Информатика и выч. техника \ Цифровые устройства и микропроцессоры

Аналитический расчёт размеров печатной платы. Разработка электрического монтажа

Страницы работы

Уважаемые коллеги! Предлагаем вам разработку программного обеспечения под ключ.

Опытные программисты сделают для вас мобильное приложение, нейронную сеть, систему искусственного интеллекта, SaaS-сервис, производственную систему, внедрят или разработают ERP/CRM, запустят стартап.

Сферы - промышленность, ритейл, производственные компании, стартапы, финансы и другие направления.

Языки программирования: Java, PHP, Ruby, C++, .NET, Python, Go, Kotlin, Swift, React Native, Flutter и многие другие.

Всегда на связи. Соблюдаем сроки. Предложим адекватную конкурентную цену.

Заходите к нам на сайт и пишите, с удовольствием вам во всем поможем.

Содержание работы

2 Компоновка

2.1 Аналитический расчёт размеров печатной платы

2.1.1 В основе аналитической компоновки лежат выражения

;

2.1.2 При малом коэффициенте нагрузки по мощности можно использовать упрощенные соотношения для вычисления

;

2.1.3 Установочные размеры приведены в таблице 2

Таблица 2

Тип ЭРЭ	А_max,mm	B_max,mm	H_max,mm			Обозначение на схеме
Конденсаторы К10-17-1б-Н90 0,47–0,68 мкФ	8	6,8	2	163,2	70,72	С₃
К50-35-16В -100мкФ	Ø 8		14	1055,04	65,312	С₄
К50-35-16В -10мкФ	Ø 6,3		12	560,8	40,5	С₅;С₆;С₈; С₁₀;С₁₂
К10-43бМПО- 27–150пФ	4	3,2	2,7	51,84	16,64	С₇;С₁₃;С₁₅; С₁₆;С₁₇;С₁₈; С₂₀;С₂₄;С₂₅
К10-17-2б-Н90-1мкФ	8	6,8	2	163,2	70,72	С₉
К10-17-1б-Н90 0,033–0,1мкФ	4	3,2	2	38,4	16,64	С₁;С₂;С₁₁;С₁₄ ;С₁₉;С₂₁;С₂₃
КТ4-28-М750 4–15пФ	2,8	2,6	1,2	13,104	9,464	С₂₂;С₂₆
Резисторы С2-23-0,125Вт 24–2,0*10⁶Ом	6	2	2	36	15,6	R₁;R₂;R₄; R₅;R₆;R₇;R₈; R₁₀;R₁₁;R₁₂; R₁₃;R₁₄;R₁₅; R₁₆;R₁₇;R₁₈; R₁₉;R₂₀; R₂₁
СП3-19а-0,5Вт	Ø 6,6		4,1	210,3	44,45	R₃;R₉
Транзисторы КТ361В	7,2	3	5	162	28,08	VT₂;VT₅; VT₆;VT₇
КТ3127 А	Ø 5,84		5,3	151,89	26,77	VT₃
КТ3102 Б	Ø 5,04		5,3	105,68	19,94	VT₄
1КТ011 А	Ø 8,5		4,8	408,4	73,7	VT₁
Тип ЭРЭ	А_m_ax,mm	B_max,mm	H_max,mm			Обозначение на схеме
Катушки индуктивности Д1-0,08-0,32	13,5	3,25	3,25	213,9	57	L₁
Д2-0,16-0,22	17,6	4,6	4,6	558,6	105,24	L₄
КиПР 5.035 КиПР 5.036 КиПР 5.037	5	10	5	375	84,5	L₂ ;L₃ ;L₅
Светодиод АЛ307БМ	Ø 5,2		7,5	159,198	21,2	HL
Варикап КВ110Б	7,5	3	3	101,25	29,25	VD₁
Микросхема К140УД12	Ø 8,4		4,7	260,3	55,39	DA₁
Батарея Крона	47,5	25,5	16,5	29978,4	1574,3	GB₁
Микрофон МКЭ-9	Ø 8,5		6,6	374,33	56,72	BM₁

2.1.4 Все ЭРЭ будут размещены на 1-й плате кроме батареи, это видно из условий анализа ТЗ.

