Проектирования синтезатора частоты УКВ-радиостанции, страница 3

Создание фрагмента чертежа с верхним видом на плату без проводников

Рис.6 Фрагмент чертежа с верхним видом на плату без проводников.

Фрагмент чертежа с принципиальной схемой

Рис.7 Фрагмент чертежа с принципиальной схемой

Примечание: фрагменты чертежей трёх видов на плату можно получить иным способом. При генерации dxf-файла в PCAD нужно отправить в файл все 11 слоёв (5 bot, 5 top, board). В AutoCAD зачерняем все слои враз, создаём новый слой для размеров. Выключаем слои bot и создаём файл top.dwg и сохраняем его. Файл silk.dwg создаётся выключением слоя top и включением слоя silk. При этом размеры уже проставлены. Сохраняем файл как silk.dwg и удаляем в нём нанесённую координатную сетку. Файл bot.dwg создаётся аналогично: выключаем слои top, silk и слой с размерами. Сохраняем файл и ставим знак клеймения платы. При использовании этого метода уменьшается число создаваемых файлов, отпадает необходимость повторного выполнения схожих операции (простановка размеров, задание размерных стилей), а значит, экономится время.

Создание фрагмента чертежа с перечнем элементов

Перечень элементов создаётся на основе текстового файла, сгенерированного после построения электрической схемы в редакторе схем. Наименования компонентов в перечне следуют в алфавитном порядке по названию. Перечень элементов.doc

Создание фрагмента чертежа со спецификацией

Спецификация.doc

Создание чертежа общего вида печатной платы

Рис.8 Плата_А3.dwg.

Создание сборочного чертежа печатной платы

Рис.9 Сборка_А3.dwg

Конструкторские расчеты:

Компоновочный расчет

Плата разделена на конструктивные зоны. На компоновочном эскизе совмещены изображения расположения элементов и соответствующих им зон.

Рис.10 Компоновочный эскиз. Шаг сетки – 2.5 мм

Технологическая зона, состоящая из четырех краевых полей вокруг монтажной зоны, предназначается для крепления печатной платы в технологической оснастке при сборке, монтаже и контроле ячейки, а также для крепления платы к несущей конструкции. Ширина верхней технологической зоны задана больше, чем остальные, ввиду расположения разъёма.

Вывод: На основе компоновочного расчета и учета допустимой кратности размеров плат получены следующие размеры платы  длина    L =  75 мм, ширина    B =  75 мм, коэффициент заполнения платы    Q = 1/k = 0.6877.

Расчет показателей технологичности

Конструктивные показатели:

1. Сложность устройства       С=К1*N + K2*M, где N – число элементов, M – число соединений,  К1 + K2 = 1
С=0.5*29 + 0.5*37=33

2. Объем V = LN *BM *HНК , где LN – длина платы, BM – ширина платы,  HНК - высота.
V = 7,5*7,5*1=56,25 см3

3. Масса  M = MN + MM + MНК = 0.42 кг

MN = 0.4 кг – масса  элементов, MM = 0.005 кг – масса соединений,  MНК = 0.015 кг – масса элементов несущей конструкции

4. Мощность  рассеяния Р= Ррез. + Ртр. + Рд. + Рмикр

Р = 13*0,125*0,7 +0,7*(0,2*2+0,4*2) = 1,9775 Вт

5. Собственная частота  f0 = 168.6 Гц

Показатели технологичности:

1. Коэффициент конструктивной преемственности КК = Nзаимств/(Nобщее – Nкрепеж)

КК=28/30=0.93

2. Коэффициент повторяемости  Кпов ЭРЭ = 1-Nт ЭРЭ/NЭРЭ

КП=1-16/29= 0.55

3. Коэффициент нормализации  КН = (Nстанд+Nуниф +Nнорм) /(Nобщее – Nкрепеж)

КН=(0+28+1)/(30)=0.97

4. Коэффициент использования материалов КИ = Мдеталейзаготовок

КИ =1/1=1

5. Коэффициент показателя надежности КПН = Пдостигнутыйзаданный

6. Коэффициент применяемости ЭРЭ Кп ЭРЭ =  1- Nт.ор ЭРЭ/Nт ЭРЭ , где Nт.ор ЭРЭ — число типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии; Nт ЭРЭ — общее число типоразмеров ЭРЭ в изделии.

