваемых элементов, мм, 
;
– допуск на расположение проводников /1/,мм, 
.
Минимальное расстояние между двумя контактными площадками
(3.11)
Минимальное расстояние между двумя проводниками
(3.12)
Учитывая технологические возможности принимаем:
-ширину проводника печатной платы для цепей питания 0,8 мм;
-ширину проводника для сигнальных цепей 0,5 мм;
-диаметр контактной площадки 2,2 мм.
Конструкторские расчеты
|
|
|
