Проектирование функционального узла на печатной плате

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

Марийский государственный технический университет

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО УЗЛА НА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЕ Учебное пособие

Йошкар-Ола 2002

ББК 32.844.16 Л52 УДК (621.382.049.75) (07)

Рецензенты: отдел радиоэлектронной и сложной бытовой техники НИИ "Мейкон" ПО "Изотоп" (нач. отдела В.И.Блюм); начальник отдела АО "ОКБ Фармбиомаш" А.Г.Исаев Печатается по решению редакционно-издательского совета университета Леухин В.Н., Павлов Е.П. Л52 Проектирование функционального узла на печатной плате: Учебное пособие,- МарГТУ, 2002.- 115 с. JSBN 5-2З0-000416-9 Рассмотрены конструктивно-технологические основы проектирования функциональных узлов на печатных платах. Даны рекомендации по последовательности выполнения работы, рассмотрены особенности выполнения отдельных этапов, представлены необходимые справочные данные. Изложена методика проведения проверочных расчетов конструкций ФУ на ПП. Определены требования к комплекту конструкторской документации. Для студентов специальности 200700, 201100 2706040000-15 Без объявл.

ББК 32.844.1

ЧКО 03 - 96 JSBN 5-230-00416-9 (С)

Леухин В.Н., 2001 (С) Марийский государственный технический университет, 2002

ВВЕДЕНИЕ Несмотря на значительный прогресс в области совершенствования элементной базы, применение в конструкциях РЭС бескорпусных микросхем и микросборок, различных функциональных микроэлектронных устройств, разработке новых систем коммутации (керамических плат, крупноформатных оксидированных или глазурованных металлических плат), функциональные узлы на печатных платах (ФУ на ПП) по-прежнему составляют основу большинства конструкций РЭС. Причиной этого является отработанность конструкций и технологии печатного монтажа, возможность механизации и автоматизации сборки аппаратуры, повторяемость параметров от образца к образцу, невысокая стоимость монтажно-сборочных работ. Вместе с тем, применение интегральных схем и стремление к миниатюризации устройств приводит к повышению плотности проводящего рисунка печатного монтажа, что вызывает ряд конструктивнотехнологических трудностей при реализации печатных плат. Преодоление этих трудностей и выпуск печатных плат высокого качества возможны только при комплексном учете всех особенностей процессов конструирования и производства печатных плат. Применяемый технологический процесс, с одной стороны, накладывает ограничения на точность выполнения рисунка печатного монтажа, а, с другой стороны, необходимая высокая плотность проводящего рисунка в значительной мере определяет требования к технологическому процессу изготовления плат. При этом важнейшим, узловым этапом реализации платы, являющимся итогом конструкторской проработки рисунка печатного монтажа и началом технологического процесса его получения, служит этап выполнения оригинала. Таким образом, проектирование функциональных узлов на печатных платах требует знания как конструктивных особенностей, так и технологических ограничений печатного монтажа. Широкое использование в настоящее время систем автоматического проектирования печатных плат позволяет существенно уменьшить затраты труда и обеспечить высокое и стабильное качество проектирования. Однако эти потенциальные возможности могут быть реализованы при условии, что разработчик печатных плат хорошо подготовлен как в области методов и средств вычислительной техники, так и в области конструирования ПП.

ВВЕДЕНИЕ Процесс конструирования РЭС, и в частности, устройств радиосвязи, радиовещания и телевидения, является сложным, многогранным, ориентированным на иерархическое построение конструкций. Из всего многообразия конструкций и их уровней в контрольной работе затрагивается один из начальных уровней – радиоэлектронный узел на печатной плате. Несмотря на значительный прогресс в области совершенствования элементной базы, применение в конструкциях РЭС бескорпусных компонентов и компонентов для монтажа на поверхность, различных функциональных микроэлектронных устройств, разработке новых систем коммутации (керамических плат, крупноформатных оксидированных алюминиевых плат), подобные узлы по-прежнему составляют основу большинства конструкций РЭС. Причиной этого является отработанность конструкций и технологии печатного монтажа, возможность механизации и автоматизации сборки аппаратуры, повторяемость параметров от образца к образцу, невысокая стоимость монтажно-сборочных работ. Вместе с тем, применение интегральных схем и стремление к миниатюризации устройств приводит к повышению плотности проводящего рисунка печатного монтажа, что вызывает ряд конструктивнотехнологических трудностей при реализации печатных плат. Преодоление этих трудностей и выпуск печатных плат высокого качества возможны только при комплексном учете всех особенностей процессов конструирования и производства печатных плат. Применяемый технологический процесс, с одной стороны, накладывает ограничения на точность выполнения рисунка печатного монтажа, а, с другой стороны, необходимая высокая плотность проводящего рисунка в значительной мере определяет требования к технологическому процессу изготовления плат. Таким образом, проектирование радиоэлектронных узлов на печатных платах требует знания как конструктивных особенностей, так и технологических ограничений печатного монтажа. Широкое использование в настоящее время систем автоматического проектирования печатных плат позволяет существенно уменьшить затраты труда и обеспечить высокое и стабильное качество проектирования. Однако эти потенциальные возможности могут быть реализованы при условии, что разработчик печатных плат хорошо подготовлен как в области методов и средств вычислительной техники, так и в области конструирования ПП.

1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ Цель работы заключается в приобретении навыков по проектированию радиоэлектронных узлов на печатных платах с учетом ограничений, накладываемых условиями эксплуатации и условиями производства, особенностями схемотехнического назначения РЭС, проведении необходимых конструктивных расчетов, оформлении комплекта конструкторской документации. 2 ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ПО РАЗРАБОТКЕ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УЗЛОВ НА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТАХ Радиоэлектронные узлы на печатных платах являются основным конструктивным элементом любого РЭС. Процесс их проектирования достаточно формализован, имеет строгую последовательность, но в то же время требует творческого подхода к выполнению многих этапов (например, решение вопросов компоновки элементов на печатной плате, топологического проектирования). Знание принципов проектирования печатных узлов необходимо всем разработчикам РЭС: как использующим вычислительную технику, так и работающим «вручную». Большинство идей ручного проектирования лежит в основе эвристических алгоритмов машинных программ. Ряд программ основан на диалоге человека и машины. Безусловно, в этом случае пользователь должен иметь достаточные теоретические знания и практические навыки по проектированию печатных узлов. Чем обусловлено широкое применение печатных узлов в РЭС? Использование печатного монтажа позволяет получить следующие преимущества: уменьшить габариты и массу РЭС; автоматизировать все основные технологические операции, включая травление, сверление отверстий, сборку, пайку и контроль; повысить надежность за счет уменьшения общего числа паяных соединений; получить высокую идентичность электрических и конструктивных параметров от изделия к изделию; обеспечить высокую производительность и низкую себестоимость в условиях серийного производства. Вместе с тем, печатный монтаж имеет рад ограничений и недостатков:

невозможность расположения на печатной плате элементов со значительной массой, а также работающих при больших напряжениях и токах; ограниченную ремонтопригодность; высокую себестоимость в условиях индивидуального производства за счет высокой стоимости оснастки и инструментов. 2.1. Термины и определения Термины по печатным платам и узлам приведены в ГОСТ 20406-75 и ОСТ 4Г0.010.011. Печатный проводник - участок токопроводящего покрытия (слоя) нанесенного на изоляционное основание. Печатный монтаж - система печатных проводников, обеспечивающая электрическое соединение схемы или экранирование. Печатная плата - изоляционное основание с нанесенным на его поверхность печатным монтажом. Элементы печатного монтажа - проводники, контактные площадки, зенковки, экраны, вырезы в экранах, зазоры, отверстия, маркировка и т.д. Навесные элементы - электро- и радиоэлементы, устанавливаемые на печатной плате и имеющие электрический контакт с печатным монтажом. Контактный переход - токопроводящий участок, обеспечивающий электрический контакт между проводниками, находящимися на различных слоях или сторонах платы. Переходное отверстие - контактный переход,выполненный в виде металлизированного отверстия. Металлизированное отверстие - отверстие в печатной плате, на стенки которого нанесен слой металла, или отверстие, в которое вставлена пустотелая заклепка, имеющая электрический контакт с печатным монтажом. Монтажное отверстие - отверстие, предназначенное для закрепления выводов навесного элемента. Контактная площадка - металлизированный участок, окружающий отверстие. Координатная сетка - сетка, определяющая положение контактных и монтажных отверстий, а также печатных'проводников и других элементов на изображении платы в прямоугольной или полярной системе координат.

Шаг координатной сетки - постоянная величина, определяющая расстояние между соседними линиями координатной сетки. Узел координатной сетки - точка пересечения линий координатной сетки. По конструкции печатные платы подразделяют на однослойные и многослойные (МПП). Однослойные ПП всегда имеют один изоляционный слой, на котором находятся печатные проводники. Если они расположены на одной стороне изоляционного основания, то такую плату называют односторонней (ОПП), если на двух - то двухсторонней (ДПП). Многослойная ПП состоит из нескольких печатных слоев, изолированных склеивающими прокладками. 2.2 Техническое задание на проектирование Конкретное конструктивное исполнение ФУ на ПП во многом зависит от условий эксплуатации (от уровня механических и климатических воздействий), схемотехнического назначения (вида аппаратуры, диапазона частот, рассеиваемых мощностей, коэффициента усиления сигнала и т.д.), используемой элементной базы, особенностей установки ФУ в конструктивы старшего уровня (субблоки, блоки, приборы), тиражности выпуска. Основные требования вытекают из технического задания, которое выдается в виде шифра, например: 112

УХЛ 4 категория размещения климатический район

климатическое исполнение

условия производства конструктивное исполнение тип аппаратуры (по объекту установки) Тип аппаратуры (первый элемент обозначения): 1 - стационарная; 2 - носимая; 3 - возимая на автомобильном транспорте; 4 - возимая на гусеничном транспорте; 5 - морская (судно); 6 - авиационная ( с поршневым двигателем);

7 - авиационная (с реактивным двигателем); 8 – ракетная и космическая; 9 - буйковая. Тип аппаратуры обуславливает уровень механических воздействий и действующую систему стандартов применительно к объекту установки (например, система базовых несущих конструкций возимой аппаратуры, которая предопределяет возможные габаритные размеры печатных плат, несущие рамки, способ их установки в блок и т.д.). Параметры механических воздействий приведены в таблице 2.1. Конструктивное исполнение (второй элемент обозначения); 1 - автономный блок; 2 - герметичный блок; 3 - блок в составе стойки; 4 - составная часть блока (субблок). Условия производства (третий элемент обозначения): 0 - опытный образец; 1 - опытная партия (10 шт.); 2 - установочная серия (100 шт.); 3 - мелкосерийное производство ( 1000 шт.); 4- среднесерийное производство ( 10000 шт.), 5 - крупносерийное производство ( 100000 шт.), 6 - массовое производство (более 100000 шт.). В зависимости от объема производства будут изменяться требования к автоматизации установки элементов (см. п. 3.9), способам маркировки, методам изготовления ПП, классам точности ПП. Климатическое исполнение (четвертый и пятый элемент обозначения) включает климатический район и категорию размещения по ГОСТ I5I50 - 69. Различают следующие укрупненные категории размещения: I - на открытом воздухе; 2 - под навесом; 3 - в закрытых неотапливаемых помещениях с естественной вентиляцией; 4 - в отапливаемых помещениях с искусственным климатом; 5 - в помещениях с повышенной влажностью, приводящей к частой конденсации влаги (шахты, подземные сооружения, трюмы кораблей). Буквенный код в обозначении климатического исполнения характеризует климатический район: У - умеренный климат; УХЛ умеренный и холодный; ХЛ - холодный; ТВ - тропический влажный; ТС - тропический сухой; ТМ - тропический морской; М - умеренный холодный морской; О - общеклиматическое исполнение для суши ; ОМ

- общеклиматическое морское исполнение; В - всеклиматическое исполнение для суши и моря (кроме Антарктиды). Значение температуры окружающего воздуха для перечисленных климатических исполнений приведено в таблице 2.2.

Таблица 2.1 Параметры механических воздействий на РЭС Линейное Ударное ускорение, ускорение, g g частота, Гц амплитуда, ускорение, мм g 10...55 до 2 до 50 10...2000 до 10 до 50 Вибрация

Аппаратура и условия ее работы

Стационарная аппаратура Переносная аппаратура Наземный транспорт: гусеничный. автомобильный железнодорожный Морской транспорт: корпус мачты Авиационный транспорт: с поршневым двигателем с реактивным двигателем

20...2000 0...15 2...3 (100)

0,05 10...40 до 40 (до 2)

до 10

1...15 0...15

1,5...3 до 40

200…400

5...150 5...500 (2000)

0,15 27...0,15

15...30

Акустическое воздействие f, Гц Р, Дб

200...400 до 50 до 50 до 6

до 5

150...9600

до 165

5...15 30...50

150...9600 150…9600

до 165 до 165

Ракеты: большие малые Падение аппаратуры с высоты 30...50 см на бетонный пол

10...3000 50…5000

до 40 до 30

до 50 до 100 550

Таблица 2.2 Значения температуры окружающего воздуха при эксплуатации в зависимости от климатического исполнения и категории размещения Испол- Категор 3начения температуры воздуха при эксплуатации Со. ия нение изделия размеще Рабочие Предельные рабочие -ния верхнее нижнее среднее верхнее нижнее значение значение значение значение значение 1 2 3 4 5 6 7 У 1;1.1;2; 2.1;3 +40 -45 +10 +45 -50 3.1 +40 -10 +10 +45 -10 5;5.1 +35 -5 +10 +35 -5 ХЛ 1;1.1;2; 2.1:3 +40 -50 +10 +45 -60 3.1 +40 -10 +10 +45 -10 5;5.1 +35 -10 +10 +35 -10 УХЛ 1; 1.1;2 2.1; 3 +40 -60 +10 +45 -60 3.1 +40 -10 +10 +45 -10 4 +35 +1 +20 +40 +1 4.1 +25 +10 +20 +40 +1 4.2 +35 +10 +20 +40 +1 5;5.1 +35 -10 +10 +35 -10 ТВ 1;1.1;2;2. 1; 3; 3.1 +45 +1 +27 +50 +1 4 +45 +1 +27 +50 +1 4.1 +25 +10 +20 +40 +1 4.2 +45 +10 +27 +45 +10 5; 5.1 +35 +1 +10 +35 +1 T,TC 1;1.1; 2; 2.1;3;3.1 +45 -10 +27 +55 -10 4 +45 +1 +27 +55 +1 4.1 +25 +10 +20 +40 +1 4.2 +45 +10 +27 +45 +10 5;6.I +35 +1 +10 +35 +1 0 I;I.I;2

М

2.1 4 4.1 4.2 5;.5.1 1;1.1;2 2.1;3,5;5. 1 4; 3.1 4.1 4.2

+45 +45 +25 +45 +35

-60 +1 +10 +10 -10

+27 +27 +20 +27 +10

+55 +55 +40 +45 +35

-60 +1 +1 +1 -10

+40

-40

+10

+45

-40

+40 +35 +40

-10 +25 +1

+20 +20 +20

+40 +40 +40

-10 +1 +1

Окончание табл. 2.2 Испол- Категории Значения температуры воздуха при эксплуатации С0 нение размещени Рабочие Предельные рабочие изделия я верхнее нижнее среднее верхнее нижнее значени значениe значение значение значение ТМ +45 +1 +27 +45 +1 1; 1.1; 2; 2.1; 3; 5; 5.1 4 +45 +1 +27 +45 +1 +1 4.1 +25 +10 +20 +40 +1 4.2 +45 +1 +27 +45 ОМ

В'

1; 1.1; 2; 2.1; 3; 5;5.1 4; 3.1 4.1 4.2 1; 1.1; 2; 2.1; 3; 3.1 4 4.1 4.2 5; 5.3

+45 -40

+27

+45

-40

+45 +35 +40

-10 +15 +1

+27 +20 +27

+45 +40 +40

-10 +1 +1

+45 +45 +45 +25 +45 +45

-60 -10 -10 +10 +1 -40

+27 +27 +27 +20 +27 +27

+55 +55 +55 +40 +45 +45

-60 -10 -10 +1 +1 -40

3 ПОРЯДОК ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФУ НА ПП Проектирование функциональных узлов на печатных платах является многостадийным творческим процессом, основная особенность которого заключается в возможности синтезировать большое количество компоновочных схем и вариантов разводки, отличающихся друг от друга степенью устойчивости к механическим воздействиям, приспособленностью к автоматизации сборки и монтажа, величиной паразитных параметров, массогабаритными показателями и т.д. Поэтому после определенной проработки конструкции производится анализ варианта на соответствие техническому заданию, выполняются необходимые расчеты. В случае, если необходимые параметры конструкции не достигнуты, производится корректировка варианта или прорабатывается новый вариант. В общем виде проектирование печатного узла состоит из следующих этапов: 1) анализ технического задания на проектирование ; 2) анализ схемы электрической принципиальной; 3) выбор элементной базы; 4) выбор типа печатной платы и класса точности печатной платы; 5) выбор элементов внешних электрических соединений; 6) выбор.варианта установки электрорадиоэлементов

7) выбор метода изготовления печатной платы; 8) выбор материала печатной платы; 9) определение размеров печатной платы; 10) компоновка элементов на печатной плате; 11) трассировка печатной платы; 12) выбор диаметров монтажных отверстий, диаметра крепежных отверстий, диаметра контактных площадок; 13) выбор покрытий 14) проведение конструкторских расчетов; 15) корректировка компоновки и топологии по результатам расчетов; 16) оформление комплекта конструкторской документации.

3.1 Анализ технического задания на проектирование При анализе технического задания необходимо выяснить следующий круг вопросов: уровень механических воздействий в зависимости от объекта установки (по данным таблицы 2.1) диапазон рабочих температур и воздействие других климатических факторов в зависимости от климатического района и категории размещения РЭС (по данным таблицы 2.2) ограничения, накладываемые объемом производства печатного узла на выбор ряда конструктивных решений (выбор способа изготовления печатной платы, класса точности печатной платы, ориентацию компонентов на печатной плате); способ установки печатного узла в блоке (вертикальная или горизонтальная ориентация, направление механических воздействий, и теплового потока по отношению к расположению компонентов, способ механического закрепления узла); будет ли изменяться давление окружающей среды в процессе эксплуатации ФУ на ПП (не герметичные блоки бортовой РЭА). Данное обстоятельство сказывается на величине пробивного напряжения между элементами печатной схемы, изменении условий конвективного теплообмена. Проведенный анализ технического задания предваряет выбор основных конструктивно-технологических решений при проектировании ФУ на ПП. 3.2. Анализ схемы электрической принципиальной Электрическая принципиальная схема для конструктора является основным исходным документом и главным ограничением. При анализе исходной схемы необходимо определить назначение узла (аналоговый или цифровой узел, выполняемые функпии), диапазон рабочих частот, величины действующих напряжений и токов, элементы схемы, выносимые за пределы печатного узла. Проектирование узла тем сложнее, чем выше диапазон рабочих частот, больше коэффициент усиления, выше действующее напряжение. В связи с этим при компоновке и трассировке следует руководствоваться следующим: 1) усилителые устройства желательно располагать в виде линейки отдельных каскадов, стремясь при этом минимизировать длину межкаскадных связей, максимально разнести входные и выходные цепи.

