Курсовая работа (т): Підсилювач потужності звукової частоти

Для проектування даної ДП більш доцільно підходить перший клас точності. Для першого класу точності мінімальні значення розмірів основних параметрів елементів ДП для вузького місця вказані в ГОСТ 23751-86. За щільністю розміщення малюнку встановлено три класи щільності.

Обирається другий клас щільності.

3.3.4 Попередній вибір виду ДП

Існують такі види ДП

ОДП: дають можливість забезпечити підвищену точність рисунку; навісні ЕРЕ розміщуються з протилежного боку, що дозволяє застосовувати прогресивні методи пайки і відпадає необхідність в ізоляції корпусів ЕРЕ; можна використовувати перемички; низька вартість; низька щільність монтажу.

ДДП без металізації отворів: можливість точного рисунку; застосування для з’єднання шарів пустотілих пістонів; більш висока щільність монтажу; невисока вартість.

ДДП з металізованими отворами: висока механічна надійність пайок; висока щільність монтажу; висока вартість.

ДДП з додатковим дротовим монтажем. Якщо ДДП не дозволяє прокласти всі траси, то щоб не застосовувати дуже дорогі БДП, відсутні провідники прокладають ізольованим дротом ПЭВТЛК (ізоляція оплавляється при пайці).

БДП: застосовують під мікросхеми, коли поверхні ОДП чи БДП не вистачає для прокладання трас усіх провідників. Такі плати дозволяють суттєво підвищити щільність монтажу, що важливо при використанні мікросхем високої інтеграції для малогабаритних РЕА, а також для РЕА з швидкодіючими логічними схемами. Однак у порівнянні з ОДП та ДДП ці плати мають ряд суттєвих недоліків: набагато нижча технологічність, потенційно більш низька надійність, складність внесення змін до топології, низька ремонтопридатність.

Для виготовлення даного виробу вибирається одностороння ДП.

3.3.5 Вибір варіанту електричного приєднання друкованої плати та варіанту її закріплення в приладі

Можливі декілька варіантів електричного приєднання ДП до приладу:

через електричне рознімання. Цей спосіб характерний для складної РЕА, яка має велику кількість ДП, і тому для їх швидкої заміни більш зручно використати рознімання.

з’єднувальні плати (колодки) застосовують для електричного з’єднання друкованих вузлів з комутаційною платою.

стрічкові кабелі, ткані і пресовані кабелі, гнучкі друковані кабелі і шлейфи застосовують переважно для блоків книжкової конструкції.

монтажні провідники. Є найпростішим варіантом з’єднання. Характерні і для відповідальної РЕА (висока надійність контактів), і для простої невідповідальної РЕА і нормальних умов експлуатації. Монтажні провідники паяються до контактних майданчиків. Щоб запобігти відриву контактних майданчиків від плати при натязі монтажних провідників, монтажні отвори для таких провідників армують пістонами.

В нашому приладі електричне приєднання ДП здійснюється монтажним дротом МГШВ, які є найпростішим з'єднанням, характерним для простої і невідповідальної РЕА при нормальних умовах експлуатації. Монтажні дроти підпаюються до контактних майданчиків.

3.3.6 Вибір варіантів встановлення ЕРЕ на платі

Для забезпечення максимальної технологічності складальних операцій, що особливо важливо при значних об'ємах випуску РЕА, рекомендується вибирати варіанти встановлення ЕРЕ на ДП та формовки їх виводів з рекомендованих ОСТ4. ГО. 010.030-81( при автоматизованій технології складання друкованого вузла) - та ОСТ4.091.124-79 та ОСТ4.070.010-78.

Розробляючи креслення ДП дотримуються таких основних вимог та операцій:

для додаткового закріплення довгих вузьких провідників до основи плати передбачають металізовані отвори через 70-100 мм, змінюючи при цьому ширину провідника на різних дільницях;

мала ширина провідників та малі зазори між ними викликають значні конструктивні та технологічні труднощі;

якщо друкований провідник чи поясок контактного майданчика має ширину більшу 3 мм, то в них роблять кручі чи видовжені вирізки круглої форми;

кожний монтажний і перехідний отвір повинен мати контактний майданчик;

мінімальна відстань від краю друкованої схеми до краю плати товщиною понад 1 мм - не менше товщини плати, при товщині плати до 1 мм - не менше 1 мм;

для екранування провідників передбачають заземлені провідники максимально можливої ширини.

