4.2.3 Конструктивно-технологический расчет

Номинальное значение диаметров монтажных отверстий:

Д=Д_выв+/d_н.о./+з, (17)

где Д _выв - диаметр вывода устанавливаемого ЭРЭ, мм;

d_н.о.- нижнее предельное отклонение от номинального диаметра монтажного отверстия, мм;

з - разница между минимальным диаметром отверстия и максимальным диаметром вывода ЭРЭ, ее выбирают в пределах 0.1...0.4 мм.

Отверстия для выводов микросхем, конденсаторов К53-30, диодов Д9В и переходные отверстия, при Д_выв= 0.5мм:

Д₁ = 0.5 + 0.1 + 0.1 = 0.7 мм; (18)

Отверстия для выводов диодов Д9В, при Д_выв=0.6 мм:

Д₂ = 0.6 + 0.1 + 0.1 = 0.8 мм; (19)

Отверстия для выводов конденсаторов К50-16 и К10-7В, при Д_выв= 0.7 мм:

Д₃ = 0.7 + 0.1 + 0.1 = 0.9 мм. (20)

Отверстия для выводов подстроечных резисторов СП3-38, при Д_выв= 1.0 мм:

Д₄ = 1.0 + 0.15 + 0.1 = 1.25 мм. (20)

Максимальный диаметр просверленного отверстия:

Д _0max = Д + d + (0.1...0.15), (21)

где d - допуск на отверстие, мм;

Д _0max1 = 0.7 + 0.05 + 0.1 = 0.85 мм; (22)

Д _0max2 = 0.8 + 0.05 + 0.1 = 0.95 мм; (23)

Д _0max3 = 0.9 + 0.05 + 0.1 = 1.05 мм; (23)

Д _0max4 = 1.25 + 0.1 + 0.1 = 1.45 мм; (24)

Минимальный диаметр контактной площадки для оплавляемого покрытия олово-свинец:

; (25)

где b_м - гарантийный поясок, мм;

d и p - допуски на расположение отверстий контактных площадок, мм;

; (26)

; (27)

. (28)

Максимальный диаметр контактной площадки:

Д_max = Д_min + (0.02 ... 0.06); (29)

Д_max1 = 1.43 + 0.02 = 1.45  1.5 мм; (30)

Д_max2 = 1.53 + 0.02 = 1.55  1.6 мм; (31)

Д_max3 = 1.63 + 0.02 = 1.65  1.7 мм;

Д_max4 = 2.03 + 0.02 = 2.05  2.1 мм. (32)

Минимальная ширина проводника:

t_min = t_{1 min} + 1.5h_ч + t; (33)

где t_1min - минимальное значение номинальной ширины проводника, мм;

t - допуск на ширину проводника, мм;

t_min = 0.15 + 1.50.05 + 0.05 = 0.275 мм. (34)

Максимальная ширина проводника:

t_max = t_min + (0.02...0.06); (35)

t_max = 0.275 + 0.02 = 0.295  0.3 мм. (36)

Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой:

; (37)

где L_э - расстояние между центрами рассматриваемых элементов, мм;

l - допуск на расположение проводника, мм;

1); (39)

2) (40)

3); (41)

4); (41)

Результаты расчета показывают, что расстояния между элементами проводящего рисунка больше минимально допустимых.

Минимальное расстояние между проводниками:

S_min1 = L_З – (t_max + 2 l) = 0.6 – (0.3 +20.03) = 0.24 мм; (42)

S_min2 = L_З – (t_max + 2 l) = 1.25 – (0,5 +20.03) = 0.19 мм;

Минимальное расстояние между двумя контактными площадками:

1) ; (43)

2) ; (44)

Минимальное расстояние между двумя контактными площадками металлизированных отверстий, необходимое для проведения между ними проводника:

; (45)

; (46)

Минимальное расстояние между проводником питания и сигнальным проводником:

. (47)

Таким образом, параметры печатного монтажа отвечают требованиям, предъявляемым к платам четвертого класса точности.

4. Расчет электрических параметров печатной платы

Емкость между проводниками при их параллельном взаимном расположении:

; (48)

где E_r =8.85 пФ/м – диэлектрическая проницаемость среды;

l =68 мм – длина близко расположенных проводников;

а=1.25 мм – расстояние между проводниками;

b=0.5 мм – ширина проводника;

h=0.05 мм – толщина фольги.

. (49)

При других вариантах значение емкости меньше полученного.

Собственная индуктивность параллельных проводников:

; (50)

; (51)

Взаимоиндуктивность проводников рассчитывается при условии

; (53)

где b₁ = 0.5 мм – ширина первого проводника;

b₂ = 0.5 мм – ширина второго проводника;

а = 1.25 мм – расстояние между проводниками.

Так как l не намного больше рассчитанного значения (22,5 мм), т.е. условие не выполняется, то взаимоиндуктивность на проводники влияет незначительно.

4.3 Расчет параметров печатной платы дешифратора

4.3.1 Расчет печатного монтажа

Двухсторонняя печатная плата размером 9060 выполнена комбинированным позитивным методом из стеклотекстолита фольгированного СФ-2Н-50Г-1.5 (ГОСТ 10316-78) по четвертому классу точности.

- толщина платы, мм 1.5;

- максимальный ток, протекающий в проводнике, I_max, мА 100;

- толщина фольги h,мм 0.05;

- допустимая плотность тока i_доп, А/мм² 38;

- допустимое падение напряжения на проводнике U_доп, В 0.09;

- удельное сопротивление печатного проводника ,Оммм²/м 0.0175;

- максимальная длина печатного проводника l, м 0.23;

- шаг координатной сетки, мм 1.25.

Основные конструктивные параметры печатных плат для четвертого класса точности (ГОСТ 23751-86):

- минимальное значение номинальной

ширины проводника t_1min, мм 0.15;

- номинальное расстояние между проводниками S, мм 0.15;

- допуск на ширину проводника без покрытия t, мм ±0.03;

- допуск на расположение отверстий d, мм 0.05;

- допуск на расположение контактных площадок p, мм 0.15;

- допуск на отверстие d, мм ;

- допуск на расположение проводников на ДПП l, мм 0.03;

- гарантийный поясок b_м, мм 0.05.