Минобрнауки

ФГБОУ ВПО

«Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова»

Факультет радиоэлектроники и автоматики

Кафедра телекоммуникационных систем и технологий

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

по лабораторному практикуму и расчетно-графической работе

по дисциплине

ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ

ПРОИЗВОДСТВА РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ

Вариант № 7

Выполнил студент 3 курса

группы РТЭ-11-11

Попов Николай Николаевич.

Проверил доцент

Чумаров Сергей Геннадьевич.

Чебоксары 2014

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 4

2 ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ НА ПЕЧАТНУЮ ПЛАТУ 5

2.1 Расчет проводников по постоянному току 5

2.2 Расчет электрических параметров печатных плат 6

2.3 Расчет на вибропрочность печатных плат 7

2.4 Расчет на ударопрочность 9

3 РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ПО ВНЕЗАПНЫМ ОТКАЗАМ 10

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14

ЛИТЕРАТУРА 15

ПРИЛОЖЕНИЯ 16

1. Анализ технического задания

При анализе технического задания определяем требования, накладываемые на конструкцию лицевой панели и РЭС в целом, объектом установки, объемом производства, климатическим исполнением.

Расшифровав задание варианта 7 получаем, что

тип аппаратуры (по объекту установки) - морская (судно),

конструктивное исполнение (вид аппаратуры)- электронная,

условия производства - мелкосерийное (1000 шт.),

климатический район – тропический морской,

категория размещения – отапливаемое помещение с искусственным климатом.

В техническом задании предъявляются требования к рабочей температуре, частоте вибрации, ускорению вибрации, ударному ускорению.

1 Исходные данные

1.1 Схема электрическая принципиальная

1.2 Вид аппаратуры – морская

1.3 Условия эксплуатации

1.3.1 Диапазон рабочих температур, °С – (+45)-(+1)

1.3.2 Частота вибрации, Гц – 1-15

1.3.3 Амплитуда вибрации, мм –1,5-3

1.3.4 Ускорение вибрации, g – 200-400

1.3.5 Ударное ускорение, g – до 6

1.4 Время наработки изделия до первого отказа, ч -10000

2. Проверочные расчеты на печатную плату

2.1 Расчет проводников по постоянному току

Расчет для определения нагрузочной способности печатных проводников по току.

Минимально допустимая ширина печатного проводника:

мм– допустимое значение плотности тока;

h – толщина проводника, мм;

J_max – ток, протекающий через проводник, А.

Падение напряжение на проводнике:

.

– удельное сопротивление проводника Ом×мм²/м;

h, t_n – толщина и ширина проводника, мм;

l_пр – длина проводника, мм.

Известно, что допустимое падение напряжения не должно превышать 1…2% номинального значения подводимого напряжения. Результат вычисления показывает, что это условие выполняется.

0,9>0,048 – ширина проводника выбрана правильно

2.2 Расчет электрических параметров печатных плат

Данный вид расчета выполняется для определения свойств платы.

Наличие изоляционного основания с большим значением диэлектрической проницаемости является причиной возникновения больших паразитных ёмкостей. Величина паразитной ёмкости (пФ) между двумя проводниками определяется следующим образом:

пФ.

ε= 7.5 – диэлектрическая проницаемость материала основания;

l =30 – длина взаимного перекрытия проводников, мм;

h=30 – толщина печатного проводника, мкм;

S=0,9 – ширина зазора между краями печатных проводников, мм;

t_п =0,9 – ширина проводника, мм.

Расчет:

Вывод: Полученное значение паразитной емкости не превышает предельного значения 80пФ, поэтому нет необходимости в изменении параметров проводников.

Индуктивность печатного проводника толщиной и шириной рассчитывается следующим образом:

2.3 Расчет на вибропрочность печатных плат

Данный вид расчёта выполняется с целью определения прочностных характеристик платы в процессе последующего её использования.

Для всех случаев закрепления краёв пластины собственная частота (Гц) определяется по формуле:

Гц.

а=120 мм– длина пластины;

h_п =1,5 мм – толщина пластины;

c =74,4 – частотная постоянная.

Так как пластина изготовлена не из стали, то в формулу вводим поправочный коэффициент на материал:

E и ρ – модуль упругости и плотность применяемого материала;

Ec и ρc - модуль упругости (21•105 кг/см2) и плотность (7,85 г/см3) стали.

Так как пластина нагружена равномерно, то вводим поправочный коэффициент на массу элементов:

Q_э =20г– масса элементов, равномерно размещенных на пластине, определяемая в таблице 3;

Q_п =43,2г – масса пластины, равная произведению плотности на объем пластины.

Формула для определения собственной частоты колебаний равномерно нагруженной пластины может быть записана в следующем виде:

Гц.

Полученное значение собственной частоты колебаний равномерно нагруженной пластины и собственная частота пластины отличаются более, чем в 2 раза, поэтому виброзащиту можно считать удовлетворительной.