Таблиця 3.1 - Варіанти встановлення елементів

3.3.7 Реконфігурація схеми електричної принципової

Реконфігурація (перебудова) електричної принципової схеми є робочим інструментом конструктора. До складу конструкторської документації вона не входить і тому вимоги стандартів на неї не поширюються (тобто вона проводиться і результат оформлюється за правилами, які встановлює сам для себе конструктор).

Реконфігурація є проміжним документом між схемою ЭЗ та друкованою платою і допомагає конструктору найбільш оптимально і швидко розробити малюнок комутації ( друкованого монтажу). Реконфігурація ЕЗ дає можливість:

усунути уявні та виявити реальні перетини, які не відображені на схемі ЕЗ;

намітити конкретні шляхи усунення перетинів на ДП;

отримати приблизне взаємне розміщення ЕРЕ на платі. При цьому керуються наступними правилами реконфігурації;

електричні зв'язки між ЕРЕ показують лініями;

на умовних позначеннях ЕРЕ з трьома і більше виводами розташування виводів приводять у відповідність з встановленим на плату елементом, якщо на виводи дивитись з боку друкованих провідників;

усувають всі перетини, які можуть бути ліквідовані шляхом графічної деформації схеми; перенесенням зображень ЕРЕ, поворотом їх досягають мінімальної кількості перетинів ліній електричного зв'язку;

лінії зовнішніх зв'язків згруповують за межами схеми на стороні, найбільш придатній для розміщення зони електричного приєднання;

перетини, що залишилися, усувають шляхом проведення ліній через ЕРЕ або їх виводи, зображення ЕРЕ при цьому (при необхідності) можна деформувати: резистори подовжувати, обкладинки конденсаторів розсувати, тощо;

- якщо перетин не може бути усунений або усувається шляхом перетинання великої кількості ЕРЕ, його помічають П-подібним переходом.

В результаті реконфігурації схеми встановлюється, що ППЗЧ можна змонтувати на одній односторонній друкованій платі. Розробка схеми дозволяє без особливих затруднень розмістити, ЕРЕ на платі, та з’єднати їх друкованим монтажем.

3.3.8 Уточнення варіантів встановлення ЕРЕ на платі

Інколи реконфігурація схеми показує, що можуть виникнути затруднини при трасуванні ДП (багато перетинів, які не усуваються), тоді варто проаналізувати, чи не зменшать кількість перетинів інші варіанти встановлення того чи іншого ЕРЕ, і якщо це не вплине негативно на технологічність, вибрати їх. Після реконфігурації схеми затруднень не виникло тому варіанти встановлення залишаються незмінними.

3.3.9 Розрахунок необхідної площі плати і вибір її розмірів

Необхідна площа друкованої плати

Sп=Sм+Sд , (3.1)

де Sм - встановлювальна площа розміщених на платі ЕРЕ;д - площа допоміжних зон.

Визначення встановлювальної площі ЕРЕ

м=4Sмг+3Sсг=1,5Sкг , (3.1)

де Sкг - сумарна встановлювальна площа крупногабаритних ЕРЕ;сг - сумарна встановлювальна площа середньогабаритних ЕРЕ;мг - сумарна встановлювальна площа малогабаритних ЕРЕ.м=4×864+3×1426+1.5×4702=14787 [мм2].

Визначення площі допоміжних зон

Допоміжними зонами на платі будуть зони для розміщення радіаторів, а також отвори для закріплення плати у приладі.

Приймаємо Sд=6500 мм2.

Розрахунок необхідної площі плати за формулою 3.1п=14787+6500=21287 [мм2].

Обрано розміри плати 135×185мм.