2.1.5 Суммарный объём и площадь платы

;

2.1.6 Определяем размеры платы.

2.1.6.1 Размеры длинны и ширины платы выбираем в соответствии с ОСТ 4.010.020-83.

2.1.6.2 В выборе основываемся на площади платы и на габаритах корпуса, габариты корпуса подобраны по мировым аналогам. Размеры платы: 40х100мм.

2.2 Выявление, проработка и обоснование несущей конструкции

2.2.1 Выбор корпуса прибора.

2.2.1.1 Выбор корпуса осуществляется на примере мировых аналогов.

2.2.1.2 Учитывая требования к конструкции, а также размеры платы. Выбираем конструкцию корпуса радиомикрофона с габаритными размерами: 45х180мм.

2.2.2 Эскиз корпуса

Рис.1

2.2.3 Расположение платы и батареи в корпусе

Рис. 2

Плата крепится в корпусе при помощи держателей вида «рельсов» плата зажата между ними, как показано на рис.2.

2.3 Разработка электрического монтажа

2.3.1 Требования к печатной плате.

2.3.2 Класс точности. Целесообразно выбрать класс точности 3-й, так как высокая плотность монтажа. Основной используемый материал фольгированный стеклотекстолит с толщиной фольги 20-35 мкм.

Ширина проводника, t=0,25мм; расстояние между проводниками, S=0,25мм; ширина гарантированного пояска, b=0,1мм; относительная толщина платы, J=0,33мм.

2.3.3 Шаг координатной сетки. В соответствии с ГОСТ 10317-79 определяем шаг 1,25мм т.к. класс точности 3-й и высокая плотность монтажа, присутствие многовыводные элементы с шагом расположения выводов меньше 2,5мм.

2.3.4 Тип ПП

2.3.4.1 Материал основания. Материал ПП выбирается по ГОСТ 10316-78 исходя из требований предъявленных ПП. Наиболее подходящим материалом является стеклотекстолит фольгированный марки СФ-1. Т.к. данный материал подходит требованиям ТЗ по электрическим, климатическим, механическим параметрам. Так же подходит по типу ПП (ОПП) и частотному диапазону.

2.3.4.2 Форма ПП. Плата устанавливается внутри корпуса имеющего цилиндрическую форму и разные по размеру диаметры оснований. Вследствие того, что плата устанавливается при помощи крепежного механизма в виде рельсов (плата въезжает в корпус и держится с двух сторон) и не закрепляется винтами. В этом случае, целесообразно использовать плату трапециевидной формы с основаниями 35 и 40 мм, длинной 100мм. Толщина ПП 1мм, металлизация 35мкм. Установочный размер самой платы (в корпусе) 2,5 по обеим длинам, следовательно, полезная площадь для монтажа на плате сужается и имеет размеры в основаниях 30 и 35мм.

2.3.5 Расчет элементов печатного рисунка.

2.3.5.1 Расчет диаметров отверстий. Диаметр монтажного отверстия рассчитывается по формуле

Среди ЭРЭ имеются следующие диаметры выводов 0,5; 0,6мм. r– выбираем

из допустимых значений т.к. имеет место ручная сборка r=0,2мм.

2.3.5.2 Выбор формы и размеров КП. Для пайки к печатному проводнику вывода навесного ЭРЭ на проводнике делается контактная площадка (КП) в виде участка с увеличенной ширенной. Форму КП выбираем круглую т.к. она технологична и обеспечивает равномерное растекание припоя. Рассчитаем минимальный эффективный диаметр КП для монтажных отверстий

=2,3мм

Способ изготовления ПП должен быть учтён, в данном случае это субтрактивная технология, это влияет на

=2,35мм

2.3.5.3 Ширина проводников. Расчёт минимальной ширины проводников должен производится так же, как и для диаметра КП с учетом подттрава проводящего слоя. Для субтрактивных технологий

2.3.5.4 Расстояние между элементами печатного рисунка. Цель расчётов определить расстояние между центрами рассматриваемых токопроводящих элементов. Расстояние между серединой проводника и центром контактной площадки определяется по формуле