Для таких устройств не следует стремиться к максимально- плотной компоновке , так как это может привести к самовозбуждений схемы, появлению нежелательных связей; 2) в случае симметричной схемы (мультивибратора, триггера, многоканального усилителя) симметрия должна находить отражение в конструкции платы, т.е. должно сохраняться симметричное расположение компонентов и печатных проводников на плате, подобие их формы и примерное равенство их длины. При таком варианте вносимая в схему монтажная емкость обеспечивает идентичность "плеч" устройства, при которой будет правильно осуществляться переброс схемы из одного состояния в другое и обратно; 3) допустимое рабочее напряжение между двумя расположенными рядом печатными проводниками зависит от минимального зазора между ними. В случае, если печатный узел будет эксплуатироваться при пониженном давлении (бортовая негерметизированная аппаратура вне термоотсека,), величина допустимого напряжения существенно снижается (таблица 3.1). Воздействие повышенной влажности (относительная влажность 93±3% при температуре 40±2оС в течение 48 часов) приводит к снижению допустимого рабочего напряжения в 1,5 - 2 раза; Таблица 3.1 Допустимое рабочее напряжение между проводниками печатной платы Атмосферное давление Па Нормаль -ное 53600 666

Напряжение, В, не более при расстоянии между проводниками, мм Материал

0,15…0,2

0,2…0,3

0,3…0,4

0,4…0,7

0,7…1,2

1,2…2

2…3,5

ГФ СФ ГФ СФ ГФ СФ

25 20 10

30 50 25 40 20 30

100 150 80 110 30 50

150 300 110 160 58 80

300 400 160 200 80 100

400 600 200 300 100 130

500 830 250 430 110 160

Примечание: В таблице приняты обозначения ГФ – гетинакс фольгированный; СФ – стеклотекстолит фольгированный

4) на печатной плате не следует располагать элементы массой свыше 20 г. Как правило, такие элементы (трансформаторы, силовые полупроводниковые элементы на радиаторах) располагают вне печатного узла (на шасси, боковых и задних стенках РЭС т.д.). Ряд элементов по своему функциональному назначению (органы управления, регулировки, элементы индикации, датчики ,исполнительные устройства) делают также выносными. В этом случае на схеме электрической принципиальной должны быть отмечены выносные элементы и показаны их соединения с основной схемой в соответствии с ГОСТ 2.702-75. 5) плотность электрического тока в печатном проводнике не должна превышать 30 А/мм2. При анализе cxeмы электрической принципиальной выделяются все сильноточные цепи и определяется величина протекающего по ним тока. Ширина проводника выбирается в соответствии с таблицей 3.2. По принципиальной схеме проводится поверочный схемотехнический расчет (как правило, по постоянному току), целью которого является определение величин тока в какдой цепи и рассеиваемой мощности наиболее нагруженных элементов. Расчет основан на использовании известных законов Ома и Кирхгофа. При расчетах проводимость конденсаторов постоянному току принимается равной нулю, проводимость диодов определяется полярностью приложенного напряжения, сопротивление открытого транзистора близко к нулю (при этом учитывается падение напряжения между электродами транзистора, которое определяется по справочникам). По найденным токам находят рассеиваемую в компонентах мощность. В дальнейшем, при проведении компоновочных работ, наиболее нагруженные элементы следует равномерно располагать по поверхности платы. Таблица 3.2 Допустимый ток, А, для печатных проводников Толщин Метод Ширина а фольги изготовл 0,2 0,3 0,4 0.5 0,6 0,7 0,8 1,0 1.5 (провод ения ника) 35 Химичес 0,19 0,21 0,26 0,35 0,42 0,49 0,56 0,70 1,05 кий 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 1,00 1,50 50 35(80) Комбин 0,32 0,48 0,64 0,80 0,96 1,12 1,28 1,60 2,40 50(95) ированн 0,38 0,57 0,76 0,95 1,14 1,33 1,52 1,90 2,85 ый

3.3 Выбор элементной базы Исходная электрическая принципиальная схема, как правило, содержит информацию о типах используемых элементов, но без привязки к конкретным условиям эксплуатации и требованиям технического задания. Поэтому элементная база должна быть проверена по следующим критериям: 1) устойчивость против механических воздействий, характеризующих объект установки; 2) работоспособности в диапазоне температур и других климатических факторов заданного климатического исполнения; 3) конструктивной и технологической совместимости всех типов элементов, возможности их автоматической установки; 4) допустимости использования в новых разработках; 5) обеспечения требуемых электрических параметров с необходимым коэффициентом запаса; 6) относительными массогабаритными, стоимостными показа телями и показателями надежности. Результаты проверки и выбора элементной базы удобно представить в виде таблицы (таблица 3.3). В случае, если исходная элементная база не удовлетворяет по какимлибо критериям, в этой же таблице указывается рекомендуемая замена с ее обоснованием. При наличии в схеме электрической принципиальной множества однотипных элементов их следует заменить на элементы в интегральном исполнении (если это не усложнит существенно трассировку печатной платы, не приведет к нежелательным межкаскадным связям). Например, одна микросхема К547КП1Б (4канальный переключатель на МОП-структурах) заменит 4 транзистора типа КП301, КП304 ( выигрыш по площади, объему, массе, надежности, стоимости), микросхема КР198НТ5 - до 5 транзисторов типа КТ206 (выигрыш от замены аналогичный); резисторный блок Б19М2 заменит 8 резисторов мощностью 0,125 Вт (существенное уменьшение площади, массы, однако стоимость блока более высокая). Аналогичные замены возможны и для других типов элементов. При замене элементной базы следует обратить особое внимание на ее соответствие по электрическим параметрам. Можно дать следующие основные рекомендации по замене. Для транзисторов не разрешается превышение максимально допустимых значений напряжений, токов, мощности рассеяния.

Частотный диапазон транзистора должен соответствовать его схемному назначению. Применение высокочастотных транзисторе в низкочастотных устройствах нежелательно, так как они дороги, склонны к самовозбуждению и развитию вторичного пробоя, обладают меньшими эксплуатационными запасами. Для надежной работы транзистора напряжение на его коллекторе и рассеиваемая на нем мощность должны составлять не более 70-80% от максимально допустимых значений. Как правило, транзистор работает более устойчиво при неполном использовании его по напряжению и полному использованию по току. Не следует применять мощные транзисторы там, где можно применить маломощные, так как при использовании мощных транзисторов в режиме малых токов, их коэффициент передачи по току мал и сильно зависит как от тока, так и от температуры окружающей среды. Кроме того, ухудшаются массогабаритные и стоимостные показатели РЭС. Необходимо применять транзистор минимально возможной для данных конкретных условий мощности. Лучше использовать транзистор малой мощности с небольшим теплоотводом, чем большой мощности без теплоотвода. Если нет особых причин для применения гераниевого транзистора, лучше применить кремниевый. Кремниевые транзисторы лучше работают при высоких температурах, имеют более высокие пробивные напряжения и на один-два порядка меньше, чем германиевые, обратные токи. При замене диодов руководствуются прежде всего их назначением. Например, в выпрямителе следует применять выпрямительные диоды, в импульсных устройствах импульсные и т.д. Обратное напряжение на диоде и прямой ток через него не должны превышать 7080% от максимально допустимых значений, а рабочая частота предельной рабочей частоты. Замена микросхем должна производиться с учетом полного функционального соответствия, конструктивной совместимости, соответствия напряжений питания. По возможности, необходимо использовать микросхемы общего применения, характеризуемые низкой стоимостью, широким диапазоном напряжения питания.

Таблица 3.3 Характеристика элементной базы

Наименование элемента

Конструкционные параметры Параметры внешних воздействий Вибрационные Интен Устан Кол нагрузки Рекомен Обоснова Устано сивнос оДиапазон Ударные ние . Масс вочная дуемая ть Максимальн температу вочная перегрузк замены шт. а, г. площад замена отказо Частота, ое о 2 р, С высота и, м/с (g) ь, мм2 в 1*10Гц ускорение, , мм 6 2 , I/ч м/с (g) По техническому заданию: -40…+45 5…150 150… 300 (50) Допустимые для элементной базы:

Транзисторы: КТ315Б КТ801А КТ815Г

3 2 2

0,18 4 0,6

25 256 20

6 13,5 15

0,5 0,7 0,7

-60…+100 10-600 -40…+85 10…600 -60…+150 10…600

75 98 147

(2,5) (75) (75)

КТ815Г Габариты

КП304А

4

0,5

50

9

0,3

-45…+85 10…600

98

(75)

К547КП надежност 1Б ь

К547КП1Б Резисторы:

1

0,8

150

6

0,1

МЛТ-0,125

32

0,15

22

3

0,03

Б19М2 Конденсаторы: К50-16-25В-500

4

0,4

30

12

0,1

10…200 0 _60…+85 1…3000

5

12,5

370

30

0,1

-20…+70

-60…+70

1…600

Б19М, устаревши С2-23 й

147 392

(150)

98

(75)

К50-24

темп-ра,

мкф К50-24-25В-400 мкф

масса, габариты 5

6,5

390

10

0,1

-40…+70 1...1000

98

(75)

Конденсаторы выбирают по совокупности значений его номинальной емкости и рабочего напряжения. При этом следуот обратить внимание на допускаемое отклонение емкости от номинального значения, так как для некоторых конденсаторов величина отклонения может достигать 80%, что может сказаться на выходных параметрах узла. Не следует без необходимости применять конденсатор с номинальным напряжением, значительно превышающим рабочее, так как при этом ухудшаются массогабаритиые и стоимостные показатели изделия. При замене резисторов необходимо исходить из мощности, рассеиваемой на резисторе, его номинальном сопротивлении, величине отклонения от номинала. Как правило, в электронных цепях используются резисторы постоянные общего назначения. Резисторы постоянные специальные (прецизионные, высокочастотные, высокоомные, высоковольтные и др.) используют в тех случаях, когда значения соответствующих параметров резисторов общего назначения оказываются недостаточными, например, мала томность, величина сопротивления к т.д. Оценивая конструктивную технологическую совместимость элементов, необходимо обратить внимание на следующее: а) не следует в конструкции печатного узла использовать микросхемы с различным типом корпуса, например, с планарным расположением выводов (корпус типа 4) и с расположением выводов перпендикулярно основанию корпуса (корпус типа 2), так как технология их монтажа и используемое оборудование различны; б) многие виды аналоговых микросхем выпускаются как в металлостеклянных корпусах типа 3, так и в пластмассовых корпусах типа 2. С точки зрения автоматизации сборки, стоимости комплектующих пластмассовые корпуса предпочтительнее; в) тип корпуса элемента и используемый вариант его установки долины обеспечивать возможно планарную (плоскую) конструкцию печатного узла. В этом отношении некоторые типы конденсаторов (типе К50-35, K50-I6) при.монтаже на печатную плату могут значительно увеличить высоту узла. Конденсаторы с разнонаправленными выводами типа К50-24. К50-29 имеют, как правило, меньшую высоту установки, более высокую механическую устойчивость, легче поддаются автоматизации установки. При анализе и выборе элементной базы необходимо учитывать, что далеко не все элементы могут быть использованы при разработке новой аппаратуры и модернизации старой по причинам морального

устаревания, снятия с производства, зависимости от внешних поставок. Так. например, не рекомендуется использовать в новых разработках резисторы типа МЛТ, ВС, УЛИ,конденсаторы типа К50-6, K50-I6, транзисторы старых разработок (до 1964г.).первый элемент обозначения которых -буква П или буквы МП. Более подробную информацию о допустимости использования различной элементной базы можно получить в [14...17]. Наконец, при выборе элементной пазы следует обращать внимание на относительные массогабаритные, стоимостные показатели. показатели надежности. Сравнение удобно производить по данным таблицы 3.3. На приведенных примерах замен можно видеть, какой существенный выигрыш можно получить при замене некоторых элементов. Однако, необходимо отметить, вопрос замены элементной базы весьма сложный, так как каждый из элементов характеризуется множеством параметров, имеющих разную размерность, некоторые из них к тому же противоречивы (например, быстродействие и потребляемая мощность микросхем, устойчивость к механическим воздействиям и масса, надежность и стоимость). В этом случае при анализе целесообразно использовать комплексные показатели, которые получают путем нормирования системы выбранных показателей, введения весовые; коэффициентов. Подробно данная методика изложена в [18...19]. 3.4 Выбор типа и класса точности печатной платы По своему конструктивно-технологическому исполнению печатные платы подразделяются на односторонние, двусторонние,многослойные, гибкие, проводные, с основаниями из слоистого диэлектрика, керамики, металлического листа [11]. Реализация схемы электрической принципиальной в виде печатного узла в рамках задания на конструкторский практикум вполне возможна с использованием первых двух видов печатных плат с основанием из слоистого диэлектрика. Остальные типы печатных плат, имеющие свою специфику конструирования, особенности технологии и области применения, в данном учебном пособии рассматриваться не будут. Односторонние печатные платы (ОПП) характеризуются: возможностью обеспечить повышенные требования к точности выполнения проводящего рисунка; установкой навесных элементов на поверхность платы со стороны, противоположной стороне пайки, без

дополнительной изоляции; возможностью использования перемычек без изоляции; низкой стоимостью конструкции. К недостаткам ООП следует отнести низкую плотность компоновки, обычно не превышающую 1,5 эл/см3; низкую тепловую и механическую устойчивость контактных площадок.

а)

б) D d

Q

h

l

hn

hф

Hm

Hnc Hn

b

t S

в) Рисунок 3.1 - Конструкции печатных плат: а) - односторонняя печатная плат; б) - двусторонняя печатная плата без металлизированных монтажных и переходных отверстий; в) - двусторонняя печатная плата с металлизацией: Нп - толщина печатной платы; Нм - толщина основания печатной платы; hф - толщина фольги; h - толщина проводящего рисунка; hn -толщина химикогальванического покрытия; b- гарантийный поясок контактной площадки; d - диаметр отверстия; D - диаметр контактной площадки; t - ширина печатного проводника; S расстояние между краями соседних элементов проводящего рисунка; Q - расстояние от края платы, выреза, паза до элемента проводящего рисунка; l - расстояние между центрами отверстий.

Двусторонние печатные платы (ДПП) без металлизированных контактных и переходных отверстий характеризуются: возможностью обеспечить высокие требования к точности выполнения проводящего рисунка; высокими коммутационными свойствами; использованием объемных металлических элементов конструкции (арматура переходов по ГОСТ 22318-77, отрезки проволоки, припой, выводы элементов) для соединения элементов проводящего рисунка, расположенных на противоположных сторонах платы; низкой стоимостью конструкции. Двусторонние печатные платы с металлизированными монтажными и переходными отверстиями характеризуются: высокими коммутационными свойствами; повышенной прочностью соединения вывода навесного элемента с проводящим рисунком платы, относительно высокой стоимостью конструкции. Плотность монтажа может доходить. до 2 эл/см3. Поперечный разрез печатных плат приведен на рисунке 3.1. Выбор типа печатной платы обусловлен, в основном, необходимой коммутационной способностью и прочностью соединения вывода навесного элемента (для механически нагруженных печатных плат). Переход от ОПП к ДПП производят в том случае, если не удается выполнить все соединения согласно схеме электрической принципиальной даже при использовании допустимого количества объемных перемычек, число которых не должно превышать 5% от общего числа печатных проводников. В соответствии с ГОСТ 23751-86 для печатных плат установлены пять классов точности рисунка, от которого зависит коммутационная способность платы, сложность и трудоемкость технологического процесса. Основные конструктивные параметры элементов печатного рисунка в узком месте в зависимости от класса приведены в таблице 3.4. (в свободном месте значения этих параметров рекомендуется увеличить вдвое). Печатные платы 1-го и 2-го классов точности наиболее просты в исполнении, надежны в эксплуатации и имеют минимальную стоимость. Печатные платы 3-го и 4-ого классов точности требуют использования высококачественных материалов, инструмента и оборудования, ограничения габаритных размеров. Коммутационная способность печатных плат в зависимости от класса точности представлена в таблице 3.5. Следует использовать минимально возможный класс точности в каждом конкретном случае. Рекомендуемые области применения классов точности ПП приведены в ОСТ 4ГО.010.011.

. Таблица 3.4 Номинальные значения основных параметров элементов конструкции печатных плат Параметр Минимальная ширина проводника t и зазора S , мм Предельное отклонение Dt проводника с металлическим покрытием, мм Гарантийный поясок контактной площадки, b min ,мм Допуск на отверстие диаметром до 1 мм с металлизацией Dd, мм ----//---без металлизации Допуск на отверстие диаметром свыше I мм с металлизацией Dd, мм ----//---без металлизации Отношение диаметра металлизированного отверстия к толщине платы, γ

Номинальное значение размеров для класса точности 1 2 3 4 5 0,75 0,45 0,25 0,15 0,10

+0,25 -0,20

+0,15 -0,10

±0,10

±0,05

±0,03

0,30

0,20

0,10

0,05

0,025

+0,10 -0,15

+0,10 -0,15

+0,05 -0,10

+0,05 -0,10

+0,0 -0,075

±0,10

±0,10

±0,05

±0,05

±0,05

+0,15 -0,20

+0,15 –0,20

+0,10 -0,15

+0,10 -0,15

+0,05 –0,15

+0,15

±0,15

±0,10

±0,10

±0,05

0,40

0,40

0,33

0,25

0,20

Максимальный размер печатной платы, мм: односторонней 470х470 двусторонней 470х470

470х470 470х470

400х400 400х400

240х240 180х180

Таблица 3.5 Зависимость коммутационной способности печатной платы от класса точности Расстояние Класс точности

между отверстиями

1

2

3

4 Æ0,8

1,25 1,25

Æ1,0

Æ0,9

Æ0,8

2,50 Æ1,3

Æ1,5

1,25

Æ1,3

Æ1,3

3,54

Æ1,5

5,00 1,25

Æ1,5

Æ1,5

Æ1,5

3.5 Выбор внешних соединителей в функциональных узлах Для обеспечения электрической связи ФУ с другими узлами, блоками, выносными элементами в конструкции должны быть предусмотрены элементы контактирования - соединители. Соединители могут быть выбраны в виде вилки навесных разъемов, сформированных печатных концевых вставок на ПП, монтажных отверстий (либо металлизированных, либо с использованием пустотелых заклепок, развальцованных и запаянных со стороны печатного проводника), штырей, впаянных в монтажные отверстия, и, наконец, контактных площадок. Монтажные отверстия и штыри используются под объемный монтаж, контактные площадки - под шлейфовый. Для обеспечения удобства монтажа и ремонта все элементы коммутации ФУ должны быть выведены на одну из сторон ПП. При выборе разъемов следует руководствоваться ОСТ 4 ГО.010.009-84 и справочниками /6, 20/. Рекомендуется до 10...I5% контактов разъема оставлять резервными, а под сильноточные цепи контакты запараллеливать. 3.6 Выбор вариантов установки навесных элементов на печатную плату В зависимости от условий эксплуатации, метода изготовления ПП, степени автоматизации монтажа выбирают конкретные варианты установки навесных элементов в соответствии с ОСТ 4.ГО.010.030-81 (таблица 3.6). В механически нагруженных конструкциях следует использовать варианты с закреплением элементов на плате (установка без зазора с обволакиванием лаком,приклейкой через прокладку, установкой при помощи специальной скобы. Если нет стандартного варианта установки элементов по данному ОСТу, то необходимо на свободном месте сборочного чертежа функционального узла дать рисунок разработанного варианта установки и в технических требование сослаться на него. В зависимости от выбранного варианта установки будет изменяться и установочная площадь электрорадиоэлементов, определяемая его проекцией на печатнуо плату (для некоторых вариантов установочные площади могут отличаться в несколько раз).

