Конструирование и технология изготовления генератора "воющего" шума (стр. 3 из 10)
Наименьший номинальный диаметр Dконтактной площадки (согласно ГОСТ 23751-86) рассчитывают по формуле:
D=(d+∆dв.о)+2b+∆tв.о+2∆dтр+(Td2+TD2+∆tп.о2) (2.2)
Где:
d – диаметр отверстия;
b — гарантийный поясок ( b=0.1)
∆dв.о— верхнее предельное отклонение диаметра отверстия ( при d≤1мм ∆dв.о =0 ; при d>1мм ∆dв.о =0,05мм);
∆tв.о — верхнее предельное отклонение диаметра контактной площадки ( с мегалитическим покрытием ∆tв.о =0,1);
∆dтр — значение подтравливания диэлектрика в отверстии (для ДПП ∆dтр=0);
∆tп.о— нижнее предельное отклонение диаметра контактной площадки ( с мегалитическим покрытием
∆tв.о =-0,1);
Td— Значение позиционного допуска расположения осей отверстий (При размер печатной платы по большей стороне, до 180мм включительно Td=0,03);
TD— Значение позиционного допуска расположения центров контактных площадок (При размер печатной платы по большей стороне, до 180мм включительно TD=0,15);
Таким образом для отверстий диаметром меньше 1мм включительно имеем:
D=(d+0)+2•0.1+0.1+2•0 +(0.032+0.152+0.12)=d+0.333 (2.3)
Для отверстий, диаметром большим 0,1мм имеем:
D=(d+0,05)+2•0.1+0.1+2•0+(0.032+0.152+0.12)=d+0.383 (2.4)
При использовании элементов с 2 осевыми выводами необходимо учитывать требования ГОСТ 10317-79– расстояние между выводами должно быть кратно 1,25 мм. Минимально возможное расстояние между выводами регламентирует ГОСТ 29137-91:
Рисунок 10. Расстояние между выводами
ly = L + 2l0 + 2R + d(2.5)
Согласно ГОСТ 29137-91 резисторы, конденсаторы и диоды в цилиндрических корпусах с двумя осевыми выводами разрешается устанавливать вертикально.
Рисунок 11. Вертикальное размещение элемента
При этом минимальное расстояние между выводами определяется по формуле:
(2.6)Таблица 7. Установочные размеры для вертикально размещенных элементов
| Шифр позиции ИЭТ | Диаметр корпуса D, мм | Установочный размер ly, мм |
| 0401 | До 3,0 включительно | 2,5 |
| 0402 | 3,0..5,5 | 3,75 |
| 0403 | 5,5..8 | 5,0 |
Примем шаг трассировки для данного печатного узла равным 1,25 мм.
1. Резистор С1-4 (R1, R2, R3, R4, R8, R9, R10).
ds=0.6
|∆|=0.13
d=0.6+0.13+0.1=0,83
СогласноГОСТ 10317-79, d=0,9мм
Используя формулу (2) получим D=0,9+0.333=1.233
Таким образом, D=1.3 мм.
Установим данный резистор вертикально:
Установочный размер
возьмем из таблицы 1; для d=5,5 мм =3,75 мм.2. Резистор СП3-24 (R5, R6, R7).
ds=1.3
|∆|=0.15
d=1.3+0.15+0.1=1.55
СогласноГОСТ 10317-79, d=1,6мм
Используя формулу (3) получим D=1,6+0.383=1.983
Таким образом D=2 мм
Выводы элемента не формуются.
3. Конденсатор К73-11 (С2).
ds=0.8
|∆|=0.15
d=0.8+0.15+0.1=1,05
СогласноГОСТ 10317-79, d=1,1мм
Используя формулу (3) получим D=1,1+0.383=1.483
Таким образом D=1.5 мм
ly = L + 2l0 + 2R + d
ly =20+2•0,5+2•1+0,8=23,8
Учитывая требование, ГОСТ 10317-79 примем расстояние между выводами (а соответственно и центрами отверстий КП) равным 25 мм.
4. Конденсатор К50-15 (С1).
ds=0.9
|∆|=0.15
d=0.9+0.15+0.1=1,15
СогласноГОСТ 10317-79, d=1,2мм
Используя формулу (3) получим D=1,2+0.383=1.583
Таким образом D=1.6 мм
ly = L + 2l0 + 2R + d
ly =35+2•0,5+2•1+0,9=38,9
Учитывая требование, ГОСТ 10317-79 примем расстояние между выводами (а соответственно и центрами отверстий КП) равным 40 мм.
