Принципиальная электрическая схема устройства. Чертежи корпусов радиоэлементов. Расчеты показателей качества РЭС

Московский авиационный институт

(технический университет)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

ПО КУРСУ ДИСЦИПЛИНЫ:

«ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ЗАЩИЩЕННОЙ РЭА»

1. Общие положения

Целью расчетно-графической работы является систематизация, закрепление и углубление теоретических знаний, полученных в процессе обучения.

Расчетно-графическая работа должна состоять из пояснительной записки и графической части.

Пояснительная записка должна содержать 14-17 страниц и иметь необходимые разделы. Графическая часть должна включать:

1.  схему электрическую принципиальную;

2.  чертеж печатной платы.

В качестве исходного задания предлагается схема электрическая принципиальная, содержащая порядка 40 элементов и перечень элементов к ней. Задается конструкция: функциональный узел в виде ячейки электронного блока на печатной плате или электронный блок.

Пояснительная записка должна включать в себя следующие разделы:

1.  Постановка задачи.

2.  Принципиальная электрическая схема устройства.

3.  Спецификацию элементной базы.

4.  Чертежи корпусов радиоэлементов.

5.  Чертеж печатной платы.

6.  Расчеты показателей качества РЭС.

7.  Заключение.

8.  Список литературы.

Графическую часть выполнять на листах формата А3 или А4.

1. Постановка задачи

Вшить в пояснительную записку задание на выполнение РГР.

2. Принципиальная электрическая схема устройства

На листах формата А3 или А4 в оболочке САПР (P-CAD, Компас и т.п.) разработать схему электрическую принципиальную.

Распечатать схему.

3. Спецификация элементной базы

На основе схемы принципиальной электрической разобраться с обозначениями элементов, их наименованиями и количеством. Спецификацию оформить в виде таблицы 1.

Таблица 1. Спецификация элементной базы

4. Чертежи корпусов радиоэлементов

В данном разделе, используя справочники оформленные в виде книг либо в электронном виде (например Справочник радиолюбителя на CD) представить чертежи элементов, их названия, массу, габаритные размеры, занимаемую площадь, стоимость, интенсивность отказов.

Например.

4.1 Транзисторы

КТ208В

Вес: 1,0 гр

L_общ = 19,8 мм

D_max = 5,04 мм

S= 15,8 мм²

С = 0,5 руб

λ₀ = 0,6*10^-6 1/ч

4.2. Варикапы

КВ144В

Вес: 0,8 гр

L_общ = 54,4 мм

D_max = 2,0 мм

S= 0,88 мм²

С = 0,6 руб

λ₀ = 0,7*10^-6 1/ч

5. Чертеж печатной платы

На листах формата А3 или А4 в оболочке САПР (P-CAD, Компас и т.п.) разработать чертеж печатной платы устройства.

Например:

Распечатать чертеж.

Под чертежом указать шаг координатной сетки, геометрические размеры печатной платы, материал печатной платы.

6. Расчет показателей качества РЭС

6.1 Расчет абсолютных показателей качества

6.1.1 Вес изделия

Масса всей конструкции рассчитывается по формуле

,     кг                                                                                                               (1)

где m_i – масса i-го элемента, входящего в конструкцию, кг;

n – количество одинаковых (i-ых) элементов, шт.;

k – общее количество элементов в конструкции, шт.

6.1.2. Объем изделия

Занимаемый печатным узлом объем будет ограничен по длине и ширине габаритами печатной платы, а по высоте – элементом на плате, имеющем максимальную установочную высоту.

,   м³                                                                                                                    (2)

где S_п.п. – площадь печатной платы, м²;

h – максимальная установочная высота элемента, м.

6.1.3 Потребляемая изделием мощность

,   Вт                                                                                                           (3)

где Р_i – потребляемая i-м элементом мощность, Вт;

k_н – коэффициент нагрузки (принимается равным 0,8).

6.1.4 Стоимость изделия

Определяется как сумма стоимости всех элементов, в том числе и самой печатной платы, входящих в конструкцию.

6.1.5 Частота отказов изделия

,  1/ч                                                                                                                 (4)

где λ_i – интенсивность отказов i-го элемента (определяется из технических характеристик на элемент, либо по справочникам), 1/ч;

n – количество элементов i-го типа.

6.2 Расчет относительных показателей качества

6.2.1 Плотность упаковки элементов на площади

,                                                                                                                                  (5)

где N – количество элементов в изделии, шт.;

S – площадь печатной платы, м².

6.2.2 Плотность упаковки элементов в объеме

,                                                                                                                                  (6)

где N – количество элементов в изделии, шт.;

V – объем печатной платы, м³.

6.3.3 Удельная мощность рассеяния

,                                                                                                                      (7)

где Р_расс – мощность рассеяния изделия;

V – объем печатной платы, м³.

.                                                                                                          (8)

6.3.4. Раздезинтеграция схемы

а) коэффициент дезинтеграции по массе

,                                                                                                                               (9)

где m – общая масса конструкции;

m_N – масса без печатной платы.

б) коэффициент дезинтеграции по объему

,                                                                                                                              (10)

где V – общий объем конструкции;

V_N – объем без печатной платы.

6.4 Расчет комплексного показателя качества

Комплексный показатель качества оценивается по следующей формуле:

,                                                                   (11)

где m₀, V₀, λ₀, Р₀, C₀, T₀ – нормированные значения материальных параметров;

φ – коэффициенты значимости соответствующих материальных параметров.

После расчета комплексного показателя качества для старого и нового вариантов конструкции производится его сравнение и делается вывод о преимуществе какого-либо из вариантов конструкции.

Заключение

В данном разделе следует указать, какие документы были разработаны и оформлены в ходе курсового проектирования, какие основные показателя получены в результате расчётов, каковы конструктивные параметры разработанного устройства.

Список литературы

В данном разделе в алфавитном порядке наименований или фамилий авторов приводятся учебные пособия, справочники, журналы, ГОСТы, которыми пользовались при разработке курсового проекта.

(В тексте на пособия, методикой которых пользовались при расчётах, должна быть ссылка).

Список рекомендуемой литературы для выполнения курсовой работы

1.  P-CAD для Windows. Система проектирования печатных плат. Практ. пособие.. – М.: Издательство ЭКОМ, 2002. – 320 с.

2.  Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов / С.В.Белов, А.В.Ильницкая, А.Ф.Казьянов и др.; Под общ. ред. С.В.Белова. 5-е изд., испр. и доп. – М.:Высш. шк.,2005. – 606 с.

3.  ГОСТ 10317 -79. Платы печатные.

4.  ГОСТ 20406 – 75. Платы печатные. Термины и определения. Переиздание с изменениями. М.: Изд-во Стандартов, 1990.

5.  ГОСТ Р50562 – 93. Оригиналы и фотошаблоны ПП. Общие требования к типовым технологическим процессам изготовления. М.: Изд-во Стандартов, 1994.

6.  Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры: Учебник для вузов / Под общ. ред. В. А. Шахнова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2002. – 528 с.

7.  Пирогова Е. В. Проектирование и технология печатных плат: Учебник. – М.:ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. – 560 с.

8.  Половко А.М. Сборник задач по теории надёжности

9.  Положение о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании. Утверждено постановлением Правительства РФ от 24 июля 2000 г № 554.

10.  Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда». Утверждено главным государственным санитарным врачом РФ 29 июля 2005 г.

11.  Р 2.2/2.6.1.1195-03 «Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности т рудового процесса». Введены приказом главного государственного врача РФ от 1 ноября