1 - печатная плата;

2- печатная вставка (вилочная часть разъема);

3 - вилка разъема; 4 - розетка разъема; 5 - плоский кабель, 6 - прижимная планка; 7 - переходной штырь (пустотелая заклепка); 8 - объемный проводник; 9 - переходная колодка; 10 - планка; 11 - шлейф (гибкий печатный кабель)

Рисунок 3.2 - Варианты обеспечения внешней коммутации ФУ: а) прямое сочленение при помощи концевых печатных вставок ; б) косвенное сочленение с использованием разъема; в) подсоединение плоского кабеля; г), д) коммутация паяным соединением; е) подсоединение шлейфа; 3.7 Выбор метода изготовления печатной платы Несмотря на то, что существует достаточно большое количества методов изготовления печатных плат (различные разновидности аддитивных, полуаддитивных и субстрактивных методов), с целью повышения процента выхода годных плат, применения на предприятиях единого унифицированного технологического оборудования и снижения трудоемкости изготовления ГОСТ 24322-80 "Платы печатные. Требования к последовательности выполнения типовых технологических процессов" ограничивает изготовление ПП тремя методами: химическим - для ОПП; комбинированным позитивным - для ДПП; металлизации сквозных отверстий - для МПП. Полное название способа складывается из метода получения защитного рисунка (сеточный или фотоспособ) и метода получения систем проводников, т.е. сеточнохимический, фотохимический и т.д.

Таблица 3.6 Варианты установки элементов Вариант установки формовки 1 2 а

I б

Конструктивное исполнение 3

Рекомендуемое применение 4 На платах, изготовленных любым методом, с односторонним расположением печатных проводников. При двухстороннем расположении печатных проводников под элементы с электропроводным корпусом предусмотреть изоляцию, если под ними проходят проводники.

а

II

б На платах, изготовленных любым методом, с одно- и двусторонним расположением проводников. в

III

IV

-

-

Для межплатной конструкция печатного узла и на платах, изготовленных любым методом, с однои двусторонним расположением проводников.

Продолжение таблицы 3.6 1

2

а

V б

в

а

VI б

в

VII

а

3

4 На платах, изготовленных любым методом, с одно- и двусторонним расположением печатных проводников. При двустороннем расположении печатных проводников под элементами предусмотреть изоляцию, если под ними проходят проводники.

На платах, изготовленных любым методом, с одно- и двусторонним расположением печатных проводников.

На платах, изготовленных любым методом, с одно- и двусторонним расположением печатных проводников. При двустороннем расположении проводников под корпусами микросхем и микросборок предусмотреть электроизоляционное покрытие. На платах, изготовленных любым методом, с одно- и двусторонним расположением печатных проводников. На платах с одно- и двусторонним расположением печатных проводников при применении теплопроводящих шин и электроизоляционных прокладок. На платах, изготовленных любым методом, с одно- и двусторонним расположением проводников.

б

На платах с одно- и двусторонним расположением печатных проводников с применением прокладок для увеличения жесткости

Окончание таблицы 3.6 1

2

3

4

а

На платах с одно- и двусторонним расположением печатных проводников.

б

На платах с односторонним расположением печатных проводников с обязательным применением прокладок или теплоотводящих металлических шин.

в

На платах с односторонним и двустороннем расположением печатных проводников с установкой на мастику АН по периметру. При двустороннем расположении печатных проводников под коpnycaми предусмотреть электроизоляционное покрытие.

VII

3.8 Выбор материала печатной платы В качестве основания печатной платы используются слоистые диэлектрики на основе бумаги (гетинаксы) и на основе стеклоткани (стзклотекстолиты). Выбор материала определяется электроизоляционными свойствами, механической прочностью, обрабатываемостью, стабильностью параметров при воздействии агрессивных сред и изменяющихся климатических условий, себестоимостью. Стеклотекстолит превосходит гетинакс практически по всем показателям но стоимость его значительно выше. Фольгированный гетинакс рекомендуется использовать для аппаратуры, работающей при нормальной влажности окружающего воздуха, например, для бытовой аппаратуры. Для печатных плат, предназначенных для эксплуатации в условиях 1-й и 2-й групп жесткости по ОСТ 4.077.000, рекомендуется применять материалы на основе бумаги, а для 3-й и 4-й групп жесткости - на основе стеклоткани. Толщина печатной платы выбирается в зависимости от используемой элементной базы и воздействующих механических нагрузок. Предпочтительными значениями номинальных толщин однои двусторонних печатных плат являются 0,8; 1,0; 1,5; 2.0 мм. Материал для печатной платы выбирают по ГОСТ 103I6-78, ГОСТ 23751-79 или техническим условиям. Материалы, рекомендуемые для изготовления печатных плат, приведены в таблице 3.7. Таблица 3.7 Фольгированные материалы для печатных плат Наименование

Марка

Гетинакс фольгированн ый

ГФ-1-50 ГФ-2-50 ГФ-1-35 ГФ-2-35 СФ-1-35 СФ-2-35 СФ-1-50 СФ-2-50 СФ-1Н-50 СФ-2Н-50 СФНП-1-

Стеклотекстол ит фольгированн ый Стеклотекстол

Толщина материала, мм 1,0…3,0 1,5…3,0 1,0…3,0 1,0…3,0 0,8…3,0 0,8…3,0 0,5…3,0 0,5…3,0 0,8…3,0 0,8…3,0 0,5…3,0

Тип печатной платы ОПП и ДПП

ГОСТ. ТУ

ОПП и ДПП

ГОСТ 10316-78

ОПП и

ГОСТ

ГОСТ 10316-78

ит фольгированн ый повышенной нагревостойко сти

50 СФНП-250

0,5…3,0

ДПП

10316-78

3.9 Определение размеров печатной платы Размеры печатной платы, если они не оговорены в техническом задании, определяются исходя из площади, необходимой для размещения всех электрорадиоэлементов, элементов печатного монтажа и площади дополнительных зон. При компоновке элементов на печатных платах оперируют понятием установочной площади элемента, которую для большинства элементов вычисляют по формуле: Sуст = 1,3 BL, (3.1) где В - максимальная ширина (диаметр элемента); L - длина элемента, включая отформованные выводы (установочный размер). Установочная площадь учитывает зазоры, которые необходимы для работы укладочного инструмента (рисунок 3.3). Если печатная плата содержит краевые поля, необходимые для маркировки, установки контрольных точек, элементов фиксации и коммутации, то их площадь также включается в полную площадь печатной платы. При определении полной площади платы вводят коэффициент ее увеличения Кs= (1,5...3) : N

Sпл = Кs å Sустi + Sкп

(3.2)

i =1

где N - количество компонентов на плате; Sкп - площадь краевых полей платы. Увеличение площади печатной платы производят с целью уменьшения тепловых, электромагнитных воздействий элементов друг на друга, обеспечения возможности прокладки всех трасс. Верхнее значение коэффициента увеличения рекомендуется использовать для сложных печатных плат, усилительных у с тройств, генераторов. Исходя из площади печатной платы, определяют конкретные габаритные размеры в соответствии с ГОСТ I03I7-79 при максимальном соотношении сторон 3:1. В соответствии со стандартом размер каждой стороны печатной платы должен быть кратным 2,5 при длине до 100 мм; 5 при длине до 350 мм и 10 при длине более 350 мм. Таким образом, общее количество типоразмеров печатных плат составляет 270, относительное изменение площади при этом при переходе от одного типоразмера к другому - не более 5%. Однако на практике необходимости в таком количестве типоразмеров, как правило, не

возникает. Поэтому ОСТ 4.010.020-83 ограничивает используемых типоразмеров печатных плат (таблица 3.8).

число

Таблица 3.8 Линейные размеры печатных плат на жестком основании Ширина

Длина

Ширина

Длина

22,5

60

62,5

125

(90)

140

170

90

100

(160)

200

100

110

180

240

40 30

35

55

120

Длина

Длина

120

(90)

130

220

100

110

150

240

120

160

280

300

50

(140)

170

150

340

60

150

(180)

(80)

70

75

90

130

200

Ширина

(70)

170

250 270 280

185

205

200

80

260

300

(120)

90

100

(140)

(50)

100

110

150

320

60

(110)

120

220

300

(70)

80

120

75

140

100

140

200

170

170

150

240

160

280

80

160

(170)

170

100

200

180

(180)

60

240

(75)

60

Ширина

60

100

50

Длина

(90) (40)

40

65

Ширина

200

150

240

80

130

280

90

150

(100)

(160)

85

150

110

170

120

(200)

(160)

260

200

240

200

125

110

105

200 160

270 220

240 320

180

Примечание. Размеры ПП без скобок являются предпочительными.

240

320

Сопрягаемые размеры контура ПП должны иметь предельные отклонения по 12 квалитету, а несопрягаемые - по 14 квалитету ГОСТ 25347 –82 (пример обозначения - 60h12, 120 h14). Рекомендуется разрабатывать ПП простой прямоугольной формы. Конфигурацию, отличную от прямоугольной, следует применять только в технически обоснованных случаях. 3.10 Компоновка элементов на печатной плате Под компоновкой РЭС понимают часть процесса конструирования, связанного с размещением на плоскости или в объеме отдельных составных частей изделия с учетом реализации необходимых электрических связей, взаимного влияния электромагнитных и тепловых полей. При компоновке ПП электрорадиоэлементы обычно заменяют их установочными моделями, которые представляют собой проекцию элемента на плату. Прежде чем приступить к процессу компоновки, необходимо уяснить возможную зону расположения элементов, допустимые расстояния между элементами и ряд рекомендаций, направленных на улучшение качества компоновочных работ. На печатной плате выделяют краевые поля Х1 и Х2 (рисунок 3.3), необходимые для маркировки узла, установки его в направляющие либо в рамку для повышения механической жесткости. Размер краевых полей одинаков и обычно составляет 5 мм. Краевое поле У1 предназначено для установки элементов коммутации. В зависимости от используемых элементов коммутации, размер краевого поля У1 принимается равным: У1= 10 мм - для одиночных контактов; Y1= 22,5 мм - для гибкого печатного кабеля; У1= 35 мм - для объемного жгута; У1= lp + 2,5 мм - для разъема, где lp - посадочное место разъема. Краевое поле У2 предназначено для размещения контрольных гнезд, ручек, съемников, фиксаторов. Размер поля определяется типом и количеством размещаемых элементов и не должен превышать 10 мм. При компоновке элементов между ними должны выдерживаться миндальные расстояния, необходимые для работы укладочного и монтажного инструмента и оборудования (правая часть рис.3.3). Пространство для размещения инструмента должно иметь размеры по направлению Х и У 2,2 и З мм соответственно, причем размер в

направлении оси Х незначительно зависит от диаметра вывода элемента. При выполнении компоновочных работ необходимо руководствоваться следующим. 1. Выводы элементов должны располагаться в узлах координатной сетки. Eсли шаг между выводами элемента не соответствует шагу координатной сетки (например, у реле, импульсного трансформатора, разъема), то, по крайней мере, в узле координатной сетки следует расположить первый вывод такого элемента.

Y2

2,5 min

y

2,5 min

Ly

2,5 min

x

Y1

1 min

X2

X1 Lx

Рисунок 3.3 - Допустимое расположение элементов на ПП 2. Элементы должны располагаться параллельно сторонам печатной платы (предпочтительно, одной из сторон, что облегчает автоматизированную сборку узла).

3. При известных направлениях механических воздействий и теплового потока оси элементов необходимо располагать вдоль этих направлений. 4. Монтаж и демонтаж любого элемента должен осуществляться без затрагивания других, регулировочные элементы следует располагать в доступной зоне. 5. Не допускается располагать на плате массивные элементы (массой свыше 60 г). Для элементов массой более 20 г должны быть предусмотрены специальные меры по их дополнительному креплению на плате. 6. Для обеспечения возможности групповой пайки все элементы устанавливается только с одной стороны платы, при этом для двухсторонней платы они располагаются со стороны меньшего количества проводников. Для многослойных плат при большом количестве микросхем с планарными выводами допускается их двусторонняя установка. 7. Схему электрическую принципиальную следует разбить на ряд функционально связанных групп. Компоновку начинают с многовыводных элементов, так как дальнейшая переориентация их затруднительна. Группы элементов, имеющие наибольшее количество внешних связей, размещаются вблизи соединителя. 8. Распределение масс навесных элементов по ПП должно быть, по возможности, равномерным. 9. При большом количестве микросхем их следует располагать рядами с определенным шагом в соответствии с ОСТ 4.ГО.010.009. 10. Элементы схемы должны располагаться таким образом, чтобы электрические связи между ними были возможно более короткими. 11. При компоновке усилительных и высокочастотных схем входные и выходные каскады и цепи должны быть максимально разнесены. 3.11 Трассировка печатной платы Наиболее сложной и трудоемкой частые работы по проектированию узла на печатной плате является обеспечение всех электрических связей в соответствии со схемой электрической принципиальной. Данный этап проектирования тесно связан с предыдущим (компоновкой элементов), и зачастую требует неоднократного изменения положения элементов для обеспечения прокладки всех трасс. При выполнении трассировки нужно знать возможности и ограничения печатного монтажа, связанные с классом точности печатной плат (см. данные таблиц 3.4 и 3.5), допустимой токовой нагрузки проводников, минимально допустимыми

диаметрами контадтных площадок, особенности прокладки проводников в узких местах. При выполнении трассировки необходимо придерживаться следующих рекомендаций. 1. Трассировку начинает с сигнальных цепей от входных к выходным каскадам. Затем формируют цепи питания и в последную очередь заземляющие проводники, располагая их, по возможности, между входными и выходными цепями. 2. Если входные - выходные контакты платы заданы таблицей соединений или определены принципиальной схемой, то разводка входных - выходных цепей выполняется в первую очередь. 3. Следует избегать длинных проводников и проводников сложной формы. Необходимо минимизировать суммарную длину соединений, число переходных отверстий, число перегибов. 4. При выполнении проводников длиной более 70 мм (при ширине менее 0,5 мм) необходимо предусмотреть переходные отверстия иди местное расширение проводника типа контактной площадки размером не менее 1х1 мм. 5. Элементы проводящего рисунка располагают от края платы, паза, выреза на расстоянии не менее толщины платы, а для плат толщиной до I мм - на расстоянии не менее I мм. 6. Сужать проводники до минимального значения следует только в узких местах на возможно меньшей длине. 7. Проводники располагает равномерно по полной площади печатной платы параллельно линиям координатной сетки или под углом кратным 15° (предпочтительными являются перегибы в 45° и 90°). Не следует выполнять перегибы проводников под острым углом. 8. Рекомендуется выполнять все горизонтально расположенные фрагменты цепей на одной стороне печатной платы, а вертикально расположенные - на другой. Переход трассы с одной стороны на другую осуществляется с помощью металлизированных отверстий или выводов элементов. 9. Экраны и проводники шириной более 5 мм следует выполнять с вырезами (во избежание вспучивания проводников при пайке). Площадь вырезов должна быть не менее 50 общей площади экрана, форма произвольная. Вокдуг монтажных отверстий, электрически связанных с экраном, рекомендуется выполнять 2-4 векторных выреза на расстоянии 1,0-1,5 им от края отверстия. 10. цепи земляных шин, по которым текут суммарные токи, следует выполнять максимальной ширины.

