Методы конструирования пп.

1) Ручные 2) Автоматические 3) Полуавтоматические

При ручном методе констр. размещение навесных эл. и разработка проводящего рисунка осущ. вручную.

Размещение эл-ов на ПП вып. в след. последовательности:

- 1) Принципиальная схема разбивается на функционально связанные группы.

- 2) Составляется таблица соединений

- 3) Производятся размещения элементов в каждой группе

- 4) Группа эл-ов, имеющая наибольшее кол-во внешних связей располагается вблизи разв-к.

- 5) Группа эл-ов, имеющая наибольшее число связей с уже размещённой группой элементов, размещаются рядом т.д.

- 6) При необходимости производиться корректировка в размещении отдельных навесных эл-ов или доп-ся замена адресов связей.

Гпш и гпк

ГПШ и ГПК – предназначены для соединеня печ. узлов меж собой внутри одного блока. Они могут быть выполнены на гибком основании, а могут быть опресованые кабели (шлейфы).

ГПШ – изготавляются по той же технологии что и ПП. Их можно изгибать под острыми углами для соединения меж собой двух парал. ячеек или печ. узлов.

Существуют три вида конструкции ГПШ, каждый из которых является способом присоединения ПП

I. II

IIIa IIIb

I Гибкий печатный шлейф (ГПШ), оканчивающийся металлизированными контактными площадками с отверстиями. Шлейфы устанавливаются и заканчиваются на штыри (контакты), расположенные на печатной плате или колодке.

Шлейф с колодкой образует печатный кабель

1 – печатная плата

2 – печатный шлейф

3 – колодка

II ГПШ, оканчивающийся металлизированными контактными площадками, которые после совмещения припаиваются к контактным площадкам печатной платы.

III ГПШ, оканчивается контактными лепестками, которые припаиваются к контактным площадкам на печатной плате.

Такие шлейфы могут иметь однорядные и двухрядные контактные лепестки.

ГПШ с металлизированными контактными площадками и с отверстиями (1 вар) выдерживают большие механические нагрузки, но разрешающая способность технологии их изготовления невелика и они используются при малом числе соединений (от 2 до 10).

При большом числе соединений используют ГПШ, оканчивающиеся металлизированными контактными площадками без отверстий (вар 2) или шлейфы с контактными лепестками (вар 3).

Такие кабели обязательно крепятся в зоне электрического присоединения к печатной плате с площадью прижимных планок или скобы. ГПШ 1-го варианта устанавливаются с одной стороны печатной платы, все остальные шлейфы можно устанавливать с двух сторон.

Элементы расчета электрических параметров печатных плат.

Электрические параметры печатной платы зависят от многих факторов в большей или меньшей степени, влияющей на изменения расчетных величин, режим работы схемы, на основании этого – выбор защитных покрытий, выбор материала для изготовления схемы….

Комплексный учет всех этих факторов достаточно сложен и поэтому целесообразен на этапе проектирования печатных плат.

Пункты 3,6,1 – постоянный ток проводника распределяется равномерно по его сечению при условии, что материал проводника однороден и не имеет локальных посторонних включений других веществ.

Сопротивление проводника шириной b и высотой h находится по формуле:

- удельное сопротивление проводника, (мкОм)

- длина, (мм)

Величина удельного сопротивления зависит от способа изготовления печатных плат.

J=10^-3*i*b*h

По току

i- плотность тока. h- толщина проводника.

по напряжению

Рассчет на допустимую плотность тока следует проводить для узких проводников (b<1мм) в которых ток не превышает 2 А. Если ток 2А, ширина проводника b>1мм, толщина h=50 мкм- рассчет можно не выполнять.

Uдоп- допустимое падение напряжения, не должно превышать 5% от питания.

ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК В ПЕЧАТНЫХ ПРОВОДНИКАХ.

f3>f2>f1 d_эфф=0,5-зависит от материала проводника. Явление поверхностного эффекта количественно характеризуется эффективной глубиной проникновения токаd_эфф. Формула верна для немагнитных материалов. Частота в МГц. Если длина проводника велика, то омическое сопротивление сильно искажает сигнал.