5. Транзисторы 2N2222, 2N2646 .
ds=0.5
|∆|=0.13
d=0.5+0.13+0.1=0.73
СогласноГОСТ 10317-79, d=0,8мм
Используя формулу (2) получим D=0.8+0.333=1.133
Таким образом D=1.2 мм
Выводы элемента не формуются.
6. Звукоизлучатель ЗП-2.
ds=1.2
|∆|=0.15
d=1.2+0.15+0.1=1.45
СогласноГОСТ 10317-79, d=1,5мм
Используя формулу (3) получим D=1,5+0.383=1.883
Таким образом D=1,9 мм
Выводы элемента не формуются.
7. Выключатель PBS1-10B.
ds=0.9
|∆|=0.15
d=0.9+0.15+0.1=1,15
СогласноГОСТ 10317-79, d=1,2мм
Используя формулу (3) получим D=1,2+0.383=1.583
Таким образом D=1.6 мм
Выводы элемента не формуются.
Расчет ширины проводников и зазоров
Приближенный анализ электрической схемы позволяет отнести её к слаботочным и низковольтным цепям. Таким образом, ширина печатных проводников и зазоров выбираются минимальными для данного класса точности, то есть 0,25мм.
Расчет площади платы
Рассчитаем площади, занимаемые элементами печатного узла:
Суммарная площадь, занимаемая элементами печатного узла:
Рассчитаем площадь платы, выбрав коэффициент использования 1,5:
Согласно действующему ГОСТ 10317-79 при длине стороны печатной платы до 100мм размеры каждой стороны должны быть кратны 2,5мм. В целях наиболее рационального использования площади платы выполним её в виде прямоугольника. Ближайшее значение площади, удовлетворяющее требованиям стандарта, равно 5044 мм2. Это соответствует размерам платы 63 х 80 мм2.
Очевидно, что изготовить печатный узел такого размера невозможно. Это объясняется тем, что площадь, занимаемая переходными отверстиями и контактными площадками, не учитывается при расчете коэффициента использования. При малых размерах платы она будет составлять значительную долю площади всей платы. Также для комфортной настройки громкости при помощи переменных резисторов расположим их на удобном расстоянии друг от друга.
Таким образом, мы вынуждены увеличить размеры печатной платы. При этом коэффициент использования будет меньше требуемого в задании.
Опытным путем был установлено, что минимальный размер платы, при котором возможно создать данный печатный узел, равен 88 х 102 мм2. Ко-эффициент использования при этом равен:
2.2.2 Создание библиотеки компонентов
При создании библиотеки компонентов печатного узла необходимо:
1.При помощи редактора SymbolEditor создать условное обозначение компонента согласно ГОСТ 2.728- 74, ГОСТ 2.730- 73. Установить атрибуты {RefDes}, {Type}, {Value} (для однозначной идентификации элемента на последующей электрической схеме) и точку привязки, относительно которой будет вращаться изображение на схеме. Проверить правильность создания условного обозначения (командойUtils/Validate).
Рисунок 12. Условное обозначение элемента С1-4 с атрибутами
2.При помощи редактора PatternEditor создать посадочное место под компонент с учетом геометрических размеров корпуса и контактных площадок. Установить атрибуты {RefDes}, {Type}, {Value} (для однозначной идентификации элемента на последующей схеме компоновки печатного узла) и точку привязки. При необходимости указать точку нанесения клея. Проверить правильность создания посадочного места (командойUtils/Validate).
Рисунок 13. Посадочное место под элемент С1-4 с атрибутами
3. В менеджере библиотек LibraryExecutive произвести соединение посадочного места с условным обозначением путём задания соответствия между контактными площадками первого и контактами второго с указанием их типов. Проверить правильность создания компонента (командой Utils/Validate).
Рисунок 14. Таблица соответствия для элемента С1-4
Согласование символов остальных компонентов с их посадочными местами и создание дополнительной текстовой информации, то есть упаковка компонента в корпус, представлены на рисунках 15-21.
Рисунок 15. Компонент СР3-24
Рисунок 16. Компонент К73-11
Рисунок 17. Компонент К50-15
Рисунок 18. Компонент 2N2222
Рисунок 19. Компонент 2N2646
Рисунок 20. Компонент PBS1-10B
Рисунок 21. Компонент ZP2
В результате проделанной работы получается файл *.lib, содержащий всю необходимую информацию об элементной базе печатного узла (рисунок 20).