11. Печатный проводник, проходящий между двумя контактными площадками, следует располагать так, чтобы его ось была перпендикулярна линии, соединяющей центры отверстий. В узких местах допускается предусматривать подрезку контактных площадок с сохранением общей площади или выполнять их несимметричными. 3.12 Выбор диаметров отверстий и контактных площадок В конструкции ПП используются монтажные, переходные, крепежные и базовые технологические отверстия. Диаметр монтажного отверстия зависит от диаметра вывода элемента, необходимого монтажного зазора, обеспечивающего возможность автоматизации сборки и запекание припоя внутрь отверстия при пайке, наличия металлизации d = dэ + r + |Δdно|

(3.3)

где dэ - диаметр вывода навесного элемента;, r - разность между минимальным значением диаметра отверстия и максимальным значением диаметра вывода элемента (значение параметра должно находиться в пределах от 0,1 до 0,4 мм); Δdно - нижнее предельное отклонение номинального значения диаметра отверстия (см. таблицу 3.4). Таким образом, диаметр монтажного отверстия превышает диаметр вывода элемента на 0,2...О,6 мм (для выводов до 1,0 мм - на 0,2...0,4 мм, свыше 1,0 мм - 0,4...0,6 мм). Предпочтительнне размеры монтажных отверстий выбирают из ряда 0,4(0,5); 0,6(0,7); 0,8(0,9); 1,0(1,2); 1,3; 1,5 при этом количество выбранных диаметров не должно превышать трех. Переходные отверстия должны иметь малое сопротивление, а для получения высокой плотности печатного рисунка - и малые размеры. Однако при малом диаметре отверстий и большой толщине плат трудно обеспечить хорошее качество металлизации, поэтому минимальный диаметр переходного отверстия выбирают из условия: d ≥ γh

(3.4)

где h - толщина платы, мм; γ - отношение номинального значения диаметра металлизированного отверстия к толщине платы (обычно γ = 0,3 …0.5) При выборе диаметров присоединительных отверстий необходимо обеспечить свободную установку крепежных элементов как на плате,

так и на шасси. Так, например, для назначаемых обычно отклонениях межцентрового расстояния ± 0,2 мм для наихудшего случая разница присоединительных размеров платы и шасси составляет 0,4 мм, что требует назначения номинального диаметра крепежного отверстия для винтов М3 не менее 3,4 мм. При этом следует также определить возможную зону расположения крепежных отверстий. Частой ошибкой является расположение их близко к краю ПП, что механически ослабляет угол платы. В зоне расположения головки винта и шайбы не должны располагаться выводы элементов и печатные проводники. Контактные площадки могут иметь произвольную форму, однако предпочтительной является круглая форма. Ее площадь (без учета площади отверстия) для 1-го и 2-го классов точности должна быть не менее 2,5мм2, для 3-го и 4-го классов - не менее 1,6 мм. Для обеспечения лучшей трассировки допускается подрезание краев контактной площадки до минимально допустимого гарантийного пояска или развитие в свободную сторону. Контактная площадка, предназначенная для установки первого вывода многовы-водаого элемента, должна иметь форму, отличную от остальных (например, иметь "усик"). Диаметр круглой контактной площадки можно определить по формуле: dк = d + Δdво +2b +c,

(3.5)

где, d - диаметр монтажного отверстия; b - гарантийный поясок контактной площадки (cм. табл.3.4); c - коэффициент, учитывающий влияние разброса межцентрового расстояния, смещение фольги в разных слоях, подтравливание диэлектрика. Для плат класса 1 c = 0,6…0,7, для классов 2 и 3 – с = 0,4…0,5 Δdво верхнее предельное отклонение диаметра отверстия 3.13 Выбор покрытий В конструкциях печатных плат и печатных узлов используют различные виды покрытий, которые предназначены для улучшения паяемости, увеличения износостойкости концевых контактов, защиты участков печатных элементов от воздействия припоя, обеспечения влагозащитны. Металлические покрытия выбирают в соответствии с ОСТ 4.ГО.014.000. Вид покрытия должен быть указан на чертеже. В качестве

металлических покрытий рекомендуется использовать металлы и сплавы, приведенные в таблице 3.9. Таблица 3.9 Металлические покрытия печатных элементов Покрытие Толщина, Назначение покрытия мкм Сплав «Розе» 4…10 Защита от коррозии, улучшение способности к пайке Сплав олово-свинец 9…12 Сплав олово-кобальт 9…12 Серебряное 6…12 Улучшение электропроводности и Сплав серебро-сурьма 6…12 повышение износоустойчивости переключателей и концевых контактов соединителей Золотое 0,5…2,5 Снижение переходного сопротивления и повышение помехоустойчивости Палладиевое 1…5 Повышение износоустойчивости концевых контактов и переключателей Никелевое 3…6 Придание поверхности переключателей твердости, используется в качестве подслоя под палладиевое покрытие Защита от влаги, а также от опасных механических повреждений предусматривается в виде покрытия печатного узла после сборки слоем лака. Пленка лака создает барьер воздействию влаги и загрязнений на диэлектрическое основание, предохраняет тонкие проводники от повреждений, увеличивает механическую жесткость платы. Такое защитное покрытие неизбежно повышает паразитную емкость на 2030%, что следует учитывать при расчетах. При выборе марки лака следует принимать во внимание климатические условия, а, также специальные условия эксплуатации (химическую устойчивость, термоустойчивость, маслоустойчивость, бензоустойчивость и электроизоляционные свойства). В таблице 3.10, согласно ОСТ 4.ГО.014.002, приведены некоторые наиболее применяемые лаки.

Марка и пвет лакокрасочного покрытия должны быть указаны в технических требованиях на сборочном чертеже узла. Если изделие покрывается не полностью, то необходимо указать области, свободные от покрытия. В случае, если количество слоев лака более одного, количество указывают на чертеже. Количество слоев лака назначают в зависимости от условий эксплуатации и конструкции изделия. Узлы, эксплуатируемые в жестких условиях (тропики, море), покрывают 3-4 слоями лака. Изделия, эксплуатируемые в менее жестких условиях имеют до двух слоев лака. Таблица 3.10 Марка, цвет ЯН-54, бесцветный; УР-930 бесцветный

АК-113, бесцветный; АК-113ф бесцветный

АВ-4А светложелтый

КО-815, бесцветный

УР-231, желтоватый;

Влагозащитные покрытия узлов Свойства Область применения Глянцевые, механически прочные твердые, эластичные; устойчивые к периодическому воздействию воды, минерального масла и повышенной температуры (кратковременно) до 250 °С обладают электроизоляционными свойствами. Рабочий диапазон температур от -60 до +160°С. Глянцевые, механически прочные, средней твердости, износоустойчивые, устойчивые к периодическому воздействию минерального масла, бензина и воды при температуре 18-35°С. Paбoчий диапазон температур от -60 до +I20°С. Глянцевые, механически прочные, средней твердости, устойчивые к периодическому воздействию минерального масла, бензина, керосина. Рабочий диапазон температур от –60 до +60°С. Глянцевые, механически прочные, твердые; устойчивые к периодическому воздействию минерального масла и бензина, к постоянному воздействию повышенной температуры, обладают электроизоляционными свойствами. Рабочий диапазон температур от -60 до +200°С. Глянцевые, механически прочные, твердые, эластичные; устойчивые к периодическому воздействию

Детали и узлы приборов, места развальцовки пайки, детали крепежа и другие подобные детали.

Заготовки для шкал, шильдики, заводские знаки; места развальцовки, точечкой сварки, клепки, пайки, керновки, головки и выступающие части крепежа. Детали и узлы из стали и медных сплавов, шильдики, крепежные детали, места пайки. Для изоляции при изготовлении печатных плат Различные детали (металлические) и узлы РЭС

Узлы, субблоки и блоки на микросхемах и других радиоэлементах с

Э-4100, желтоватый; ФП-525, бесцветный

минерального масла, бензина и повышенной температуры (до 120°С); обладают электроизоляционными свойствами. Рабочий диапазон температур от -60 до +150°С

объемным или печатным монтажом; места развальцовки, керновки; детали крепежа, корпуса и детали приборов.

4 КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ При разработке конструкции ПП необходимо провести ряд проверочных расчетов, которые подтвердили бы правильность примененных конструктором решений. К таким расчетам относятся: 1) определение минимального расстояния для прокладки n -го количества проводников между двумя отверстиями; 2) расчет проводников по постоянному току; 3) расчет электрических параметров печатных проводников; 4) расчет механической устойчивости печатного узла. Необходимость проведения тех или иных видов расчетов определяется для каждого варианта индивидуально. 4.1 Определение минимального расстояния для прокладки проводников Возможность прокладки в узком месте требуемого количества проводников следует проверять по следующей формуле:

l³

d1 + d 2 + tn + S (n + 1) + 2b + kn + c , 2

(4.1.)

где n - число проводников; d1 и d2 диаметры монтажных отверстий к - слагаемое, учитывающее разброс ширины проводников (зависит от класса платы и способа изготовления: к = 0,4.....0.2мм.); С - слагаемое, учитывающее погрешности выполнения монтажных отверстий, контактных площадок, межцентровых расстояний, смешение слоев, зависит от класса точности печатной платы, способа изготовления, металлизации отверстий, обычно С лежит в пределах от 0,1 до 0,7 мм. Если отверстия не имеют контактных площадок, то слагаемое 2b

опускают. 4.2 Расчет проводников по постоянному току Расчет проводников по постоянному току выполняется с целью определения нагрузочной способности печатных проводников по току, величине падения напряжения на проводниках. Критичными в этом отношении являются проводники цепей питания. Минимально допустимую ширину печатного проводника определяют по формуле: t > Imax/hj, (4.2) где Imax - ток, протекающий через проводник, h - толщина проводника, (мм); j = 30 A/мм2 - допустимое значение плотности тока. Допустимое падение напряжения для логических схем на цепях питания и земли 1не должно превышать 1-2% номинального значения подводимого напряжения Uн . Падение напряжения на проводнике определяет по формуле:

U=

rlпп Im ax , ht

(4.3)

где ρ - удельное сопротивление проводника (для медной катаной фольги ρ = 0,017 Ом*мм2/м2, для электрохимически осажденных проводников ρ = 0,050 Oм*мм2/м 2 ); lпр - длина проводника, мм. 4.3 Расчет электрических параметров печатных проводников Печатным проводникам присущи такие нежелательные параметры, как собственная емкость и индуктивность, величина которых возрастает с увеличением длины проводников и уменьшением расстояния между ними. Существуют расчетные формулы для определения С и L для различных вариантов расположения проводников, однако они довольно громоздки и для практического использования Более удобны графические зависимости, приведенные в ОСТ 4ГО.010.009-84. Емкость между печатными проводниками С (пФ) можно вычислить по формуле: C=klε, (4.4) где к - коэффициент, зависящий от ширины проводников и их взаимного расположения (находится по рисунку 4.1); l - длина взаимного перекрытия проводников, см; ε - диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей

пространство между проводниками. При расположении проводников, которому соответствует графики I и 2 на рисунке 4.1, линии электрического поля проходят частично через воздух, частично через изоляционную плату. Поэтому в формулу (4.4) следует подставить среднеарифметическое значение диэлектрической проницаемости воздуха и изоляционной платы. Индуктивность прямого печатного проводника зависит от его длины, ширины и толщины. Для проводников толщиной 0,05мм погонную индуктивность Ln можно определить по графику (рисунок 4.2)

Кп, пФ/см t1 S1 t2

1

0,6

4

0,5

t1

2

S1 t2

t1= t2 t1≤ t2/3

t1

0,4

3 S2

3

0,3 0,2

t1

4

t1≤ t2/3

t2

S2

2

t1= t2

t2

1

0,1 0 0,1

0,2

0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 1

2

3

S1/t1(S2/t2) 4 5

Рисунок 4.1 - Значение коэффициента К: S1, S2 - расстояние между печатными проводниками; t1, t2 - ширина печатных проводников

Lпог, мкГн 0,017 0,015 0,013 0,011 0,009 0,007

t,мм 0,2 0,3 0,5 1

2

4 6 8

Рисунок 4.2. Погонная индуктивность печатного проводника шириной t

4.4 Расчет на вибропрочность печатной платы Данный вид расчета выполняется с целью определения прочностных характеристик платы в процессе последующего ее использования. Для всех случаев закрепления краев пластаны (рисунок 4.3) собственная частота (Гц) определяется по формуле:

f =

ch ×104 , 2 a

(4.5)

где а- длина пластины, см; h - толщина пластины, см; с - частотная постоянная. Значения частотной постоянной в зависимости от варианта закрепления и от отношения длин старин пласты определяются по таблице 4.1. При этом если прогиб и угол поворота на краю пластины равны нулю, то этот край считают жестко защемленным. Если прогиб и изгибающий момент равны нулю, то этот край опертый, а если изгибающий момент и перерезывающая сила равны нулю, то этот край свободный. При расчете собственной частоты пластины с отношением сторон а/b, не совпадающими со значениями, приведенными в таблице, значения частотной постоянной можно найти интерполяцией соответствующих табличных данных или по графику, построенному в требуемом масштабе. Формула (4.5) используется для расчёта стальных ненагруженных пластин. Если пластина изготовлена не из стали, а из другого материала, то в формулу вводится поправочный коэффициент на материал:

Км =

Е rс , Ес r

(4.6)

где Е и ρ - модуль упругости и плотность применяемого материала (таблица 4.2) ; Ес и ρc - модуль упругости (21*105 кг/см2) и плотность (7,35 г/см3) стали.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

Рисунок 4.3 - Схемы закрепления платы

Таблица 4.1 Значения частотной постоянной Схема закрепления 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

0,5 28,6 30,2 40,2 32,1 55,3 41,4 56,2 42,2 57,2 16,5 8,2 4,1 5,7 9,4 18,3 10,6 15,5 9,6 15,4 13,8 8,2 24,1 52,9 2,04 12,9 8,9 37,1 5,5 52,6 37,3

Отношение сторон а/в 1 1,5 2 2,5 45,8 74,4 114,5 166,0 55,0 98,8 160,9 241,2 55,0 81,8 120,7 171,5 67,6 131,1 221,4 337,9 67,3 90,9 127,6 176,9 63,1 104,7 165,7 245,4 74,1 102,5 170,6 248,5 74,1 135,4 224,6 340,6 83,8 141,4 228,7 343,7 32,9 49,4 65,9 82,4 16,5 24,7 32,9 41,2 8,2 12,3 16,4 20,5 22,9 51,5 91,6 143,1 27,3 56,2 96,3 147,9 56,2 120,9 211,7 328,6 17,3 27,9 42,4 60,8 41,4 85,9 148,4 228,9 13,1 17,4 22,1 26,9 54,5 119,4 210,3 327,1 41,4 86,4 149,1 229,6 16,5 24,7 32,9 31,2 27,3 32,0 37,6 43,8 56,1 62,5 72,9 87,9 8,2 18,4 32,6 51,0 51,9 116,8 207,6 324,6 35,8 80,5 143,1 223,6 41,4 49,4 61,9 78,7 13,1 23,9 38,5 57,1 54,5 57,6 61,7 66,5 41,4 47,6 55,1 63,4 Не зависит от соотношения сторон = 52 Не зависит от соотношения сторон = 8,2 Не зависит от соотношения сторон =35,8

3 228,9 339,4 234,1 480,5 238,8 343,2 345,1 482,8 485,4 98,8 49,4 24,6 206,1 210,9 471,4 83,8 327,2 31,8 469,8 328,1 49,4 50,3 107,7 73,5 467,1 321,9 100,1 79,6 72,0 62,3

Таблица 4.2 Свойства материалов оснований печатных плат Наименование Гетинакс фольгированный Стеклотекстолит фольгированный Диэлектрик фольгированный

tg δ

ε

3,02

Плотность ρ, г/см3 1,8…2,5

0,07…0,10

6…8

3,45

1,8…3,3

0,01…0,10

7,5…8

3,3

2,3

0,01…0,10

7,5…8

Модуль упругости Е*105 кг/см

Если пластина равномерно нагружена, то вводится поправочный коэффициент на массу элементов:

Кмас =

1 Qэ 1+ Qм

,

(4.7)

где Qэ - масса элементов, равномерно размещенных на пластине; Qм - масса пластины. Таким образом, формулу для определения собственной частоты колебаний равномерно нагруженной пластины можно записать в следующем виде:

f = Км × Кмас ×

ch ×104 , 2 a

(4.8)

В случае, если отношение внешней частоты и собственной частоты платы менее 2, то виброэащита считается неудовлетворительной. В этом случае необходимо внести изменения в конструкцию платы, либо изменить схему закрепления и повторить расчет. 4.5 Расчет на ударопрочность печатной платы Выполняется с целью определения прочностных характеристик навесных ЭРЭ при воздействии ударных нагрузок. Расчет ведется для элемента, имеющего наибольший вес и наибольшую длину выводов (имеется в виду расстояние от места формовки до места пайки). Максимальное отклонение элемента, см, под действием ударного импульса определяется по формуле:

Рl 3 d = , 6ЕJ

где Р - приложенная сила, кг ; l - длина вывода, см; Е - модуль упругости материала вывода, кг/см3 ; J - осевой момент инерции, см Приложенная сила определяется следующим образом: Р = аQ, где а - ускорение в единицах g; Q - вес элемента , кг. Момент инерции J рассчитывают по формулам: J = 0,005 d4 (для круглых выводов);

(4.9)

(4.10)

(4.11)

J=

3

hb , 12

(для прямоугольных выводов),

где d - диаметр круглого вывода, см; h - ширина вывода (больший размер), см; b - толщина вывода (меньший размер), см; Упругая деформация материала вывода, кг/см2, при поперечном изгибе определяется по формуле: Z = M/W, (4.12) где М - изгибавший момент, кг/см; W - момент сопротивления изгибу, см3. M = Pl/2, (4.13) W = 0,1d3 (для круглого вывода) (4.I4) W = hb2/6 (для прямоугольного вывода) На выводы ЭРЭ обычно используется твердая медь с модулем упругости Е =(11…12)x105 кг/см2 и пределом упругой деформации Z = 3000 кг/см2. Исходя из значений расчетного максимального отклонения элемента, необходимо выбрать расстояние между элементами на ФУ. Превышение предела упругой деформации материала вывода приводит к излому вывода и выходу из строя изделия. В этом случае необходимо уменьшить длину вывода, либо брать элементы с наименьшим весом.

5 ОФОРМЛЕНИЕ КОМПЛЕКТА КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ В комплект конструкторской документации на разрабатываемый функциональный узел входят схема электрическая принципиальная с перечнем элементов, чертеж печатней платы, сборочный чертеж, спецификация, пояснительная записка. В полной мере требования по оформлению этих документов изложены в соответствующих стандартах. В данном учебном пособив приведены ссылки на данные стандарты по каждому виду документа и отмечены основные моменты. 5.1 Общие требования к выполнению схем и перечня элементов Схема электрическая принципиальная совместно с перечнем элементов определяет полный состав элементов и связей между ними. Оформление этих документов производится в соответствии со стандартами ГОСТ 2.702 - 75, ГОСТ 2.751-73. Элементы на схеме изображают в виде условных графических обозначений (УГО) согласно ГОСТ 2.721 ...ГОСТ 2.760, при этом УГО ориентируются вдоль формата (исключение могут составлять мостовые схемы). Примеры выполнения УГО наиболее распространенных элементов приведены в Приложении А. Схемы выполняются без соблюдения масштаба, действительное пространственное расположение составных частей изделия либо не учитывается вообще, либо учитывается приближенно. Размеры условных графических обозначений, а также толщины их линий должны быть одинаковыми на всех схемах для данного изделия. Все размеры графических обозначений допускается пропорционально изменять. Графические обозначения на схемах следует выполнять линиями той же толщины, что и линии связи. На схеме необходимо выделить элементы (штрихпунктирной линией), выносимые за пределы печатной платы (регулировочные, крупногабаритные), обозначить функции, выполняемые элементами коммутации, индикации, регулировки, обозначить цепи внешнего подключения с указанием номеров контактов соединителя Линии связи. Линии связи выполняют толщиной от 0,2 до 1 мм в зависимости от форматов схемы и размеров графических обозначений. Рекомендуемая толщина линий от 0,3 до 0,4 мм.

