Разработка печатного узла

Введение

Современные электронные средства проектируются с использованием интегральных схем высокой степени интеграции и элементной базы, монтируемой на поверхность. Это позволяет существенно расширить функциональные возможности аппаратуры. Монтаж на поверхность – это крепление и монтаж компонентов специальной конструкции непосредственно на поверхность печатной платы. Главная особенность конструкций компонентов, монтируемых на поверхность (КМП) – отсутствие штыревых или планарных выводов. Взамен их для присоединения к плате используются металлизированные торцы корпусов компонентов или настолько миниатюрные выводы, что они в незначительной мере увеличивают площадь платы для монтажа такого компонента.

В основном в конструкциях радиоэлектронных узлов в современных радиоэлектронных аппаратурах наблюдается сочетание методов монтажа в отверстия и монтажа на поверхность, а так же поблочное. Последнее позволяет быстрый ремонт за счет замены не исправного блока на аналогичный исправный.

В данной курсовой работе будет разработан печатный узел, в котором будет максимально использован монтаж на поверхность.

В общем виде проектирование конструкции печатного узла и технологии его изготовления в данной курсовой работе состоит из следующих глав:

− анализ технического задания;

− разработка конструкции узла;

− проверочный расчет;

В данной курсовой работе представлены чертежи схемы электрической принципиальной, печатной платы и сборочного чертежа

1 Анализ технического задания

печатный узел плата электрическая принципиальная

Конкретное конструктивное исполнение функционального узла (ФУ) на печатной плате (ПП) во многом зависит от условий эксплуатации (от уровня механических и климатических воздействий), схемотехнического назначения (вида аппаратуры, диапазона частот, рассеиваемых мощностей и т.д.), используемой элементной базы, особенностей установки ФУ в конструктивы старшего уровня, тиражности выпуска.

Основные требования вытекают из технического задания, которое задается в виде шифра, в нашем случае 515ТВ4-24.

Первый элемент обозначения указывает на тип аппаратуры. В данном случае цифра 5 означает, что аппаратура является морской. Радиоаппаратура, в зависимости от назначения, может расчленяться на несколько функционально законченных частей и должна отвечать следующим условиям:

- Защищенность РЭС от значительных случайных ударов и вибрационных нагрузок при перемещении вместе;

 - Требования высокой надежности;

 - Малый вес (за плечами – 10кг, на ремне через плечо – 3кг, в кармане – 1 кг.)

 - Возможность работы РЭС на ходу и на ощупь (в темное время суток);

 - Защищенность от попадания пыли, влаги, конденсата.

 - Стойкость к циклическим сменам температуры

Тип аппаратуры обуславливает так же уровень механических воздействий применительно к объекту установки. Для морской аппаратуры установлены следующие требования к уровню механических воздействий:

Корпус:

- частота вибраций - 1…15 Гц;

- амплитуда – 1,5…3

- ударное ускорение - 200…400 g.

- линейное ускорение – до6 g.

Второй элемент обозначения указывает на конструктивное исполнение. Цифра 1 означает, что аппаратура эксплуатируется в виде автономного блока (прибора, устройства). Автономный блок не требует, как правило, использования стандартных размеров плат по обеспечению их входимости в блоки и субблоки.

Третий элемент обозначения определяет условия производства. В данном случае цифра 5 указывает на крупносерийное производство с выпуском изделия в количестве 10⁵=100000 штук в год. В зависимости от объема производства изменяются и  требования к автоматизации установки элементов, способам маркировки, методам изготовления, классам точности  печатных плат. В виду крупносерийности производства желательно автоматизировать процесс, применить к печатной плате минимально возможный класс точности и наиболее простой способ ее изготовления.

Четвертый и пятый элемент, буквенный код В и цифра 4, указывают на климатическое исполнение, т.е. на климатический район и  категорию размещения. Буквенный код характеризует климатический район: В- всеклиматическое исполнение для суши и моря(кроме Антарктиды).Цифра определяет категорию размещения: 4 означает размещение аппаратуры в отапливаемых помещениях с исскуственным климатом. Значения температур окружающего воздуха для данного климатического исполнения следующие:

- верхнее значение +35⁰ С;

- нижнее значение +1⁰ С;

- среднее значение +10⁰ С;

- предельный рабочий диапазон +1⁰…+35⁰ С.

Последнее число в шифре технического задания – это номер варианта, указывающий на схему электрическую принципиальную, для которой и требуется разработать печатный узел. В данном случае это схема формирователя однополярных импульсов. Его схема электрическая принципиальная представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема электрическая принципиальная.

Таблица 1 – Параметры элементов схемы усилителя постоянного тока

Позиционное обозначение	Выполняемые функции и характеристики
DA1	ОУ общего применения
С1, С2	Конденсатор 100 пФ
R1,R2, R6	Резистор общего применения 10 кОм
R3	Резистор общего применения 100 кОм
R4	Резистор общего применения 750 Ом
R5	Резистор общего применения 1,5 кОм
R5, R7	Резистор общего применения 1 кОм
VD1	Диод высокочастотный импульсный
VT1, VT3	n-p-n транзистор большой мощности, средней частоты
VT2	p-n-p транзистор большой мощности, средней частоты