3.3.10 Розрахунок параметрів друкованого монтажу

Розраховується:

- діаметри монтажних отворів do;

діаметри контактних майданчиків D;

ширину друкованих провідників t;

відстань між сусідніми елементами друкованого монтажу s;

найменшу відстань 1 для прокладання на ній трас п (якщо не вказано додатково-то двох та трьох) провідників.

Вихідні дані:

- клас точності друкованої плати-3;

- клас щільності друкованого монтажу-2;

- встановлювальні розміри ЕРЕ;

вимоги діючих стандартів.

Діаметри монтажних та перехідних отворів вибираються з ряду

рекомендованих ОСТ 4. 070.010-78.

Таблиця 3.2 - Діаметри монтажних отворів

Для кожного отвору перевіряється виконання умови

≥jHn , (3.3)

де j - відношення мінімального діаметру отвору до Hn;

Hn - товщина плати; Hп=1,5мм.

Умова виконується.

Діаметри контактних майданчиків доцільно вибирати з ряду рекомендованих ОСТ4.070.010-78. Для кожного контактного майданчика перевіряється виконання умови

D ≥Dmin , (3.4)

де Dmin - найменший номінальний діаметр контактного майданчика.

Dmin=(do+Δdв.о.)+2b+Δtв.о.+2Δtм.р+(Т2d+Т2D+ Δt2н.о)1/2 , (3.5)

де Δdв.о - верхнє граничне відхилення діаметру отвору Δdв.о=;

Δtв.о - верхнє граничне відхилення діаметру контактного майданчика;

Δtм.р - значення підтравлення діелектрику в отворі Δtм.р=0;

Δtн.о - нижнє граничне відхилення діаметру контактного майданчика та ширини друкованого провідника;

Тd - значення позиційного допуску розташування осей отворів у діаметральному вираженні;

ТD - значення позиційного допуску розташування центрів контактних майданчиків у діаметральному вираженні.

1,38 [мм].

= 3,5 ≥Dmin = 1,38 [мм].

1,44[мм].

3,5 ≥ Dmin =1,44[мм].

 1,53[мм].

= 3,75 ≥ Dmin = 1,53[мм].

Обирається D1=1,5; D2=1,5; D3=2.

Конструктивно-технологічний розрахунок ширини t1 друкованих провідників. Номінальне значення ширини провідника у вузькому місці

у.м.= tм.д. +½Δ tн.о½ , (3.6)

де tм.д - мінімальна допустима ширина провідника у вузькому місці.у.м.= 0,75+½0,2½=0,95 [мм].

Номінальна мінімальна ширина провідника у вузькому місці розраховується з, цією ж формулою, але tм.д беруть на клас нижче, а для 1-го класу подвоюють

Розрахунок мінімальної ширини провідників t2 за електричними режимами по постійному струму. Ширину провідників розраховують, враховуючи два фактори: допустиму щільність струму в провіднику та допустиме падіння напруги па провіднику. Для побутової РЕА щільність струму в провіднику не повинна перевищувати . Для іншої РЕА та для зовнішніх шарів БДП- , для внутрішніх шарів БДП-.Допустимим падінням напруги вважається 1-3% від прикладеної.

 , (3.7)

де ρ - питомий опір провідників;- довжина провідника, мм;ф - товщина фольги, мм;

U - прикладена напруга, В.

 [мм];

мм.

Обирається ширина t = 1 мм.

Розрахунок зазорів S між елементами друкованого монтажу.

Номінальна мінімальна відстань між сусідніми елементами друкованого монтажу

м = Sм.д. +Δtв.о , (3.8)

де Sм.д - мінімально допустима відстань між сусідніми друкованими об’єктами.

Sм= 0,75+0,25=1 [мм].

Розрахунок мінімальної відстані L у вузькому місці для прокладки на ньому трас

, (3.9)

де D1 , D2 - діаметри контактних майданчиків;

n - кількість провідників.

 [мм].

Найважливішими критеріями при розміщенні ЕРЕ та трасируванні є:

·    рівномірність розміщення ЕРЕ та провідників на платі;

·        розміщення теплонавантажених ЕРЕ на периферії;

·        мінімальна сумарна довжина провідників;

·        мінімальна довжина найдовшого провідника;