На схемах должно быть наименьшее количество изломов и пересечений линий связи. Расстояние между соседними параллельными линиями связи должно быть не менее 3 мм, а расстояние между отдельными условными графическими обозначениями - не менее 2 мм. Линии связи располагаются параллельно сторонам формата. Допускается проводить их под углом для некоторых элементов (триггеров, мостовых схем). Для упрощения схемы допускается несколько электрически не связанных линий связи сливать в линию групповой связи, но при подходе к контактам или элементам каждую линию связи изображают отдельной линией. Линии групповой связи выполняются в соответствии с требованиями ГОСТ 2.751-73. Толщина линии групповой связи выбирается в пределах (2 – 4) s. Слияние линий электрической связи в групповую выполняется под прямым углом, либо под углом 45° (в последнем случае наклон линии должен соответствовать дальнейшему направлению прохождения линии связи). При подходе линий электрической связи под прямым углом с двух сторон к линии групповой связи расстояние между этими линями должно быть не менее 2 мм. При слиянии линий связи каждую линию помечают в месте слияния и в месте разветвления условными обозначениями (цифрами, буквами или сочетанием букв и цифр). Позиционные обозначения элементов. Каждый элемент схемы должен иметь позиционное обозначение в соответствии с ГОСТ 2.71081. Порядковые номера позиционных обозначений присваиваются начиная с единицы для каждого вида элементов (конденсаторов, резисторов, диодов и др.) на схеме сверху вниз в направлении слева направо. Образно это можно представить в виде вертикального сканирования (в отличие от горизонтального построчного сканирования что мы делаем при чтении). Позиционные обозначения проставляются на схеме рядом с условными графическими обозначениями элементов с правой стороны (например, для вертикально ориентированного обозначения резистора) или над ними. При наличии в изделии нескольких одинаковых функциональных групп позиционные обозначения элементов, присвоенные в одной из этих групп, следует повторять во всех последующих группах. При этом вначале присваивают позиционные обозначения элементам, не входящим в функциональные группы и затем элементам, входящим в функциональные группы. Обозначение функциональной группы,

присвоенное в соответствии с ГОСТ 2.710-81, указывают около изображения функциональной группы. Обозначения внешних соединений узла. На схеме рекомендуется указывать характеристики входных и выходных цепей изделия (частоту, напряжение, ток и т.д.) или же наименование цепей, а также адреса внешних соединений. Адрес должен обеспечивать однозначность присоединения. Например, если выходной контакт изделия должен быть соединен с пятым контактом третьего соединителя устройства А2, то адрес должен быть записан следующим образом: = А2 – Х3:5. Характеристики входных и выходных цепей изделия, а также адреса их внешних подключений рекомендуется записывать в таблицы, над которыми располагают позиционные обозначения элементов, взамен которых они помещены (разъемов, плат). Размеры таблиц произвольные, однако высота строк должна быть не менее 8мм. Таблицы допускается выполнять разнесенным способом. Порядок расположения контактов в таблице определяется удобством построения схемы. Х1 Конт.

Цепь

Адрес

1,2 5

Общий + 15 В

Корпус =А5-Х1:1

3 4

Вход; Uвх=1В Синхр.; F=1МГц

XS3:1 =А2-Х1:9

Перечень элементов. Перечень элементов схемы помещают на первом листе схемы или выполняют в виде самостоятельного документа. Не допускается начинать перечень элементов на первом листе схемы, а заканчивать на последующих листах или на отдельных листах формата А4. При выполнении перечня элементов в виде самостоятельного документа ему присваивают шифр ПЭ Э3. Перечень элементов оформляют в виде таблицы, заполняемой сверху вниз. Перечень элементов располагают над основной надписью, при этом расстояние между перечнем элементов и основной надписью должно быть не менее 12 мм. Продолжение перечня элементов помещают слева от основной надписи, повторяя головку таблицы.

Кол

20

Примечание

8min

Наименование

15

Поз. обозначение

110

10 185

В графу “Поз. обозначения” перечня элементов вносят позиционные обозначения элементов, устройств и функциональных групп. Заполнение этой графы производят по группам в алфавитном порядке позиционных обозначений (соответственно по латинскому алфавиту). В пределах каждой группы, имеющей одинаковые буквенные позиционные обозначения, элементы располагают по возрастанию порядковых номеров. Допускается для элементов одного типа с одинаковыми параметрами и с последовательными порядковыми номерами в данной графе указывать только элементы с наименьшим и наибольшим порядковыми номерами, например: ВА1, ВА2; С3…С7. В этом случае в графе «Кол.» указывается общее количество таких элементов. В графе «Наименование» для элементов приводят их наименование в соответствии с документом, на основании которого данный элемент применен, необходимые технические характеристики элемента (например, для резисторов – номинальную мощность, сопротивление с предельными отклонениями величины сопротивления; для конденсаторов – группу ТКЕ, рабочее напряжение, величину емкости и допуск на нее), обозначение документа (ГОСТ, ТУ или основной конструкторский документ для оригинальных электрорадиоэлементов и устройств). Примеры записи электрорадиоэлементов в конструкторской документации и документы на их поставку приведены в справочном пособии [16]. Для функциональных групп приводят их наименование, которое подчеркивают. В этом случае ниже наименования функциональной группы или устройства должна быть оставлена одна свободная строка, выше – не менее одной свободной строки. При этом если на схеме изделия имеются элементы, не входящие в устройства или функциональные группы, то при заполнении перечня элементов вначале

записывают эти элементы без заголовка, а затем устройства и функциональные группы с элементами, входящими в них. В случае, если в изделии имеется несколько одинаковых устройств или функциональных групп, то в перечне указывают количество элементов, входящих в одно устройство или группу. Общее количество одинаковых устройств или функциональных групп указывают в графе «Кол.» на одной строке с заголовком. В графе «Примечание» рекомендуется указывать технические данные элемента, не содержащиеся в его наименовании, указания о подборе и замене элементов. Заполнение перечня элементов следует выполнять после анализа технического задания и выбора (уточнения) элементной базы. 5.2. Оформление чертежа печатной платы Чертеж печатной платы выполняется согласно ГОСТ 2.417-91. Чертеж, выполненный в масштабе 2:1 или 4:1, должен содержать основные проекции платы с печатными проводниками к отверстиями. Простановка размеров. На чертеже печатной платы размеры указываются одним из следующих способов: - в соответствии с требованиями ГОСТ 2.307-68; - нанесением координатной сетки в прямоугольной системе координат; - нанесением координатной сетки в полярной системе координат; - комбинированным способом при помощи размерных и выносных линий и координатной сетки - в виде таблицы координат элементов проводящего рисунка (проводников, контактных площадок и т.п.). При нанесении размеров с помощью координатной сетки линии сетки должны нумероваться ( в миллиметрах или в количестве линий сетки). Шаг нумерации определяется конструктивно с учетом насыщенности и масштаба изображения. Координатную сетку наносят или на все поле чертежа, или на часть поверхности печатной платы, или рисками по периметру контура печатной платы. В местах нанесения надписей на чертеже координатную сетку допускается не наносить. Шаг координатной сетки выбирается в соответствии с ГОСТ 10317-79 из ряда 0.5; 1,25; 2,5 мм. За начало отсчета в прямоугольной системе координат на главном виде чертежа следует принимать: - центр крайнего левого или правого нижнего отверстия;

-

левый или правый нижний угол платы; левую или правую нижнюю точку, образованную линиями построения. Участки печатной платы, которые не допускается занимать печатными проводниками и контактными площадками, на чертеже необходимо обводить штрих-пунктирной утолщенной линией (например, зона установки крепежных элементов, зона маркировки). . Для нанесения размеров, обозначений шероховатости поверхности и т.д. допускается приводить на чертеже дополнительный вид. Обозначение элементов печатного монтажа (проводников, контактных площадок, отверстий). Круглые контактные площадки с отверстиями, в том числе имеющими зенковку, и контактные площадки произвольной формы изображают на чертеже одной окружностью. Круглые отверстия, имеющие зенковку, и круглые контактные площадки с круглыми отверстиями изображают одной окружностью. Параметры отверстий и контактных площадок (диаметр, допуск на диаметр, зенковку и допуск на нее, наличие и отсутствие металлизации) непосредственно около каждого отверстия не проставляют, а объединяют по группам однотипных, обозначаемых одним условным знаком, и заносят в таблицу. Рекомендуются следующие условные обозначения отверстий по ОСТ-27-72 -694-834 : Диаметр 0,6 0,8 1,0 1,3 1,5 1,8 2,0 5,0 отверстия, мм Условное обозначение

●

○

◔

◐

◑

○

◔

◒

Проводники на чертеже должны обозначаться одной утолщенной линией, являющейся осью симметрии проводника. При этом ширина проводников и минимальный забор между ними указываются в технических требованиях или в таблице. Широкие проводники и экраны могут изображаться двумя линиями. Такие элементы рисунка печатной платы допускается выделять на чертеже штриховкой. Технические требования. В технических требованиях на чертеже печатной платы указывают метод изготовления платы, требования к материалу, шаг координатной сетки, параметры элементов печатного монтажа (ширину проводников и зазоров между ними, допустимые отклонения формы и расположения проводников, размеры и форму контактных площадок), площадь металлизации, допустимые предельные отклонения между центрами отверстий, класс точности

печатной платы, требования к маркировке, ссылки на другие технические документы, регламентирующим требования к подобным изделиям. Маркировка. Маркировку печатной платы располагают на свободном месте платы. При маркировке способом, которым выполняется проводящий рисунок, допускается применять любой шрифт, при этом в технических требованиях чертежа способ маркировки не указывают. При маркировке краской используемый шрифт должен быть не менее 2,5 мм. При указании маркировки элементов со стороны их установки маркировка должна располагаться за пределами проекции элемента на печатную плату. Указание материала печатной платы и его шероховатости. Для поверхностей печатной платы, которые в процессе изготовления подвергаются механический обработке (контур платы, отверстия, пазы и т.п.) устанавливают норму на шероховатость (обычно Rz ≤ 80мкм). Эта информация указывается в правом верхнем углу чертежа (на расстоянии 5…10 мм от линии рамки) в соответствии с ГОСТ 2.309. В графе 3 основной надписи следует указать материал печатной платы, например: Стеклотекстолит фольгированный СФ-1-35-1,5 ГОСТ 103I6 –79. Комплект конструкторской документации на печатную плату при автоматизированном методе проектирования должен соответствовать требованиям ГОСТ 2.123. 5.3 Оформление сборочного чертежа узла на ПП Сборочный чертеж выполняют в соответствии с требованиями ГОСТ 2.109-73, ГОСТ 2.413-72. Сборочный чертеж должен давать полное представление о расположении и установке на плате навесных компонентов и других деталей, а также сведения о маркировке позиционных обозначений элементов, нумерации выходных контактов, полярности и цоколевке элементов согласно принципиальной схемы. Конструкции навесных элементов вычерчиваются в виде упрощенных изображений, рекомендованных ОСТ 4ГО.010.030-73. На сборочном чертеже должны быть указаны номера позиций всех составных частей, габаритные и присоединительные размеры, содержаться сведения о способах присоединения навесных элементов к печатной плате, о дополнительных покрытиях. При этом ряд размеров на сборочном чертеже будут являться справочными, т.е. не

подлежащими выполнению по данному чертежу и указываемые для большего удобства пользования чертежом. К ним, согласно ГОСТ 2.307, относятся: а) один из размеров замкнутой размерной цепи. Предельные отклонения таких размеров на чертеже не указывают; б) размеры, перенесенные с чертежей изделий-заготовок; в) размеры, определяющие положение элементов детали, подлежащих обработке по другой детали; г) размеры на сборочном чертеже, по которым определяют предельные положения отдельных элементов конструкции, например, ход поршня; д) размеры на сборочном чертеже, перенесенные с чертежей деталей и используемые в качестве установочных и присоединительных; е) габаритные размеры на сборочном чертеже, перенесенные с чертежей деталей или являющиеся суммой размеров нескольких деталей; ж) размеры деталей (элементов) из сортового, фасонного, листового и другого проката, если они полностью определяются обозначением материала в графе 3 основной надписи. Справочные размеры, указанные в подпунктах б, в, г, е, ж допускается наносить как с предельными отклонениями, так и без них. Справочные размеры на чертеже отмечают знаком «*», а в технических требованиях записывают: «* Размеры для справок». Простановка номеров позиций. Все составные части сборочной единицы нумеруют в соответствии с номерами позиций, указанными в спецификации. Номера позиций наносят на полках линий-выносок, проводимых от изображения составных частей. Пересечение выносных линий при этом не допускается. Номера позиций располагают параллельно основной надписи вне контура изображения и группируют в колонку или строчку по возможности на одной линии. Номера позиций наносят на чертеже, как правило, один раз. Допускается повторно указывать номера позиций одинаковых составных частей. Размер шрифта номеров позиций должен быть на один-два номера больше, чем размер шрифта, принятого для размерных чисел на том же чертеже. Сборочный чертеж печатного узла содержит, как правило, две проекции: главный вид и вид сбоку (вид сверху). При этом не следует путать ориентацию дополнительных видов, что выражается в неправильном расположении элементов по отношению к проекции

платы. Кроме того, в обоснованных случаях приводятся дополнительные виды и выноски (например, если использован не оговоренный в ОСТе вариант установки элемента), местные разрезы и сечения (особенности установки элементов на клей, установка механических креплений и контактов). Сборочный чертеж обычно выполняется в том же масштабе и при такой ориентации, какая принята на чертеже печатной платы. В технических требованиях даются ссылки на документы, устанавливающие правила подготовки и закрепления навесных элементов, указывается шаг координатной сетки, варианты установки элементов, применяемые при монтаже припои, клеи, требования к маркировке, покрытию узла. 5.4. Оформление спецификации на печатный узел Спецификация является основным конструкторским документом на сборочную единицу, оформляется в соответствии с требованиями ГОСТ 2.106-96 и в общем виде содержит следующие разделы: документацию; комплексы; сборочные единицы; детали; стандартные изделия (изделия, идущие по государственным, республиканским, отраслевым стандартам и стандартам предприятий); прочие изделия; материалы; комплекты. Наименование каждого раздела указывают в виде заголовка в графе «Наименование» и подчеркивают. Допускается объединять разделы «Стандартные изделия» и «Прочие изделия». В раздел " Документация" вносят документы, составляющие основной комплект конструкторских документов специфицируемого изделия, кроме спецификации. Документы записывают в последовательности, указанной в ГОСТ 2.102-68, таблица 3, а именно: сборочный чертеж (СБ), чертеж общего вида (ВО), теоретический чертеж (ТЧ), габаритный чертеж (ГЧ), электромонтажный чертеж (МЭ), монтажный чертеж (МЧ), упаковочный чертеж (УЧ), схемы (шифр - по ГОСТ 2.701), ведомость спецификаций (ВС), ведомость покупных изделий (ВП), ведомость технического предложения (ПТ), ведомость эскизного проекта (ЭП), ведомость технического проекта (ТП), пояснительная записка (ПЗ), технические условия (ТУ), программа и методика испытаний (ПМ), патентный формуляр (ПФ), документы эксплуатационные (по ГОСТ 2.601), документы ремонтные (шифр - по ГОСТ 2.602), карта технического уровня и качества продукции (КУ).

Заполнение следующих трех разделов производят в алфавитном порядке сочетания начальных знаков (букв) индексов организаций разработчиков и далее в порядке возрастания цифр (децимальной характеристики), входящих в обозначение изделия. Для справки: MарГТУ присвоен индекс КНФУ. Стандартные изделия записывают по категориям перечисленных выше стандартов, в пределах каждой категории стандартов по однородным группам (например, электрорадиоэлементы, крепежные изделия), в пределах каждой группы - в алфавитном порядке наименований изделий, в пределах каждого наименования - в порядке возрастания обозначений стандартов, а в пределах каждого стандарта в порядке возрастания основных параметров или размеров изделия. В раздел "Прочие изделия" вносят изделия, применяемые на основе техничеких условий, каталогов, прейскурантов и т.д. Запись изделий производят по однородным группам, в пределах каждой группы - в алфавитном порядке наименований изделий, а в пределах каждого наименования - в порядке возрастания основных параметров или размеров изделия. Необходимо отметить, что заполнение разделов «Стандартные изделия» и «Прочие изделия», в которые в основном записываются входящие в состав функционального узла электрорадиоэлементы, существенно отличается от заполнения «Перечня элементов» схемы электрической принципиальной (напомним для сравнения, что там порядок записи определяется следованию позиционного обозначения латинскому алфавиту и его порядковым номером). В раздел «Материалы» вносят все материалы, непосредственно входящие в специфицируемое изделие. Материалы рекомендуется записывать по видам в следующей последовательности: - металлы черные; - металлы магнито-электрические и ферромагнитные; - металлы цветные, благородные и редкие; - кабели, провода и шнуры; - пластмассы и пресс-материалы; - бумажные и текстильные материалы; - лесоматериалы; - резиновые и кожевенные материалы; - минеральные, керамические и стеклянные материалы; - лаки, краски, нефтепродукты и химикаты; - прочие материалы.

В пределах каждого вида материалов рекомендуется записывать их в алфавитном порядке наименований, а для одинаковых по наименованию - по возрастанию параметров, например толщины. В раздел «Материалы» не записывают материалы, необходимое количество которых не может быть определено конструктором по размерам элементов изделия и вследствие этого устанавливаются технологом. К таким материалам относят, например: лаки, краски, клей, смазки, припои, электроды. Указания о применении таких материалов дают в технических требованиях на поле чертежа. При оформлении спецификации название каждого раздела подчеркивается, а между названием раздела и концовкой текста предыдущего раздела, а также содержанием самого раздела оставляется свободная строка. Нумерация позиций составных частей изделия выполняется сплошной в порядке возрастания номеров (в конце разделов допускается оставлять резервные позиции). Графы спецификации заполняют следующим образом: - в графе «Формат» указывают форматы документов, обозначение которых записывают в графе «Обозначение». Если документ выполнен на нескольких листах различных форматов, то в графе «Формат» проставляют *), а в графе «Примечание» перечисляют все форматы в порядке их увеличения. Для деталей, на которые не выпущены чертежи, в графе «Формат» указывают БЧ. - в графе «Зона» указывают обозначение зоны, в которой находится номер позиции записываемой составной части. - в графе «Поз.» указывают порядковые номера составных частей, непосредственно входящих в специфицируемые изделия, в последовательности записи их в спецификации. - в графе «Обозначение» указывают: в разделе «Документация» - обозначение записываемых документов; в разделе «Комплексы», «Сборочные единицы», «Детали», «Комплекты» - обозначение основных конструкторских документов на записываемые в эти разделы изделия. Для деталей, на которые не выпущены чертежи – присвоенное им обозначение. - в графе «Наименование» указывают: в разделе «Документация» - только наименование документов, например, «Сборочный чертеж», «Схема электрическая принципиальная» и т.д. Для документов на неспецифицированные составные части – наименование изделия и наименование документа; в разделах спецификации «Комплексы», «Сборочные единицы», «Детали», «Комплекты» - наименование изделий в соответствии с

основной надписью на основных конструкторских документах этих изделий. Для деталей, на которые не выпущены чертежи, указывают наименование, материал и другие данные, необходимые для изготовления; в разделе «Стандартные изделия» - наименования и обозначения изделий в соответствии со стандартами на эти изделия; в разделе «Прочие изделия» - наименования и условные обозначения изделий в соответствии с документами на их поставку с указанием обозначений этих документов - в графе «Кол.» указывают: для составных частей изделия, записываемых в спецификацию, количество их на одно изделие; в разделе «Материалы» - общее количество материалов на одно изделие с указанием единиц измерения. Допускается единицы измерения записывать в графе «Примечание». После каждого раздела спецификации допускается оставлять несколько свободных строк для дополнительных записей. Допускается резервировать и номера позиции, которые проставляют в спецификацию при заполнении резервных строк. 5.5. Оформление пояснительной записки Пояснительная записка служит для представления результатов эскизного проектирования и обоснования выбираемых решений при разработке конструкции узла на печатной плате. Пояснительная записка должна содержать: 1) титульный лист; 2) содержание; 3) техническое задания на проектирование; 4) анализ технического задания ; 5) анализ схемы электрической принципиальной и описание принципа работы узла; 6) выбор элементной базы узла. Основные габаритные размеры, цоколевка, варианты установки и разметки выбранной элементной базы; 7) обоснование типа печатной платы, класса точности, метода изготовления и материала печатной платы; 8) определение размеров печатной платы, диаметров монтажных и крепежных отверстий, контактных площадок; 9) варианты компоновки узла;