Электрический монтаж и элементы монтажных соединений.

Конструкции электрического монтажа (КЭМ)

КЭМ определяются:

1. элементной базой

2. диапазоном частот

3. структурным уровнем сборки

4. условиями эксплуатации

В РЭА используются два способа электромонтажа:

1. объемный (жгуты, кабели, провода)

2. печатный (плоский)

Основные конструктивные элементы электромонтажа:

1. элементы экранирования и заземления

2. провода, кабели и монтажные материалы

3. элементы крепления проводов, жгутов, кабелей

4. соединительные элементы электрического монтажа

5. ОПП, ДПП, МПП

6. монтажные соединения приборов, узлов и блоков РЭП

На КЭМ наибольшее влияние оказывает частотный диапазон работы устройства.

На блоках, работающих на низкой частоте(до 20кГц), вредные связи возникают при появлении отдельных механических колебаний, особенно на резонансных частотах. Такие колебания могут быть вызваны нарушением жесткости крепления элементов магнитных цепей, некоторых деталей несущих конструкций.

Вредные связи резко снижаются, когда наиболее чувствительные к механическим колебаниям первые каскады усилителей, кристаллические резонаторы или электромеханические фильтры устанавливают на эластичные основания (амортизаторы).

Во избежании возникновения неуправляемой обратной связи вход сигнала необходимо располагать как можно дальше от выхода или тщательно экранировать их друг от друга.

Низкочастотное устройство необходимо надежно предохранять от влияния магнитных полей переменного тока. Для этого при монтаже блоков широко применяют провода связанные в жгуты.

Закрепление монтажного провода производится так, чтобы между проводниками и металлическими стенками несущих конструкций не возникали индуктивные связи.

В блоках, работающих на средних частотах (от 20 кГц до 1 МГц), особенно ощутима связь между входными и выходными электродами транзисторов. В этом случае управляющие цепи каждого каскада выполняют короткими, а сами каскады располагают последовательно. Элементы схемы каждого каскада размещены вблизи «своего» транзистора.

Элементы, создающие магнитные поля, экранируют.

Компоновка и электромонтаж блоков высокой частоты (от 1 МГц до 100МГц) является более сложной задачей и особенно в усилительной аппаратуре с большим коэффициентом усиления.

В этом диапазоне весьма ощутимо влияние емкости электромонтажа и электромагнитного поля.

Для достижения минимальных излучений внутри блоков каскады схемы выполняют в виде отдельных узлов, тщательно экранируя их друг от друга и от внешних возбудителей.

Колебательные контуры выполняют на тореэдальном сердечнике. Общую экранировку выполняют двухслойными экранами из пермалоя и меди.

Во избежании взаимных связей между проводниками, их разделяют достаточно широкими промежутками и экранируют от магнитных полей.

Если снизить потери короткими проводниками не удается, то связи выполняют коаксиальным кабелем.

Чем выше частота, тем сильнее сказывается влияние линий связи, и тем качественнее должно производиться экранирование и заземление.

Блоки СВЧ (от 100 до 3000МГц) по КЭМ резко отличаются от РЭА более низких частот.

Уже при частоте 400-600 МГц потери на столько возрастают, что вместо проводников используют коаксиальные кабели, а при частоте более 1500 МГц - волноводы.

2. Основные виды помех и способы их устранения.

Существует 3 вида помех.

1. магнитные

2. электрические

3. кондуктивные

Причины возникновения магнитных помех является протекание переменного тока в проводниках и катушках индуктивности.

Электрические помехи возникают при прохождении тока частотой выше 10 МГц.

Кондуктивные помехи возникают в результате общих цепей питания или нагрузки основного (полезного) и наводимого (вредного) сигнала.

Основными способами, применяемыми для борьбы с помехами, являются: экранирование и заземление.