Методические указания по выполнению курсового проекта по курсу «Основы проектирования электронных средств», страница 3

На основании исходной электрической схемы необходимо пронести анализ работы устройства и обоснованный выбор элементной базы (дискретных радиоэлементов ИС, БИС, БГИС, элементов функциональной электроники).

Выбор типа элемента должен производится с учетом:

•  общих технических требований к устройству и требований к конструкции (приложение 2, табл. 2.1; 2.2; 2.3;

•  технологии изготовления .конструкции;

•  наличия соответствующих типов элементов в серийном производстве;

•  экономической целесообразности применения элементов в проектируемом устройстве;

•  требуемых номиналов и классов точности;

•  основных положений по унификации и стандартизации.

Так, например, для ИС с повышением уровня интеграции их стоимость растет, но стоимость проектирования, монтажа и cбopки падает. С ростом степени интеграции уменьшается сложность конструкции и объем устройства, возрастает его надежность. Но там, где нет особых требований по объему, надежности необходимо широко использовать дешевые ЭРЭ, корпусированные ИС широкого применения. В разрабатываемом устройстве ИС по возможности должны быть одной серии, объединенных по уровням сигналов, спряжением питания, конструктивному оформлению и способам крепления и монтажа. Кроме того, выбор конструктивного оформления ИС должен производиться с учетом плотности компоновки, защиты от помех, теплосвода, механической жесткости крепления, технологичности установки и монтажа, надежности герметизации, стоимости и др.   С учетом вышеизложенных требований производится выбор дискретных ЭРЭ (резисторов и конденсаторов); радиокомпонентов (катушек индуктивности, дросселей, трансформаторов и др.); микрокомпонентов (разъемов, индикаторов, кнопок, гнезд, кабелей и др.). Элементы следует выбирать по их техническим условиям помещенным в официальном справочнике. Наличие элемента в этом справочнике означает, что данный тип элемента производится серийно,

При изучении технических условий элементов необходимо обратить внимание на правильность записи данного элемента в конструкторской документации и записывать элементы та, как это требуют технические условия данного типа элементов.

Учет экономической целесообразности при выборе того или иного типа элементов вызван требованием разработки экономически целесообразной конструкции, так как при заданной серийности производства стоимость покупных изделий вместе с другими факторами определит себестоимость прибора. Ясно, что лучшим конструктивным решением прибора будет такое, которое реализовано на элементах с более низкой стоимостью. Однако всегда следует помнить, чтo в угоду экономическим соображениям нельзя поступиться ни одним из технических требований к прибору, обеспечение которых является более важной задачей.

Выбор элементов по серии производится путем сравнения их технических условий эксплуатации с техническими требованиями к устройству. При этом эксплуатационные данные каждого типа элемента должны быть шире требований по условиям эксплуатации прибора. Так, технические требования задают значением температуры среды, сгружающей РЭА. При работе устройства происходит выделение тепла, что создает внутри устройства некоторое превышение температуры относительно окружающей среды, конструкции устройства и выбранного способа охлаждения. Обычно этот перегрев не превышает 20-25 ˚С. Это превышение температуры и должно учитываться при выборе элементов.

В результате приведенного анализа схемы следует привести обоснование разделения электрической схемы на отдельные функциональные части. Такое разделение должно проводиться с учетом выбранного варианта конструкции метода проектирования, производства, технологии изготовления, сборки, регулировки и т. п. [4].

После выбора и анализа элементной базы необходимо провести ориентировочную оценку надежности устройства по принципиальной схеме и электрическим соединениям, т.е. вероятность безотказной работы (5). Если схемная надежность получится меньше заданной в ТЗ, то необходимо пересмотреть элементную базу с учетом повышения характеристик надежности.

2.3. Разработка конструкции

Разработка конструкции РЭА состоит в решение следующих задач:

•  выбора метода конструирования и компоновочной схемы устройства;