Содержание

Введение 6

1 Общая часть 7

1.1 Анализ технического задания 8

1.2 Назначение и принцип работы тестера логических микросхем 5

1.3 Выбор и обоснование схемы электрической принципиальной 10

2 Расчётно-конструкторская часть 11

2.1 Технико-экономическое обоснование выбора элементной базы 11

2.2 Расчёт надёжности 18

2.3 Расчёт печатной платы 23

2.4 Краткое описание конструкции 31

3 Технологическая часть 32

3.1 Анализ и расчёт технологичности конструкции 32

3.2 Нормирование сборочно-монтажных работ 39

4 Организационно-экономическая часть 45

4.1 Расчёт численности исполнителей и их фондов оплаты труда 45

4.2 Расчёт стоимости основных материалов и покупных комплектов

изделий 48

4.3 Расчёт себестоимости изготавливаемых изделий и нижнего предела

цены на него 50

4.4 Расчёт налогов, выплачиваемых предприятием, и рентабельности

изделия 52

4.5 Оценка рынка сбыта 55

5 Безопасность и экологичность 56

5.1 Техника безопасности при пайке 56

5.2 Влияние выбросов на атмосферу 63

6 Экспериментальная часть 71

Заключение 72

Список литературы 73

Приложение А Спецификация

Приложение Б Перечень элементов

Графическая часть

Приложение В Схема электрическая принципиальная

Приложение Г Плата

Приложение Д Сборочный чертёж

Приложение Е Экономический лист

1 Общая часть

1.1 Введение

В XXI цифровая техника заполонила весь мир электронных товаров: телевизоры, компьютеры, телефоны, радио, GPS-навигаторы, хотя бы те же самые наручные электронные часы. В большинстве случаев используют БИС и СБИС. Для уменьшения габаритов, увеличение быстродействия, понижения себестоимости изготовления устройства и так далее. Однако, какая бы не была сложная вычислительная цифровая техника, она всегда состоит из множества интегральных логических элементов: конъюнкторов, дизъюнкторов, элементов Пирса и некоторых других. А в случае применения данных элементов в схеме в дискретном виде следует естественно, заранее до установки их на плату, позаботится о проверке их на работоспособность и функциональность.

Проектируемое устройство предназначено для радиолюбителей, желающих сократить время на устранение ошибок и неполадок, возникающих вследствие установки на плату неисправной или неправильно функционирующей логической микросхемы. Проектируемый тестер так же будет полезен в качестве учебного пособия для показа «живой» функциональности ИМС.

Импортные дорогостоящие устройства с большим количеством функций, одну из которых можно использовать для проверки двухвходовых логических микросхем имеются в продаже, но не всякий радиолюбитель может позволить приобрести для себя подобное устройство.

1.1 Анализ технического задания

Разрабатываемый тестер должен иметь следующие характеристики:

- рабочее напряжение питания, В 5

- потребляемая мощность, Вт 10

- частота сети, Гц 50

Условия эксплуатации:

- диапазон рабочих температур, °C от 0 до + 40

- относительная влажность воздуха, % до 75

- атмосферное давление, мм. рт. ст. от 700 до 800

Требования, предъявляемые к проектируемому устройству:

- использование малогабаритной элементной базы, позволяющее значительно снизить габариты и потребляемую мощность устройства;

- использование электрорадиоэлементов с низкой стоимостью;

- удобство в эксплуатации.

1.3 Назначение и принцип работы тестера логических микросхем

Проектируемое устройство предназначено для тестирования микросхем КМОП серий, в корпусе 201.14-1 (DIP-14), состоящих из четырёх двухвходовых логических элементов. Изучаются логические состояния на каждом из восьми входов, которые в состоянии покоя соединены с «землёй». восемь рабочих кнопок переводят при необходимости соответствующие входы в состояние логической единицы. Идентификация уровня на входе осуществляется по восьми двухцветным светодиодам, а на выходе по четырём. В случае если светодиод светится зелёным цветом, то на этот вход подаётся логический нуль, в обратном случае светодиод светится красным.

Входные и выходные индикационные светодиоды и управляющие кнопки разделены на четыре группы для управления каждым элементов, то есть одна группа состоит из: двух управляющих кнопок, трёх индикационных светодиодах.

Микросхемы 74HC540 обозначенные на схеме как DD1, DD2 и DD3, состоят из 8 инвертеров и узла управления по входу (выводы один и девятнадцать), которые в данном случае достаточно соединить с «землёй», что бы активировать микросхему. Каждый отдельный логический элемент при тестировании использует два инвертора: пока кнопка не нажата, сигнал инвертируется один раз; зелёная подсветка двухцветного светодиода обозначает, что на входе инвертера состояние логического нуля. А когда кнопка нажата, светодиод светится красным цветом, это сигнализирует о том, что на вход инвертора подаётся логическая единица. Далее сигнал с входа второго инвертора после двойного инвертирования восстанавливает свою первоначальную полярность и подаётся на вход тестируемой микросхемы. Входная схема состоит из восьми одинаковых трактов, которые осуществляют индикацию и подачу сигналов на тестируемый образец.

Выходная схема функционирует точно таким же образом. Сигнал с каждого выхода инвертируется два раза и подаётся на соответствующий светодиод.

Схема питается напряжением в 5В. Данное напряжение легко получить используя в качестве входа питания USB порт от персонального компьютера.

Конденсатор C1 сглаживает низкочастотные пульсации напряжения питания и подключается параллельно разъёму питания платы. А конденсаторы C2, C3, C4 предназначены для сглаживания высокочастотных пульсаций микросхем DD1, DD2 и DD3 и подключаются параллельно выводам питания данных микросхем.