4 Рекомендации по работе над дипломным проектом конструкторского профиля

На начальном этапе работы над дипломным проектом необходимо найти максимум информации по теме разработки. Хороший анализ, как правило, позволяет избежать многих ошибок и разработать схему на уровне лучших современных образцов. Когда количество доступных анализу аналогов исчисляется десятками и сотнями, следует ещё на начальном этапе выбрать наиболее близкие к разрабатываемому изделию по выполняемым функциям.

Грамотно составленная функциональная схема позволяет наглядно показать принцип функционирования изделия. На ней должны быть обозначены основные узлы, модули, блоки, а также все входы, выходы и межблочные соединения, существенные для работы изделия.

При разработке электрической принципиальной схемы следует применять современную элементную базу, в том числе зарубежную. Нецелесообразно использовать компоненты более мощные, высокочастотные, прецизионные, чем это необходимо. Даже если схемное решение является заимствованным, надо чётко представлять, как производится выбор типов и расчёт номиналов всех элементов принципиальной электрической схемы.

Необходимо предусмотреть защиту от перенапряжения в цепи электропитания, превышения входными величинами максимально допустимых значений, неправильных действий пользователя и других нежелательных ситуаций.

Прежде чем приступать к конструированию печатных плат, следует:

– закончить работу над принципиальной схемой, убедиться в её работоспособности;

– убедиться в правильности нумерации выводов, габаритных и установочных размеров всех используемых компонентов в библиотеках САПР;

– при необходимости произвести расчёты тепловых режимов и электромагнитной совместимости, выбрать или сконструировать радиаторы и экраны;

– разбить принципиальную схему на функциональные блоки, соответствующие печатным узлам, выбрать соединители и решить вопрос о том, как печатные узлы будут размещаться в корпусе;

– рассчитать параметры печатного монтажа (ширину проводников для различных цепей, минимальные расстояния между элементами печатного рисунка, диаметры отверстий и контактных площадок) и выбрать класс точности;

– оценить площади плат и их габаритные размеры;

– выбрать или сконструировать корпус и уточнить габаритные и установочные размеры печатных узлов.

При размещении компонентов на платах в первую очередь должны размещаться соединители, индикаторы, органы управления, мощные и крупногабаритные элементы. Необходимо стремиться к максимально компактному размещению компонентов, что способствует уменьшению площади печатных плат. Не следует доверять автоматическому размещению – как правило, оно далеко от оптимального, вследствие чего многократно увеличивается суммарная длина проводников и появляются паразитные связи. При трассировке в первую очередь разводятся линии питания и заземления, а также сигнальные цепи, критичные к параметрам печатного монтажа (высокочастотные, высоковольтные и сильноточные линии и т.д.). Необходимо учитывать требования электромагнитной совместимости.

При разработке конструкции желательно везде, где возможно, использовать стандартные и другие покупные изделия. Необходимо обратить внимание на технологичность (с учётом реальной производственной базы), эргономичность, устойчивость к механическим и климатическим воздействиям. В процессе разработки следует задавать себе вопросы: «Как это будет собираться?», «Могут ли возникнуть неудобства при работе?», «Где будет ломаться в первую очередь?», «Что будет нагреваться?» и т.д.