Разработка конструкции передатчика обеспечивающего стабильную работу при синусоидальных вибрациях с частотой от 10 до 70 Гц, страница 6

·  расстояния между элементами печатного рисунка.

Расчет диаметров отверстий

Диаметр монтажного отверстия должен быть больше диаметра вывода на величину, удовлетворяющую условиям пайки и автоматизированной сборки, и может быть рассчитан следующим образом:

,

где d_выв – диаметр вывода ЭРЭ; r – гарантированный зазор между диаметром монтажного отверстия и выводом ЭРЭ.

Величину Δd для монтажных отверстий следует выбирать с учетом всех приведённых в таблице факторов (диаметра, металлизации и оплавления).

Среди ЭРЭ имеются следующие диаметры выводов: 0,5; 0,6; 0,8; 0,95; 1 мм. Рекомендуемое количество типоразмеров отверстий не более трех.

Тогда диаметры отверстий для выводов диаметром 0,5; 0,6 мм равны:

;

для выводов диаметром 0,8; 0,95; 1 мм:

.

Диаметр переходного отверстия:

По ГОСТ 10317-79 d_монт1 = 0,9 мм, d_монт2 = 1,3 мм, d_пер = 0,9 мм.

Выбор формы и размеров контактных площадок

Форму контактных площадок выбираем круглой, т.к. она наиболее распространена и обеспечивает равномерное растекание припоя.

Рассчитаем минимальный эффективный диаметр контактной площадки для монтажных отверстий.

,

где d_imax – максимальный диаметр монтажного отверстия с учётом допуска; T_d и T_D – позиционные допуски расположения осей отверстий и контактных площадок по ГОСТ 23751-86, соответственно.

для d_монт1:

,

для d_монт2:

,

Рассчитаем минимальный диаметр контактной площадки для химического позитивного метода:

,

где H_пр – толщина проводящего слоя (фольги).

для d_монт1:

;

для d_монт2:

;

4.2.5 Расчет параметров проводников.

      Расчет минимальной ширины проводника t_min производится по максимальному току протекающему по проводнику, где j = 100-250А/мм²:

Расчет минимальной ширины проводника t_min должен производиться так же, как и для диаметра КП, с учетом подтрава проводящего слоя.

,

где t_min – минимальная ширина проводника, определяемая классом точности или полученная при проведении энергетических расчетов.

Допустимая токовая нагрузка на элементы проводящего рисунка в зависимости от перегрева проводника не учитываем, т.к. максимальный ток, протекающий по проводнику = 0,12А.

4.2.6 Расчет расстояния между элементами печатного рисунка

Минимальное расстояние между элементами печатного рисунка S_min определяется исходя из технологических возможностей производства печатных плат, условий сборки ПУ и электрических параметров.

Расстояние L₀ между серединой проводника и центром контактной площадки определяется по формуле

,

где T_l – позиционный допуск расположения печатного проводника относительно соседнего элемента проводящего рисунка; D_max – диаметр КП с учетом допуска при изготовлении ; t_max – ширина печатного проводника с учетом допуска при изготовлении: .

; ;      .

Расстояние L₀ между центрами двух контактных площадок определяется как

.

Расстояние между центрами двух проводников равно

.

При перегреве на 10 градусов, для проводника шириной 0,53 мм и толщиной 35 мкм нагрузочная способность по току составляет 2 А. Что выше максимального тока в схеме равного 1,5 А.

Пробивное напряжение между элементами проводящего рисунка, расположенными в одном слое, для заданных расстояний, материала основания ПП и условий эксплуатации составляет 150 В. Следовательно, дополнительных мер по обеспечению электрической прочности принимать не надо.

В схеме протекают малые токи, по этому проводить тепловой расчет не обязательно.

Электромагнитная  совместимость схемы.

Наиболее универсальным (широко применяемым) и наиболее чувствительным к помехам аналоговым узлом является усилитель. При отсутствии полезного сигнала на входе усилителя на его выходе имеется некоторое (обычно небольшое) напряжение, обусловленное внутренними помехами (вызванными тепловыми шумами резисторов и активных элементов), а также внешними помехами (наводками) на входе с выхода усилителя или от других устройств. Наибольшее влияние оказывают внешние помехи, которые могут поступать на усилитель различными путями через емкостные,  индуктивные и кондуктивные паразитные связи.

Чтобы характеристики устройства при наличии обратной связи заметно не изменились, величина  между входом и выходом усилителя должна быть на порядок меньше. Уменьшения емкостной паразитной связи можно добиться, разнося источники и приемники помех или используя во входной цепи диэлектрики с небольшой относительной диэлектрической проницаемостью, например фольгированный фторопласт (ФФ-4, ФАФ-4), полиимид. Это одновременно позволяет уменьшить потери во входных цепях усилителя и  паразитную связь с другими устройствами.

Кондуктивной помехи является помеха , поступающая на вход усилителя с шины питания через делитель.

При использовании RC-фильтров резистор выбирают из условия , где  — ЭДС источника питания;  — постоянная составляющая тока. Коэффициент развязки фильтра , где  — допустимая амплитуда помехи на выходе фильтра;  — амплитуда помехи на входе фильтра. В этом случае емкость на выходе источника питания можно определить по формуле . На практике коэффициент развязки всегда меньше вычисленного, поскольку при расчете не учитываются паразитные параметры электромонтажа  фильтров.

На частотах порядка от килогерц до единиц мегагерц разности потенциалов между различными точками корпуса настолько малы, что его поверхность можно считать эквипотенциальной и, следовательно,  не создающей  паразитной связи.

Список использованных источников

1. Сарафанов А.В., Трегубов С.И. «Основы проектирования электрических средств: техническое задание, формирование и анализ»

2. Сарафанов А.В., Трегубов С.И. Конструирование РЭС. Техническое задание и его анализ: Учебное пособие. Красноярск: КГТУ, 1999. 80 с.

3. Партала О.Н. Радиокомпоненты и материалы: Справочник. – К.: Радиоматор, М.: КУбК-а, 1998. 720 с., ил.