Кп ЭРЭ = 1-1/11 = 0.9

7. Коэффициент повторяемости ИС и МСБ Кпов.сх = 1-Nт.к/Nсх , где Nт.к - число типоразмеров корпусов ИС и МСБ в изделии, Nсх — общее число ИС и МСБ в изделии.

Кпов.сх = 1-4/4 = 0

8. Коэффициент установочных размеров (шагов) ЭРЭ Ку.р = 1-Nу.р/NЭРЭ, где Nу.р — число видов установочных размеров ЭРЭ в изделии.

Ку.р = 1-1/29 = 0.97

Расчет показателей теплоустойчивости ЭС

Расчёт теплоустойчивости, выполненный с помощью программы Teplo.exe

         РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА БЛОКА С ЕСТЕСТВЕННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

                   В ПЕРФОРИРОВАННОМ КОРПУСЕ

                 ИСПОЛНИТЕЛЬ: Селяев С.А. 3758

                        Monday, 27-12-2010

                      ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

      1. ДЛИНА БЛОКА, мм.......................... 200

      2. ШИРИНА БЛОКА, мм......................... 100

      3. ВЫСОТА БЛОКА, мм......................... 100

      4. МОЩНОСТЬ РАССЕИВАНИЯ, Вт.................   2

      5. ДАВЛЕНИЕ ВНЕ БЛОКА, KПа.................. 101

      6. ДАВЛЕНИЕ ВНУТРИ БЛОКА, KПа............... 101

      7. ПОЛОЖЕНИЕ ПЛАТ (0-гориз.,1-верт.)........   0

      8. СРЕДНЯЯ ВЫСОТА ЭЛЕМЕНТОВ НА ПЛАТЕ, мм....   7

      9. ШАГ УСТАНОВКИ ПЛАТ, мм...................  20

     10. ЧИСЛО ПЛАТ...............................   1

     11. ДЛИНА ПЛАТЫ, мм..........................  75

     12. ШИРИНА ПЛАТЫ, мм.........................  70

     13. МАКС. РАБОЧАЯ ТЕМПЕРАТУРА СРЕДЫ, C.......  50

     14. МАКС. РАБОЧАЯ ТЕМП. КРИТИЧН. ЭЛЕМЕНТА, C.  70

     15. МОЩНОСТЬ РАСС. КРИТИЧН. ЭЛЕМЕНТА, Вт.....   1.0

     16. ПЛОЩ. ПОВЕРХН. КРИТИЧН. ЭЛЕМЕНТА, мм^2... 700.0

     17. КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРФОРАЦИИ БЛОКА, %..........  20.0

                      РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА:

      1. КОЭФФИЦИЕНТ ЗАПОЛНЕНИЯ БЛОКА.............  0.0      

      2. ТЕМПЕРАТУРА КОРПУСА БЛОКА, C............. 50.0      

      3. ТЕМПЕРАТУРА НАГРЕТОЙ ЗОНЫ, C............. 59.8      

      4. ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА В БЛОКЕ, C........... 55.9      

      5. ТЕМПЕРАТУРА КОРПУСА ЭЛЕМЕНТА, C.......... 58.1      

Вывод: блок при максимальной температуре окружающей среды является теплоустойчивым.

Расчет показателей виброустойчивости ЭС

Для пластины, закрепленной в 4-х точках, частота собственных колебаний определяется с помощью выражения

а и b — длина и ширина пластины; D — цилиндрическая жесткость; ; Е —  модуль упругости; h —  толщина пластины; v — коэффициент Пуассона; М — масса пластины с элементами

Для проектируемого изделия имеем: E = 3.2*1010 Н/м2, ν = 0.279, D = 6.8, f0 = 168.586 Гц

Результат расчёта частоты собственных колебаний на электронном ресурсе http://skr.radioman.ru/vibro/vibro.php: f0 = 168.583 Гц

Рис.11 Параметры для расчёта частоты собственных колебаний