10) проверочные расчеты; 11) заключение; 12) список используемой литературы; 13) приложения (перечень элементов, спецификация, эскизы и т.д.) Оформление записки должно соответствовать ГОСТ 2.105-95. Необходимо отметить, что действующая редакция стандарта существенно отличается от предыдущей редакции (ГОСТ 2.105-73). Изменения коснулись прежде всего порядка оформления составных частей текстового документа (разделов, подразделов), иллюстраций, таблиц и ссылок на них. Имеющаяся в справочниках, учебных пособиях, методических указаниях и других разработках информация по правилам оформления текстовых документов в основном устарела и не соответствует требованиям действующего стандарта. Вместе с тем, стандарт является одним из наиболее «востребованных», так как распространяется на широкий круг разрабатываемых документов: пояснительные записки, паспорта, инструкции, технические условия, формуляры и др., содержащие в основном сплошной текст, а также на ряд документов, содержащих текст, разбитый на графы (спецификации, ведомости, таблицы и т.п.). Рассмотрим основные положения данного стандарта. Расположение текста и его выполнение. Записка выполняется на листах форматов А4, заполняемых с одной или двух сторон. Расстояние от рамки до границ текста в начале и в конце строк должно быть не менее 3 мм, вверху и внизу – не менее 10 мм. Абзацный отступ равен пяти пробелам (15 – 17 мм). Исправления в документ вносятся путем подчистки неточности или закрашиванием белой краской с последующим нанесением на том же месте исправленного текста. Построение документа. Текст документа при необходимости разбивают на разделы и подразделы. Разделы должны иметь порядковые номера в пределах всего документа, обозначенные арабскими цифрами без точки и записанные с абзацного отступа. Номер подраздела состоит из номеров раздела и подраздела, разделенных точкой. Разделы и подразделы могут разбиваться на пункты и подпункты. Внутри пунктов и подпунктов могут быть приведены перечисления (через дефис или строчную букву со скобкой). Дальнейшая детализация выполняется с использованием арабских цифр со скобкой (запись производится с абзацного отступа). В конце номеров разделов, подразделов, пунктов и подпунктов точка не ставится. Пример:

Техническое задание 1 Анализ технического задания 1.1 Анализ объекта установки и уровня механических воздействий 1.2 Анализ схемы электрической принципиальной и описание принципа работы изделия 1.3 Анализ климатических условий эксплуатации 1.4 Выработка основных ограничений на конструкцию исходя из схемотехнических особенностей изделия, условий производства и эксплуатации. 2 Обоснование основных конструктивных решений 2.1 Выбор элементной базы и вариантов ее установки 2.2 Обоснование выбора печатной платы 2.2.1 Выбор типа печатной платы 2.2.2 Выбор класса точности печатной платы 2.2.3 Выбор метода изготовления печатной платы 2.3 Определение основных конструктивных параметров печатной платы 2.3.1 Определение размеров печатной платы 2.3.2 Определение диаметров монтажных и крепежных отверстий, размеров контактных площадок 3 Разработка конструкции узла 3.1 Выбор элементов внешней коммутации узла 3.2 Варианты компоновки узла 3.3 Разработка топологии печатной платы 4 Проверочные расчеты 4.1 Расчет на механическую устойчивость 4.2 Расчет основных электрических параметров Заключение Список используемой литературы Приложение А Эскизы компоновки узла Приложение Б Эскизы разработки топологии Приложение В Техническая документация Разделы и подразделы должны иметь заголовки, которые пишутся с прописной буквы (остальные строчные), без точки в конце заголовка, не подчеркиваются. Заголовки не должны иметь переносов. Заголовки должны четко и кратко отражать содержание нижеследующего текста. Расстояние между заголовком и текстом – 15 мм, между заголовками раздела и подраздела – 8 мм (при рукописном исполнении)

Каждый раздел текстового документа рекомендуется начинать с новой страницы. В документе большого объема на первом (заглавном) листе помещают содержание, включающее номера и наименования разделов и подразделов с указанием номеров страниц. Слово «Содержание» записывают в виде заголовка (симметрично текста) с прописной буквы. Наименования, включенные в содержание, записывают строчными буквами, начиная с прописной. Изложение текста документа. Текст документа должен быть кратким, четким и не допускать различных толкований. В документах должны применяться научно-технические термины, обозначения и определения, установленные соответствующими стандартами, а при их отсутствии – общепринятые в научнотехнической литературе. Если в документе принята специфическая терминология, то в конце его (перед списком литературы) должен быть перечень принятых терминов с соответствующими разъяснениями. Перечень включают в содержание документа. При изложении текста документа не следует: - использовать личные местоимения (например, вместо «… я разработал 3 варианта» следует записать: Было разработано 3 варианта); - применять произвольные сокращения слов (типа т.о., м.б.). Допускается использовать сокращения, общепринятые в русском языке (и т.д., и т.п., др.) и в ГОСТ 2.316-68 в оговоренных в данном стандарте случаях (т.е. в основных надписях, технических требованиях, спецификациях); - сокращать обозначения единиц физических величин, если они употребляются без цифр (кроме случаев использования их в таблицах и формулах); - применять без числовых значений математические знаки (< , > , =, @ , ³ , £ ), а также знаки №, %, Æ ; - применять индексы стандартов, технических условий и других документов без регистрационного номера, а также разносить обозначения указанных документов на две строки. Не допускается отделять единицу физической величины от числового значения (переносить их на разные строки или страницы). Округление числовых значений величин для различных типоразмеров, марок и т.п. изделий одного наименование должно быть одинаковым. Например, толщина печатной платы выбирается из ряда

0,8; 1,0; 0,5; 2,0 мм. Размерность указывается в конце перечисления. Дробные числа должны приводиться в виде десятичных дробей (кроме размеров в дюймах). Если в документе приводятся поясняющие надписи, наносимые непосредственно на изготовляемое изделие (например, на планке, на лицевой панели и т.п.), их выделяют шрифтом (без кавычек), например, ВКЛ., ОТКЛ., или кавычками - если надпись состоит из цифр и (или) знаков. В документе следует применять стандартизованные единицы физических величин, их наименование, обозначение в соответствии с ГОСТ 8.417. Применение в одном документе разных систем обозначений физических величин не допускается. Числовые значения величин в тексте следует указывать со степенью точности, которая необходима для обеспечения требуемых свойств изделия, при этом в ряду величин осуществляется выравнивание числа знаков после запятой. Формулы. Пояснение символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу, если они не пояснены ранее в тексте, должны быть приведены непосредственно под формулой. Пояснение каждого символа следует давать с новой строки в той последовательности, в которой символы приведены в формуле. Первая строка пояснения должна начинаться со слова «где» без двоеточия после него. Пример. Диаметры монтажных отверстий вычисляются по формуле: do = dв + |Ddно| + r ,

(1)

где dв – диаметр вывода элемента; Ddно – нижнее предельное отклонение диаметра отверстия; r – гарантированный монтажный зазор. Переноска формулы допускается на знаках выполняемых операций, при этом знак в начале следующей строки повторяют. Формулы должны иметь сквозную нумерацию, обозначаемую арабскими цифрами в круглых скобках, проставляемые справа на уровне формулы. Допускается нумерация формул в пределах раздела. Применение машинописных и рукописных символов в одной формуле не допускается. Ссылки в тексте на порядковые номера формул дают в скобках, например, … в формуле (1) Иллюстрации и приложения. Иллюстрации могут быть расположены как по тексту документа (возможно ближе к

соответствующим частям текста), так и в конце его. Рисунки следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией. Допускается нумерация в пределах раздела (например, рисунок 3.2.). Ссылки на иллюстрации выполняют по типу: на рисунке 2 … Иллюстрации, при необходимости, могут иметь наименование и пояснительные данные (подрисуночный текст). Слово «рисунок» и наименование помещают после пояснительных данных и располагают следующим образом: Рисунок 1 – Детали прибора. Пример оформления иллюстрации представлен на рисунке 5.2 В приложениях размещают материал, дополняющий текст документа (графический материал, объемные таблицы, расчеты, алгоритмы). В тексте документа на все приложения должны быть ссылки, приложения располагаются в порядке ссылок на них. Каждое приложение следует начинать с новой страницы с указанием наверху посередине страницы слова «Приложение…» и его обозначения. Приложение должно иметь заголовок, который записывают симметрично относительно текста с прописной буквы отдельной строкой. Приложения обозначают заглавными буквами русского алфавита, начиная с буквы А, за исключением букв Ё, З, Й, О, Ч, Ь, Ы, Ъ.

1 2 1 - рабочий слой; 2 – основа

Рисунок 5.2 – Строение магнитной ленты Приложения, как правило, выполняют на листах формата А4. Допускается оформлять приложения на листах формата А3, А4х3, А4х4, А2 и А1. Приложения должны иметь общую с остальной частью документа сквозную нумерацию страниц. Все приложения должны быть перечислены в содержании документа с указанием их номеров и заголовков.

Марка элемента

Диапазон вибраций, Гц

Т, о С нижняя

верхняя

Нумерация формул, рисунков, таблиц, приводимых в приложениях должна выполняться с обозначением приложения, например, рисунок В.5; Таблица А.7.1 (текст приложения может разбиваться на разделы, подразделы, пункты, подпункты). Приложения, выпускаемые в виде самостоятельного документа, оформляют по общим правилам – первый лист с основной надписью по форме 2, последующие листы – по форме 2а по ГОСТ 2.104 . Таблицы. Таблицы применяют для лучшей наглядности и удобства сравнения показателей. Название таблицы, при его наличии, должно отражать ее содержание, быть точным, кратким. Название следует помещать над таблицей справа от слова «Таблица …» через дефис как это показано в примере. Таблицы, за исключением таблиц приложений, следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией по всему документу (допускается нумерация в пределах раздела). В последнем случае номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера таблицы, разделенных точкой. На все таблицы документа должны быть приведены ссылки в тексте документа, при ссылке следует писать слово «таблица» с указанием ее номера. Таблица 1 – Эксплуатационные параметры элементов

С2-23 Д814 КТ815

1 - 5000 10 - 600 10 - 600

-60 -55 -40

155 100 100

К142

1 - 600

-45

80

Таблицу, в зависимости от ее размера, помещают под текстом, в котором впервые дана ссылка на нее, или на следующей странице, или

же в приложении к документу. Допускается ориентировать таблицу вдоль длиной стороны листа документа. Заголовки граф и строк следует писать с прописной буквы, а подзаголовки граф – со строчной, если они составляют одно предложение с заголовком, или с прописной буквы, если они имеют самостоятельное значение. В конце заголовков и подзаголовков таблиц точки не ставят. Заголовки и подзаголовки граф указывают в единственном числе. Заголовки граф, как правило, записывают параллельно строкам таблицы. При необходимости допускается перпендикулярное расположение заголовков граф. Графу «Номер по порядку» в таблицу включать не допускается. При необходимости нумерации показателей, параметров или других данных порядковые номера следует указывать в первой графе (боковике) таблицы непосредственно перед их наименованием. Перед числовыми значениями величин и обозначением типов, марок и т.п. порядковые номера не проставляют. Таблицы слева, справа и снизу, как правило, ограничивают линиями. Горизонтальные и вертикальные линии, разграничивающие строки таблицы, допускается не проводить, если их отсутствие не затрудняет пользование таблицей. Высота строк таблицы должна быть не менее 8 мм. Если таблица большая, то ее размещают на нескольких листах. В этом случае слово «Таблица» с ее порядковым номером и наименованием указывают один раз над первой частью таблицы, над другими частями пишут слова «Продолжение таблицы» с указанием номера таблицы. При этом в каждой части таблицы повторяют ее головку и боковик (допускается заменять головку и боковик соответственно номером граф или строк, которые нумеруются в первой части таблицы). Если в конце страницы таблица прерывается и ее продолжение будет на следующей странице, то в первой части таблицы нижнюю горизонтальную линию, ограничивающую таблицу, не проводят. Таблицы с небольшим количеством граф допускается делить на части и помещать одну часть рядом с другой на одной странице. При этом головка таблицы повторяется, а части таблицы разделяются двойной линией или линией толщиной 2s. Если все показатели, приведенные в графах таблицы, выражены в одной и той же единице физической величины, то ее обозначение необходимо помещать над таблицей справа, а при делении таблицы на части – над каждой ее частью. При этом указание единицы физической величины приводится не в сокращенном, а в полном виде, например:

В миллиметрах; В амперах. Для преобладающего показателя физической величины также справа над таблицей записывают: Напряжение в вольтах; Вес в килограммах. Текст, повторяющийся в строках одной и той же графы и состоящий из двух и более слов, при первом повторении заменяют словами «То же», а далее кавычками. При наличии горизонтальных линий текст необходимо повторять. Таблица ХХ – Маркировочные композиции и их применение Маркировочная композиция 1.Краска ТНПФ 2. Краска ТУМС 3. Эмаль КО-822 4. Краска СТП6-1

Способ маркировки Тампопечать, трафаретная печать То же « Тампопечать

Время сушки, час 4,0 0,5 2,5 10,0

Не допускается заменять кавычками повторяющиеся в таблице цифры, математические знаки, знаки процента, обозначение марок материалов и типоразмеров изделий, обозначения нормативных документов. Цифры в графах таблиц должны проставляться так, чтобы разряды чисел по всей графе были расположены один под другим, если они относятся к одному показателю. В одной графе должно быть соблюдено, как правило, одинаковое количество десятичных знаков для всех значений величин.

6 ВОПРОСЫ ДНЯ САМОКОНТРОЛЯ КОМПЛЕКТА КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ УЗЛОВ НА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТАХ 6.1. Основные вопросы для проверки схемы электрической

принципиальной и перечня элементов 6.1.1. Правильность начертания условных графических обозначений (УГО) элементов 6.1.2. Правильность простановки позиционных обозначений 6.1.3. Правильность выполнения линий электрических связей и электрических соединений на схеме 6.1.4. Наличие обозначения цоколевки и полярности 6.1.5. Наличие нумерации линий электрической связи при использовании групповой линии связи элементов 6.1.6. Наличие таблицы соединений или обозначения соединителя для внешнего соединения узла 6.1.7. Правильность расположения и заполнения перечня элементов (последовательность заполнения, запись однотипных элементов, простановка номиналов). 6.1.8. Удобочитаемость схемы

6.2 Основные вопросы для проверки компоновки узла 6.2.1. Соответствие компоновки требованиям технического задания (учет расположения узла на объекте - носителе, климатического исполнения, других специальных требований) 6.2.2. Рациональное использование площадей печатной платы 6.2.3. Обоснованность выбора вариантов установки электорадиоэлементов и микросхем 6.2.4. Правильность выбора шага координатной сетки 6.2.5. Правильность выбора шага установки микросхем и элементов 6.2.6. Обеспечение нормального теплового режима узла 6.2.7. Обеспечение помехоустойчивости узла 6.2.8. Учет схемотехнических особенностей проектирования конкретной схемы 6..2.9. Наличие обоснования на отступления от нормативнотехнической документации 6.2.10. Правильность выбора габаритных и установочных размеров радиоэлементов

6.2.11. Правильность ориентировки радиаторов относительно направления воздушного потока 6.2.12. Правильность размещения микросхем и других элементов с течки зрения групповой пайки и демонтажа

6.3 Основные вопросы для проверки чертежа печатной платы 6.3.1. Соответствие расположения главного вида платы ее расположению в блоке или приборе 6.3.2. Соответствие маркировки радиоэлементов на печатной плате схеме электрической принципиальной 6.3.3. Соответствие шрифта маркировки, выполненной на чертеже, шрифту, указанному в технических требованиях. 6.3.4. Правильность размещения маркировки с точки зрения ее допустимости для чтения, ремонтопригодности. 6.3.5. Соответствие трассировки схеме электрической принципиальной . 6.3.6. Правильность разводки шин питания микросхем. 6.3.7. Правильность экранирования. 6.3.8. Оптимальность расположения трасс проводников. 6.3.9. Правильность выбора диаметра отверстий, зенксвок, контактных площадок и допусков на них. 6.3.10. Соответствие обозначений и количеств отверстий в таблице и на чертеже. 6.3.11. Наличие ключа микросхем и обозначения полярности и цоколевки электрорадиоэлементов. 6.3.12. Наличие ключа функционального узла. 6.3.13. Правильность нанесения и размеривания координатной сетки. 6.3.14. Правильность выбора базы для простановки размеров, правильность размеров, соответствия допусков на размеры их величинам по таблице допусков. 6.3.15. Наличие габаритных размеров и размеров для обеспечения стыковки механических деталей и узлов, устанавливаемых на плату, и простановка их от общих базовых поверхностей. 6.3.16. Указание о поверхностях, которые не допускается занимать проводниками и контактными площадками. 6.3.17. Правильность нанесения технических сведений на чертеже (размеры, допуски, шероховатость поверхности, технические требования и т.д.). 6.3.18. Наличие децимального номера платы.

6.3.19. Правильность переноса вида с одного листа на другой. 6.3.20. Правильность оформления технических требований. 6.3.21. Правильность заполнения основной надписи. 6.3.22. Четкость и наглядность графического выполнения чертежа, пригодности его для копирования.

6.4 Основные вопросы для проверки сборочного чертежа узла 6.4.1. Соответствие расположения главного вида узла расположению вида платы на чертеже. 6.4.2. Правильность размещения проекций. 6.4.3. Наличие габаритных и установочных размеров на основной проекции узла. Проверка высоты узла. 6.4.4. Правильность оформления проекции узла при виде сбоку или сверху. 6.4.5. Правильность выполнения упрощенных изображений элементов в соответствии с масштабом чертежа и рекомендациями нормативно-технической документации. 6.4.6. Правильность выполнения видов и сечений деталей и элементов, устанавливаемых по чертежу 6.4.7. Соответствие видов и сечений, вынесенных на поле чертежа, направлению стрелок на основной проекции. 6.4.8. Правильность выбора и обозначение вариантов установки элементов в технических требованиях 6.4.9. Соответствие позиций в спецификации позициям, показанным на чертеже, правильность их простановки 6.4.10. Наличие ключей на микросхемах, указание полярности диодов, электролитических конденсаторов, цоколевки транзисторов, нумерации выводов для внешних подключений 6.4.11. Правильность условного обозначения пайки и склеивания 6.4.12. Наличие децимального номера сборки на поле платы 6.4.13. Наличие маркировки шифра ячейки 6.4.14. Правильность и достаточность записи технических требований 6.4.15. Правильность выбора и обозначение материалов (клея, припоя, лака) 6.4.16. Наличие указалий о выполнении объемного монтажа 6.4.17. Правильность выбора вида стопорения резьбовых соединений 6.4.18. Наличие указания о влагозащитен узла и предохранения отдельных поверхностей и элементов от покрытия лаком

6.4.19. Правильность заполнения основной надписи 6.4.20. Четкость и наглядность графического выполнения чертежа. пригодность его для снятия копий

6.5 Основные вопросы для проверки спецификации 6.5.1. Правильность последовательности записи и обозначения разделов 6.5.2. Соблюдение последовательности записи документов внутри разделов 6.5.3. Правильность заполнения граф спецификация 6.5.4. Правильность записи радиоэлементов и материалов в соответствии с обозначениями в стандартах и технических условиях 6.5.5. Наличие свободных строк с резервированием номеров позиций для дополнительное записей 6.5.6. Правильность заполнения основной надписи и дополнительных граф 6.5.7. Соответствие спецификации требованиям ЕСКД ЛИТЕРАТУРА 1. Сватикова Н.Э., Цыбина Н.Н. Проектирование радиоэлектронных изделий I структурного уровня : Учебное пособие. -М.: MИЭРА, 1979 . -114 с. 2. Конструирование функциональных узлов ЭВМ на интегральных схемах/Под.ред. Б.И. Ермолаева. -М.: Советское радио, 1978. -200 с. 3. Конструирование печатной платы ФУ (ТЭЗ): Метод.указания/ Сост. Е.П. Павлов, В. И. Федосеев. -Йошкар-Ола: МарПИ, 1989.-44с. 4. Куземин А.Я. Конструирование и микроминитюаризация электронной вычислительной аппаратуры: Учебное пособие.- М.: Радио и связь, 1985.-280с. 5. Лунд П. Прецизионные печатные платы: Конструирование и производство; Пер. с англ..- К.: Энергоатокиздат,1983.-360с. 6. Горобец А.И. Справочник по конструирование радиоэлектронной аппаратуры (печатные узлы). - Киев.: Техника, 1985.-312 с. 7. Шерстнев В.В. Конструирование и мккроминитваризация ЭВА.Л.: Радио и связь, 1984 -272с. 8. Фрумкин Г. Д. Расчет и конструирование радиоэлектронной аппаратуры: Учебное пособие. -М.: Высш.шк., 1985 -287с. 9. Парфенов E.М., Камышная Э.Н., Усачев В.П. Проектирование

конструкций радиоэлектронной аппаратуры: Учеб. пособие. -М.: Радио и связь, 1989 -272c. 10. Конструирование радиоэлектронных средств: Учебник для вузов/Под.ред. В.Б. Пестрякова.-М.: Радио к связь, 1992 -432с. 11. Технология и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры/Под ред. А.П. Достанко, Ш.М. Чабдарова.- М: Радио и связь, 1989 -624c. 12.Воробьев Н.И. Проектирование электронных устройств. -М.: Высш.шк., 1989 -223с. 13. Ненашев А.Г. Конструирование радиоэлектронных средств.М.:Высш.шк., 1990 -432с. 14. Справочник неперспективных интегральных микросхем и рекомендуемых замен производства предприятий СНГ, стран Балтии и западных фирм. -М. :ГЦГФ «Дейтон», 1994 -59с. 15. Справочник неперспективных полупроводниковых приборов и рекомендуемых замен производства предприятий СНГ, стран Балтии и западных фирм. -М. :ГЦКБ "Дeйтон", 1994. -145с. 16. Классификация и обозначение электрорадиоэлементов в конструкторской документации: Справочное пособис/Сост. В.Н.Леухин - Йошкар-Ола: МарПИ, 1994.-78с. 17. РД11 0119-89 Перечень полупроводниковых приборов, разрешаемых для применения при разработке и модернизации аппаратуры народнохозяйственного назначения. 18. Павлов Е.П., Федосеев З.И. Системное проектирование микроэлектронной аппаратуры: Учетное пособие. -Йошкар-Ола, МарГУ, 1986. -88с. 19. Преснухин Л.Н., Шахнов В.А. Конструирование электронных вычислительных машин и систем -М.: Высш. шк. ,1986.-512с. 20. Лярский В.Ф., Мураднн О.Б. Электрические соединители: Справочник. -М.: Радио и связь. -1988. - 240 с. 21. Усатенко С.Т., Каченюк Т.К. Выполнение электрических схем по ЕСКД: Справочник. -М.: Изд. стандартов. 1989.-325 с. 22. Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры: Справочник /Под,ред. Э.Т.Романычева.М.: Радио и связь, 1989.- 449 с. 23. Александров К.К Кузьмина Е.Г. Электротехнические чертежи и схемы. -М.: Энергоатомиздат. 1990.- 288 с. 24. Типовые формулировки технических требований графических конструкторских документов /Сост. Павлов Е.П. -Йошкар-Ола: МарПИ, 1985.-27с.

25. Оформление курсовых и дипломных проектов и работ /Сост. Е.П.Павлов и др. -Йошкар-Ола; МapПИ, 1988 -48с. 26. ГОСТ 2.417-91 Правила выполнения чертежей печатных плат 27. ГОСТ 2.702-75 Правила выполнения электрических схем 26. ГОСТ 103I7-79 Платы печатные. Основные размеры 25. ГОСТ 23751-86 Платы печатные. Требования и методы конструирования 30. ОСТ 4.010.019-81. Платы печатные. Конструирование 31. ОСТ 4.010.020-83 Платы печатные. Основные размеры 32. ОСТ 4.091.124-79 Размещение навесных элементов печатной платы под автоматическую установку элементов. 33. ОСТ 4 010.009-84. Узлы и блоки РЭА на микросхемах. 34. ОСТ 4 ГО.010.030-73. Установка навесных элементов на печатные платы. Конструирование. Ч.1,2. 35. ОСТ 4ГО. 014.002-69. Покрытия лакокрасочные. Классификация. Выбор. Свойства и область применения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В данном учебном пособии рассмотрены вопросы проектирования функциональных узлов на печатных платах. Особое внимание уделяется анализу исходных данных, в частности анализ схемы электрической принципиальной и выбору элементной базы, в значлтельной степени предваряющих выбор конструктивно-технологических решений. Используемые нормы проектирования базируются на действующих отраслевых и государственных стандартах. Для успешного выполнения конструкторского практикума в учебное пособие включено большое кcoличecтвo справочных материалов, позволяющих свести к минимуму использование дополнительных источников информации. Значительное внимание уделено вопросам оформления комплекта конструкторской документации. Предлагаемые вопросы для самоконтроля позволяют избегать многих ошибок как на стадии эскизного проектирования, так и на стадии оформления конструкторской документации. Учебное пособие рассчитано на студентов, обучающихся по специальности «Радиотехника», но можeт быть также использовано и студентами других специальностей, занимающихся проектированием узлов с печатным монтажом.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А Условные графические обозначения Буквенноцифровое Вид элемента

Условное графическое обозначения

ГОСТ

Обозначени е (по ГОСТ 2710-81)

Резистор постоянный

Резистор переменный

2.728-74

R

2.728

C

2. 730

VD

Резистор подстроечный

Конденсатор постоянной емкости

Конденсатор переменной емкости Конденсатор электролитический Конденсатор подстроечный

Диод

Стабилитрон

Динистор

Тиристор

VD

2. 730 VS

Семистор

Транзистор типа p-n-p

Транзистор типа n-p-n 2.730

VT

Полевой транзистор n-типа

Полевой транзистор p-типа

HL

Светодиод

Светодиод

2.73 VD, BL

Фототиристор

Фототранзистор

VT

Фоторезистор

R

Диодная оптопара

2.73

U Транзисторная оптопара

Линия электрической связи Линия групповой связи Графическое слияние линий электрической связи в линию групповой связи

2.751

Шина

Громкоговоритель

2.741

BA

Предохранитель плавкий

2.732

FU

Лампа накаливания

2.732

HL, EK

Обмотка реле

2.755

KA

Катушки индуктивности, дроссели

2.723

L

Коммутационные устройства:

Переключатель

вилка и гнездо

кнопка

многофункциональный переключатель

Элементы цифровой техники (ГОСТ 2.743-91) УГО элементов цифровой техники строят на основе прямоугольника. В самом общем виде УГО может содержать основное и два дополнительных поля, расположенных по обе стороны от основного. Размер прямоугольника по ширине зависит от наличия дополнительных полей и числа помещенных в них знаков (меток, обозначения функции элемента), по высоте - от числа выводов, интервалов между ними. Ширина основного поля должна быть не менее 10мм, дополнительных - не менее 5 мм. При большом числе знаков в метках и обозначении функции элемента эти размеры соответственно увеличивают (т.е. размеры полей определяются количеством знаков и размером шрифта). Расстояние между выводами на всем поле чертежа принимается равным С, которое при ручном способе выполнения берется не менее 5мм, расстояние между выводами и горизонтальной стороной УГО С/2. При разделении групп выводов интервалом величина последнего должна быть не менее 2С. Входы на УГО изображают слева, выходы - справа. При необходимости разрешается поворачивать обозначение на угол 900 по часовой стрелке, т.е. располагать входы сверху, а выходы - снизу. Функциональное назначение элемента цифровой техники указывают в верхней части основного поля УГО. Его составляют из прописных букв латинского алфавита, арабских цифр и специальных знаков, записываемых без пробелов (число знаков в обозначении функции не ограничивается). Обозначения основных функций элементов приведены в таблице1. Обозначение функции

** х хх

хх х

Указатели

Метк Основное поле

(10min) Линия вывода

Дополнительные поля (5min)

Рисунок 1 – Условное графическое обозначение элемента цифровой техники

Таблица 1 - Обозначение основных функций элементов цифровой техники Основная функция Вычислитель

Обозначение CP

Производная функция Секция вычислителя Вычислительное устройство

Процессор

Р

Память

M

Арифметика

A

Логика

L

Логическое ИЛИ Повторитель Логическое И

Триггер Пороговый элемент (триггер Шмитта)

T

Триггер двухступенчатый

CT

Дешифратор Шифратор

DC CD

Регистр

RG

Генератор Сравнение Задержка Ключ Модулятор Демодулятор

PS RАM SАM ROM PRОM RPROM SM(å) MPL DIV SUB ³1 1 & (И) TT

TH

Счетчик

Мультиплексор Демодулятор

Секция процессора ОЗУ с произвольным доступом ОЗУ с последовательным доступом ПЗУ с возможностью программирования: однократного многократного Суммирование Умножение Деление Вычитание

Обозначение CPS CPU

Счетчик двоичный Счетчик десятичный

CT2 CT10

Регистр со сдвигом вправо Регистр со сдвигом влево Реверсивный регистр

RG> RG< RG<>

MUX DMX G

Генератор непрерывной последовательности импульсов Генератор одиночного импульса (одновибратор)

GN G1

== DL SW MD DM

В дополнительных полях указывается информация о функциональных назначениях выводов - указатели, метки, обозначения которых приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Обозначение дополнительных функций элементов цифровой техники Наименование

Обозначение S R SR

Установка в состояние «логическая 1» Установка в состояние «логический 0» Установка в исходное состояние (сброс) Разрешение установки универсального JK - триггера -в состояние «логическая 1» (J - вход) -в состояние «логический 0» (K - вход) Вход увеличения содержимого элемента на величину n Вход уменьшения содержимого элемента на величину n Вывод двунаправленный Адрес Ошибка Запись (команда записи) Запрос (требование) Исполнение (конец) Инструкция (команда) Контроль Маркер Повтор Разрешение Синхронизация Инверсия

J K +n -n « или <> A ER WR RQ END INS CH MR RP REF SYN IN

Инверсный вход и выход обозначаются меткой - окружностью диаметром не более 3 мм следующим образом

Инверсный вход

Группы элементов располагаемые изображаться совместно или раздельно.

Инверсный выход

в

одном

корпусе,

могут

DD3

DD3.1

&

&

&

DD3.2

&

Совмещенное изображение

DD3.3 &

&

Раздельное изображение

Элементы аналоговой техники (ГОСТ 2.759) УГО элементов аналоговой техники построены аналогично символам элементов цифровой техники: - УГО строится на основе прямоугольника, состоящего из основного поля и двух дополнительных полей (при необходимости); - размеры полей определяются числом знаков в обозначении меток вывода и функции; - размер УГО по вертикали определяется количеством выводов, шагом их расположения, количеством интервалов между группами выводов; - входы располагаются слева, выходы - справа (допускается поворот на 900 по часовой стрелке); - прямые входы и выходы обозначаются линиями, присоединяемыми к контуру обозначения без каких-либо знаков; инверсные с кружком в месте присоединения. Обозначение основных функций, выполняемых аналоговыми элементами, приведено в таблице 3.

Таблица 2 - Основные функции элементов аналоговой техники Наименование функции Усиление Детектирование Деление Деление частоты Дифференцирование Интегрирование Логарифмирование Замыкание Размыкание Переключение Преобразование Сравнение Суммирование Умножение Формирование Преобразование цифро-аналоговое Преобразование аналогово-цифровое

Обозначение > или DK X:Y или x:y :FR или :fr D/DT или d/dt INT или ¦ LOG или log SWM или SWB или SWT или X/Y или x/y == SM или S XY или xy F #/ /#

Назначение выводов указывают метками, помещаемыми на дополнительных полях. Обозначение основных меток выводов представлено в таблице 4.

Таблица 3 - Обозначение основных меток выводов Метка вывода Начальное значение интегрирования Установка начального значения Установка в состояние 0 Установка в исходное состояние Поддержка текущего значения сигнала Стробирующий такт Пуск Балансировка (коррекция 0) Коррекция частотная Питание: от источника напряжения (общее обозначение) от источника напряжения -15В Общий вывод (общее обозначение): для аналоговой части элемента для цифровой части элемента

Обозначе ние I S R SR H C ST NC FC U -15V 0V 0VW или 0V 0V#

Приложение Б Варианты заданий Вариант 1 Генератор

Позиционное обозначение DD 1, DD2 C1, C2 С3–C6 R1, R3, R4, R6 R2, R5

Выполняемые функции и основные характеристики Элемент “И-НЕ” Конденсатор общего применения 200 пФ Конденсатор общего применения 0,47 мкФ Резистор общего применения 2,4 кОм Резистор общего применения 3,3 кОм

Вариант 2 Ограничитель

Позиционное обозначение DA 1 C1 С2 С3 С4 R1, R4, R5, R7 R2, R3, R8 R6, R9,R10, R13 …R15 R11, R12 VD1, VD2 VT1, VT2

Выполняемые функции и основные характеристики ОУ общего применения Конденсатор общего применения 10 пФ Конденсатор общего применения 1 пФ Конденсатор электролитический 10 мкФ Конденсатор электролитический 20 мкФ Резистор общего применения 100 кОм Резистор общего применения 10 кОм Резистор общего применения 5,1 кОм Резистор переменный 6,8 кОм Диод общего применения Транзистор p-n-p малой мощности высокой частоты

Вариант 3 Комбинированный генератор НЧ и ВЧ

Позиционное обозначение DD1, DD2 C1–C3 С4, C5 C6 R1, R3 R2, R6 R4, R8 R5, R7

Выполняемые функции и основные характеристики Элемент “И-НЕ” ТТЛ (ТТЛШ) Конденсатор общего применения 0,15 мкФ Конденсатор общего применения 1000 пФ Конденсатор общего применения 5100 пФ Резистор общего применения 1,5 кОм Резистор общего применения 1,8 кОм Резистор общего применения 200 Ом Резистор общего применения 1 кОм

Вариант 4 Составной фильтр

Позиционное обозначение С1, С2 С3 DA1, DA2 DD1 R1, R4, R7 R2 R3 R5, R6 VT1 VT2

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор общего применения 0,01 мкФ Конденсатор общего применения 0,022 пФ ОУ общего применения Специализированная микросхема универсального таймера Резистор общего применения 10 кОм Резистор общего применения 1 кОм Резистор общего применения 5,6 кОм Резистор общего применения 100 кОм n-p-n транзистор средней частоты, малой мощности p-n-p транзистор средней частоты, малой мощности

Вариант 5 Индикатор уровня сигнала

Позиционное обозначение DA1 DD1, DD2 C1, C2 С3 HL1 R1 R2 R3–R6 R7 R8 R9 R10 R11 R12 VD1, VD2 VD3

Выполняемые функции и основные характеристики Сдвоенный стробируемый компаратор напряжения Элемент “ИЛИ-НЕ” ТТЛ (ТТЛШ) Конденсатор общего применения 0,68 мкФ Конденсатор общего применения 2 мкФ Светодиод Резистор общего применения 470 Ом Резистор общего применения 10 Ом Резистор общего применения 1 кОм Резистор общего применения 330 кОм Резистор общего применения 75 кОм Резистор общего применения 20 кОм Резистор общего применения 220 Ом Резистор общего применения 150 Ом Резистор общего применения 620 Ом Стабилитрон с Uст 15 В Диод универсальный

Вариант 6 Усилитель звуковой частоты

Позиционное обозначение DA1, DA2 C1–С4 R1, R5 R2, R6 R3, R7 R4, R8 VD1–VD12 VT1, VT2

Выполняемые функции и основные характеристики ОУ общего применения Конденсаторы электролитические на 20 мкФ Резистор общего применения 15кОм Резистор общего применения 51 кОм Резистор общего применения 510 кОм Резистор общего применения 2 кОм Диод универсальный малой мощности Транзистор p-n-p малой мощности высокой частоты

Вариант 7 Детектор фазовый

Позиционное обозначение DD 1 DD 2 C1 R1 R2 R3 R4 R5 R6, R7 R8 VT1, VT3 VT2

Выполняемые функции и основные характеристики D-триггер ТТЛ (ТТЛШ) Элемент «И-НЕ» ТТЛ (ТТЛШ) Конденсатор общего применения 1 мкФ Резистор общего применения 1 кОм Резистор общего применения 470 Ом Резистор общего применения 680 Ом Резистор общего применения 3 кОм Резистор общего применения 2 кОм Резистор общего применения 1,5 кОм Резистор общего применения 10 кОм Транзистор p-n-p малой мощности высокой частоты Транзистор n-p-n малой мощности высокой частоты

Вариант 8 Видеоусилитель

Позиционное обозначение DA1 C1 С2 С3 R1, R7 R2 R3 R4–R6 R8 R9, R10 VT1–VT3 VD1, VD2

Выполняемые функции и основные характеристики Транзисторная сборка малой мощности высокой частоты Конденсатор общего применения 2,2 мкФ Конденсатор электролитический 47 мкФ Конденсатор общего применения 330 нФ Резистор общего применения 20 кОм Резистор общего применения 1 кОм Резистор общего применения 7,5 кОм Резистор общего применения 3 кОм Резистор общего применения 1,5 кОм Резистор общего применения 15 Ом Транзистор p-n-p малой мощности высокой частоты Диод универсальный общего применения

Вариант 9 Формирователь ступенчатого напряжения

Позиционное обозначение DA1 DD1 DD2 R1, R7 R2 R3 R4 R5 R6

Выполняемые функции и основные характеристики ОУ общего применения Счетчик двоичный ТТЛ (ТТЛШ) Элемент «И-НЕ» ТТЛ (ТТЛШ) Резистор общего применения 120 кОм Резистор общего применения 60 кОм Резистор общего применения 30 кОм Резистор общего применения 15 кОм Резистор переменный 7,5 кОм Резистор общего применения 1 кОм

Вариант 10 Полосовой фильтр на 300 Гц

Позиционное обозначение С1, С2, С4, С6 С3, С5 DA1–DA3 R1 R2, R6, R10 R3, R7, R11 R4 R5 R8, R12 R9

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор общего применения 0,1 мкФ Конденсатор общего применения 0,1 пФ Быстродействующий широкополосный ОУ Резистор общего применения 33 кОм Резистор общего применения 150 Ом Резистор переменный (подстроечный) 100 Ом Резистор общего применения 170 кОм Резистор общего применения 30 кОм Резистор общего применения 160 кОм Резистор общего применения 51 кОм

Вариант 11 Составной фильтр

Позиционное обозначение С1 С2, С3 С4 DA1, DA2 R1 R2 R3 R4, R5

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор общего применения 0,26 мкФ Конденсатор общего применения 0,08 мкФ Конденсатор общего применения 0,03 мкФ Быстродействующий широкополосный ОУ Резистор общего применения 3,3 кОм Резистор общего применения 2,2 кОм Резистор общего применения 6,7 кОм Резистор общего применения 51 кОм

Вариант 12 Вычислитель отношения

Позиционное обозначение С1, С2 DA1–DA2 R1 R2, R3, R5, R6 R4 VT1, VT2

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор общего применения 2700 пФ ОУ общего применения Резистор общего применения 100 кОм Резистор общего применения 10 кОм Резистор общего применения 1 кОм Полевый транзистор малой мощности с p-n переходом и каналом n-типа

Вариант 13 Импульсный делитель аналогового сигнала

Позиционное обозначение С1 С2 DA1, DA2 DD1 R1 R2 R3 R4 R5 R6, R7 VT1

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор общего применения 0,01 мкФ Конденсатор общего применения 0,1 мкФ ОУ общего применения Специализированная микросхема универсального таймера Резистор общего применения 200 Ом Резистор общего применения 2,8 кОм Резистор общего применения 510 Ом Резистор общего применения 1 кОм Резистор общего применения 10 кОм Резистор общего применения 100 кОм Полевой транзистор малой мощности с p-n переходом и каналом р-типа

Вариант 14 Устройство для извлечения квадратного корня

Позиционное обозначение С1 DA1–DA3 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8, R9, R15 R10, R13 R11, R16 R12 R14 VD1 VD2

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор общего применения 0,047 мкФ ОУ общего применения Резистор общего применения 68 кОм Резистор общего применения 39 кОм Резистор общего применения 5,6 кОм Резистор переменный (подстроечный) 5,1 кОм Резистор общего применения 1,6 кОм Резистор переменный (подстроечный) 2 кОм Резистор общего применения 2,2 кОм Резистор общего применения 100 кОм Резистор общего применения 1 кОм Резистор общего применения 10 кОм Резистор общего применения 1 МОм Резистор общего применения 4,7 кОм Диод выпрямительный малой мощности Диод универсальный малой мощности

Вариант 15 Код аналоговый умножитель

Позиционное обозначение DA1, DA2 R1 R2, R8 R3, R5, R9 R4, R6, R7 R5 R6, R9 R7 R8, R10 VT1– VT4

Выполняемые функции и основные характеристики ОУ общего применения Резистор 1 кОм Резистор 2 кОм Резистор 5,1 кОм Резистор 10 кОм Резистор 1,5 кОм Резистор именения 10 кОм Резистор 1 кОм Резистор нения 5,1 кОм n-p-n транзистор малой мощности, низкой частоты,

Вариант 16 Устройство выборки хранения

Позиционное обозначение С1 DA1, DA2 R1 R2, R8 R3, R5, R9 R4, R6, R7 R5 R6, R9 R7 R8, R10 VT1– VT4

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор с малым током утечки на 0,33 мкФ Быстродействующий широкополосный ОУ Резистор общего применения 1 кОм Резистор общего применения 2 кОм Резистор общего применения 5,1 кОм Резистор общего применения 10 кОм Резистор общего применения 1,5 кОм Резистор общего применения 10 кОм Резистор общего применения 1 кОм Резистор общего применения 5,1 кОм n-p-n транзистор малой мощности средней частоты

Вариант 17 Запоминающее устройство

Позиционное обозначение С2, С3 С4 DA1 R1, R4 R2 R3 R5 R6 R7 R8 R9 VD1, VD2 VT1 VT2 VT3,VT4

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор с малым током утечки на 0,01 мкФ Конденсатор общего применения на 1000 пФ Быстродействующий широкополосный ОУ Резистор общего применения 3,9 кОм Резистор общего применения 1 кОм Резистор общего применения 6,8 кОм Резистор общего применения 2 кОм Резистор общего применения 20 Ом Резистор общего применения 1,5 кОм Резистор общего применения 8,2 кОм Резистор общего применения 7,5 кОм Универсальный диод малой мощности Полевый транзистор малой мощности с изолированным затвором и каналом р-типа p-n-р транзистор малой мощности высокой частоты n-p-n транзистор малой мощности высокой частоты

Вариант 18 Устройство хранения аналогового сигнала

Позиционное обозначение DA1 C1 R1, R2 R3 R4 R5 R6 VD1 VT1 VT2

Выполняемые функции и основные характеристики Быстродействующий широкополосный ОУ Конденсатор со стабильной величиной емкости на 0,2 мкФ Резистор общего применения 10 кОм Резистор общего применения 100 Ом Резистор общего применения 1 кОм Резистор общего применения 100 кОм Резистор общего применения 2 кОм Диод универсальный n-p-n транзистор малой мощности высокой частоты Полевый транзистор малой мощности с изолированным затвором и каналом n-типа

Вариант 19 ЦАП с весовыми резисторами

Позиционное обозначение DA1 DD1.1-DD1.4 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7, R8 R9

Выполняемые функции и основные характеристики Операционный усилитель общего примененния Элемент “И-НЕ” ТТЛ (ТТЛШ) Резистор прецизионный36 кОм Резистор прецизионный 18 кОм Резистор прецизионный 9 кОм Резистор прецизионный 4,5 кОм Резистор переменный общего применения 1 кОм Резистор общего применения 150 кОм Резистор общего применения 10 кОм Резистор общего применения 2 кОм

Вариант 20 Аналоговое запоминающее устройство

Позиционное обозначение DA1, DA3 DA2 C1 R1 R2 R3 VT1

Выполняемые функции и основные характеристики ОУ общего применения Коммутатор четырехканальный Конденсатор высокой точности и стабильности на 1000 пФ Резистор общего применения 5,1 кОм Резистор общего применения 10 кОм Резистор общего применения 20 кОм Полевый транзистор малой мощности с изолированным затвором и каналом n-типа

Вариант 21 Формирователь двуполярных импульсов

Позиционное обозначение С1, С2 DA1 R1, R2, R4, R5 R3 R6, R7 VD1, VD2 VT1, VT4 VT2, VT3

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор общего применения 100 пФ ОУ общего применения Резисторы общего применения 10 кОм Резистор общего применения 100 кОм Резисторы общего применения 1 кОм Диоды универсальный малой мощности n-p-n транзисторы средней частоты большой мощности p-n-p транзисторы средней частоты большой мощности

Вариант 22 Усилитель постоянного тока

Позиционное обозначение С1 DA1 R1 R2 R3 R4, R5, R6 VT1 VT2 VT3 VT4

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор общего применения 0,01 мкФ ОУ общего применения Резистор общего применения 510 Ом Резистор общего применения 200 кОм Резистор общего применения 51 кОм Резистор общего применения 1 кОм n-p-n транзистор высокой частоты, средней мощности p-n-p транзистор средней частоты, малой мощности p-n-p транзистор высокой частоты, большой мощности n-p-n транзистор высокой частоты, большой мощности

Вариант 23 Усилитель мощности

Позиционное обозначение С1 С2 С3 DA1, DA2 R1 R2, R5 R3 R4, R6 R7 R8, R9 R10 R11 VT1 VT2 VT3 VT4

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор общего применения 47 пФ Конденсатор общего применения 27 пФ Конденсатор общего применения 560 пФ ОУ общего применения Резистор общего применения 47 кОм Резистор общего применения 470 кОм Резистор общего применения 51 кОм Резистор общего применения 2 кОм Резистор общего применения 1 кОм Резистор общего применения 390 Ом Резистор общего применения 3 кОм Резистор общего применения 510 Ом n-p-n транзистор высокой частоты, средней мощности p-n-p транзистор средней частоты, малой мощности p-n-p транзистор средней частоты, большой мощности n-p-n транзистор средней частоты, большой мощности

Вариант 24 Формирователь однополярных импульсов

Позиционное обозначение С1, С2 DA1 R1, R2, R6 R3 R4 R5, R7 VD1 VT1, VT3 VT2

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор электролитический на 100 мкФ ОУ общего применения Резистор общего применения 10 кОм Резистор общего применения 100 кОм Резистор общего применения 750 Ом Резистор общего применения 1 кОм Диод общего применения КД503А n-p-n транзистор средней частоты большой мощности p-n-p транзистор средней частоты большой мощности

Вариант 25 Регулируемый генератор

Позиционное обозначение С1, С2, С3 С4, С5 DD1, DD2 R1 R2, R3, R6 R4 R5

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор общего применения 0,01 мкФ Конденсатор общего применения 0,01 мкФ Микросхема универсального таймера Резистор переменный (подстроечный) 51 кОм Резистор общего применения 1 кОм Резистор общего применения 22 кОм Резистор переменный (подстроечный) 10 кОм

Вариант 26 Генератор сигнала треугольной формы

Позиционное обозначение С1 DD1 R1, R2, R4, R5 R3 R6 VD1, VD4 VD2, VD3 VT1 VT2 VT3

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор общего применения 0,22 мкФ Специализированная микросхема универсального таймера Резистор общего применения 4,7 кОм Резистор общего применения 2,2 кОм Резистор переменный (подстроечный) 5,1 кОм Диод универсальный малой мощности Стабилитрон общего применения с Uст 3,3 В n-p-n транзистор средней частоты, малой мощности p-n-p транзистор средней частоты, малой мощности n-p-n транзистор средней частоты, малой мощности

Вариант 27 Формирователь ступенчатого напряжения

Позиционное обозначение DA1 DD1 DD2 R1, R7 R2 R3 R4 R5 R6

Выполняемые функции и основные характеристики ОУ общего применения Универсальный счетчик Набор элементов «И-НЕ» Резистор общего применения 120 кОм Резистор общего применения 60 кОм Резистор общего применения 30 кОм Резистор общего применения 15 кОм Резистор общего применения 1 кОм Резистор общего применения 7,5 кОм

Вариант 28 Мультивибратор с задержкой

Позиционное обозначение DD1 С1 С2 R1, R4, R5 R2 R3 R6 R7 R8 R9 R10 R11 VT1 VT2 VD1… VD5

Выполняемые функции и основные характеристики Специализированная микросхема универсального таймера Конденсатор общего применения 0,01 мкФ Конденсатор общего применения 2 мкФ Резистор общего применения 10 кОм Резистор общего применения 1 кОм Резистор общего применения 5,1 кОм Резистор общего применения 30 кОм Резистор общего применения 4,7 МОм Резистор общего применения 8 МОм Резистор общего применения 150 кОм Резистор переменный (подстроечный) 8,2 МОм Резистор переменный (подстроечный) 2 МОм n-p-n транзистор средней частоты, большой мощности n-p-n транзистор средней частоты, малой мощности Диод универсальный малой мощности

Вариант 29 Усилитель звуковой частоты

Позиционное обозначение С1 С2 С3 С4 С5 С6 DA1 R1, R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 VT1, VT2 VT3

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор электролитический на 25 мкФ Конденсатор общего применения 1 мкФ Конденсатор электролитический на 10 мкФ Конденсатор общего применения 150 пФ Конденсатор общего применения 0,1 мкФ Конденсатор электролитический на 1000 мкФ ОУ общего применения Резистор общего применения 36 кОм Резистор общего применения 75 кОм Резистор общего применения 750 Ом Резистор общего применения 51 кОм Резистор общего применения 25 кОм Резистор общего применения 10 кОм Нагрузка усилителя сопротивлением 8 Ом n-p-n транзистор средней частоты большой мощности p-n-p транзистор средней частоты большой мощности

Вариант 30 Генератор случайной последовательности

Позиционное обозначение DA1 DD1 DD2 DD3 C1 C2 C3 C4 R1 R2 R3 R4 R5, R6 R7

Выполняемые функции и основные характеристики ОУ общего применения Набор элементов «И-НЕ» Восемнадцатиразрядный регистр сдвига КМОП Набор элементов «И-НЕ» Конденсатор общего применения 100 пФ Конденсатор общего применения 1 мкФ Конденсатор общего применения 2200 пФ Конденсатор общего применения 1000 пФ Резистор переменный (подстроечный) 150 кОм Резистор общего применения 1 МОм Резистор общего применения 30 кОм Резистор общего применения 18 кОм Резистор общего применения 10 кОм Резистор общего применения 5,1 кОм

Вариант 31 Усилитель с регулируемой частотной характеристикой

Позиционное обозначение С1, С2 С3, С4, С5 С6 С7 DA1 DA2 R1, R2, R5, R3 R4, R8, R11 R6 R7, R9 R6 R7 R10, R12 R13

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор общего применения 0,047 мкФ Конденсатор общего применения 1 мкФ Конденсатор общего применения 0,056 мкФ Конденсатор общего применения 4,7 мкФ ОУ общего применения ОУ общего применения Резистор общего применения 10 кОм Резистор переменный (подстроечный) 100 кОм Резистор общего применения 22 кОм Резистор общего применения 2,2 кОм Резистор общего применения 25 кОм Резистор общего применения 10 кОм Резистор общего применения 3,3 кОм Резистор переменный (подстроечный) 4,7 кОм

Вариант 32 Темброблок

Позиционное обозначение С1 С2 С3 С4 С5 С6, C7 DA1 R1, R4, R5 R2, R7 R3, R6 R8 R9

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор общего применения 1 мкФ Конденсатор общего применения 0,033 мкФ Конденсатор общего применения 0,33 мкФ Конденсатор общего применения 0,015 мкФ Конденсатор общего применения 0,15 мкФ Конденсатор общего применения 1 мкФ Малошумящий усилитель низкой частоты Резистор общего применения 10 кОм Резистор переменный (подстроечный) 100 кОм Резистор общего применения 1 кОм Резистор общего применения 3,3 кОм Резистор общего применения 30 кОм

Вариант 33 Регулятор АЧХ

Позиционное обозначение С1 С2, C3, C6, C8 C4, C7 С5 DA1, DA2 R1, R7, R9, R15 R4, R12 R2, R3, R6, R13 R5, R13 R8, R10, R16 R11, R14

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор электролитический на 6,8 мкФ Конденсатор общего применения 0,12 мкФ Конденсатор общего применения 0,01 мкФ Конденсатор электролитический на 4,7 мкФ Быстродействующий широкополосный ОУ Резистор общего применения 51 кОм Резистор переменный (подстроечный) 51 кОм Резистор общего применения 470 Ом Резистор переменный (подстроечный) 25 кОм Резистор общего применения 4,7 кОм Резистор общего применения 470 кОм

Вариант 34 Видеоусилитель

Позиционное обозначение С1 С2 С3 DA1 R1 R2 R3, R10 R4, R5, R6 R7 R8, R9 VT2, VT3 VT4 VT5

Выполняемые функции и основные характеристики Конденсатор общего применения 2,2 мкФ Конденсатор электролитический 47 мкФ Конденсатор общего применения 0,033 пФ Транзисторная сборка с n-p-n транзисторами Резистор общего применения 20 кОм Резистор общего применения 1 кОм Резистор общего применения 1,5 кОм Резистор общего применения 3 кОм Резистор общего применения 20 кОм Резистор общего применения 15 Ом p-n-p транзистор низкой частоты, малой мощности p-n-p транзистор низкой частоты, малой мощности n-p-n транзистор низкой частоты, малой мощности

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 1.Цель работы 2.Основные теоретические сведения по разработке функциональных узлов на печатных платах 2.1.Термины и определения 2.2.Техническое задание на проектирование 3.Порядок проектирования функциональных узлов на печатных платах 3.1.Анализ технического задания на проектирование 3.2.Анализ схемы электрической принципиальной 3.3.Выбор элементной базы 3.4.Выбор типа и класса точности печатной платы 3.5.Выбор внешних соединителей в функциональных узлах 3.6.Выбор вариантов установки навесных элементов на печатную плату 3.7.Выбор метода изготовления печатной платы 3.8.Выбор материала печатной платы 3.9.Определение размеров печатной платы 3.10.Компоновка элементов на печатной плате 3.11. Трассировка печатной платы 3.12.Выбор диаметров отверстий и контактных площадок 3.13.Выбор покрытий 4.Констивный расчет печатных плат 4.1.Определение минимального расстояния для прокладки проводников 4.2.Расчет проводников по постоянному току 4.3.Расчет электрических параметров печатных проводников 4.4.Расчет на вибропрочность печатной платы 4.5.Расчет на ударопрочность печатной платы 5.Оформление комплекта конструкторской документации 5.1.Оформление схемы электрической принципиальной и перечня элементов 5.2.Оформление чертежа печатной платы 5.3.Оформление сборочного чертежа узла на ПП 5.4.Оформление спецификации на печатный узел 5.5.Оформление пояснительной записки 6.Вопросы для самоконтроля комплекта конструкторской документации функциональных узлов на печатных платах

6.1.Основные вопросы для проверки схемы электрической принципиальной и перечня элементов 6.2.Основные вопросы для проверки компоновки узла 6.З.Основные вопросы для проверки чертежа печатной платы 6.4.Основные вопросы для проверки сборочного чертежа узла 6.5.Основные вопросы для проверки спецификации Литература Заключение Приложения Приложение А Условные графические обозначения наиболее распространенных электрорадиоэлементов и элементов цифровой и аналоговой техники Приложение Б Варианты заданий

Леухин Владимир Николаевич ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО УЗЛА НА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЕ Учебное пособие Редактор Л.С.Емельянова Лицензия № 020302 от 28.11.9I. Подписано в печать Формат 60х64/16. Бумага тип 3. Печать офсетная (ротапринт). Усл. печ. л. 5,1 Уч.-изд.л. 5,1. Тираж 200 экз. Заказ № 1325 С - 15

Марийский государственный технический университет 424024 Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3 Отдел оперативной полиграфии Марийского государственного технического университета. 424006 Йошкар-Ола,ул.Панфилова,17