Разработка логического устройства комбинационного типа на мультиплексорах
МинистерствообразованияРоссийскойФедерации
СеверокавказскийГосударственныйТехническийУниверситет
Кафедраэлектроникии микроэлектроники
Курсовойпроект
Подисциплине«Электро промышленныеустройства»на тему :
Разработкалогическогоустройствакомбинационноготипа на мультиплексорах
Выполнил:студент 4 курса
группыУПЭ-991
Козидубов Е. Н.
Принял: Денисюк.И.А.
Ставрополь2001
Содержание.
Введение__________________________________________________________
1. Постановказадачи и выборметодикирасчета._________________________
2. Разработкаи расчет схемылогическогоустройствауправления.__________
2.1Разработкалогическогоустройствауправленияна двух входовых мультиплексорах._________________________________________________
2.2 Разработкалогическогоустройствауправленияна трех входовых мультиплексорах._________________________________________________
2.3 Выборварианта схемыи перечняэлементов.__________________________
2.4 Расчеттребованийк источникупитания._____________________________
2.5 Анализгоноксигналов.____________________________________________
2.6 Расчетнадежностиустройства._____________________________________
3. Разработкапечатнойплаты.________________________________________
3.1 Разработкатребованийк печатнойплате._____________________________
3.2 Разработкасхемы размещенияна плате.______________________________
Литература.______________________________________________________
Заключение_________________________________________________________
ВВЕДЕНИЕ
Внастоящее времямикросхемыполучили широкоераспространение.Это обусловленовозможностьюреализациина их основесамых различныхцифровых устройств.Промышленностьювыпускаютсямикросхемынесколькихтипов, каждыйиз которыхудовлетворяетограниченномучислу требований.Все вместе ониперекрываютширокий диаппазонтребований.
Кодним из типовмикросхемотносятся имультиплексоры(МС).
МСотносятся ксхемам коммутациицепей, т.е онисоединяют одиниз входов свыходом .
МСотносятся куниверсальнымсхемам на ихоснове можнореализоватьлюбую логическую функцию, числопеременныхв которой непривышает числоадресных входов,также можновыполнитьпреобразованиепаралельногокода в последовательный.Выпускаютмультиплексорыс 2,3 и 4 адреснымивходами .
Вданной работебудет рассмотренареализациялогическойфункции намультиплексорах.
1.ПОСТАНОВКАЗАДАЧИ И ВЫБОРМЕТОДИКИ РАСЧЕТА
Построениелогическихсхем на мультиплексорахи вспомогательныхэлементахобычно ведетсяв виде древовидныхцепочек, каскадныхструктур,отличающихсяспособамифункциональногоразделенияи разложениябулевых функций(БФ). Наиболеечасто на практикеприменяетсяразложениеБФ по методуШеннона, имеющемувид:
где
-остаточныефункции (ОФ)разложения,которые получаютсяиз функции fпутем подстановкиконстант 0 и 1вместо переменногомножества 
.Дляf0 имеем
; дляf1 имеем
;для
имеем 
.Разложениебулевых функцийявляется однимиз трудоемкихэтапов проектированиялогическихсхем на мультиплексорах,так как получениеоптимальногорешения связываетсяс частичнымили полнымпереборомвариантовразложениябулевых функций,по определенномучислу переменных,причем в зависимостиот сложности реализуемыхна мультиплексорахбулевых функций,процесс разложенияявляетсямногоступенчатым,выполнениемдо моментаполного сведения получаемыхостаточныхфункций к простейшемувиду.
Сучетом работымультиплексорови конструктивныхособенностейих реализациис числом управляющихвходов q(q=2,3) иинформационныхвходов, равным2q(2,8),разложениезаданной функцииможно вестипо двум, тремпеременным.Тогда при построениилогическойсхемы на мультиплексорахэти переменныедолжны подключатсяк управляющимвходам, а остаточныефункции кинформационнымвходам соответствующегомультиплексора.
2. РАЗРАБОТКАИ РАСЧЕТ СХЕМЫЛОГИЧЕСКОГОУСТРОЙСТВАУПРАВЛЕНИЯ.
2.1Разработкалогическогоустройствауправленияна двух входовыхмультиплексорах.
По заданиюнам дана функцияпредставленнаяв числовом виде
Представимэту функциюв виде таблицы(таб.1) истинности
таблица№ 1.
-
№ Х4
Х3
Х2
Х1
Х0
Y 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 2 0 0 0 1 0 0 3 0 0 0 1 1 1 4 0 0 1 0 0 1 5 0 0 1 0 1 1 6 0 0 1 1 0 1 7 0 0 1 1 1 1 8 0 1 0 0 0 0 9 0 1 0 0 1 0 10 0 1 0 1 0 0 11 0 1 0 1 1 0 12 0 1 1 0 0 0 13 0 1 1 0 1 0 14 0 1 1 1 0 0 15 0 1 1 1 1 1 16 1 0 0 0 0 1 17 1 0 0 0 1 1 18 1 0 0 1 0 1 19 1 0 0 1 1 1 20 1 0 1 0 0 1 21 1 0 1 0 1 1 22 1 0 1 1 0 1 23 1 0 1 1 1 1 24 1 1 0 0 0 1 25 1 1 0 0 1 1 26 1 1 0 1 0 0 27 1 1 0 1 1 0 28 1 1 1 0 0 0 29 1 1 1 0 1 0 30 1 1 1 1 0 0 31 1 1 1 1 1 0
Далееминимизируемзаданную функциюпо карте Карно.
Х3 Х3
Х2 Х2-
10 0 1 0 0 0 1 Х1
Х0
10 0 1 1 0 1 1 
10 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1
Х4
Минимизировавфункцию запишемМДНФ.
Таккак число входову мультиплексорадва , а переменныхпять то произведемдекомпозициюлогическойфункции.После декомпозицииполучим остаточныефункции меньшегочисла переменных.
Выберем две переменныеиз МДНФ которыебудут подаватьсяна вход первогомультиплексора.
Х0 - встречается3 раза в МДНФ
Х1 - 4Х2 - 6
Х3 - 4
Х4 - 3
ВыберемХ1 Х2.
Числопеременныхвелико произведемеще одну декомпозицию.
Х0 - встречается3 раза в уравненияху0,у1,у2,у3, первойдекомпозиции
Х1 - --
Х2 - --
Х
3 - 6Х4 - 4
ПроизведемдекомпозициюотносительноХ3 Х4.
По этимданным рисуемсхему заданнойлогическойфункции рис.2.1.
Y
X0
'1'
X4
X3
X1
X2
Рис 2.1 Комбинационнаясхема на 2-хвходовоммультиплексоре
Y0
Y1
Y2
Y3
'1'
2.2 Разработкалогическогоустройствауправленияна трех входовыхмультиплексорах.
ИспользуяМДНФ из раздела2.1 произведемдекомпозициюдля трех входови получим восемьостаточныхфункций.
Х0 - встречается3 раза в уравненииМДНФ Х1 - 4
Х2 - 6
Х3 - 4
Х4 - 3
ПроизведемдекомпозициюотносительноХ3 ,Х2 , Х1 .
По этимданным рисуемсхему заданнойлогическойфункции рис.2.2.
Y
Х1
Х3
Х2
Х1
Рис2.2 Комбинационнаясхема на 3-хвходовоммультиплексоре
'1'
'1'
Х4
Х0
2.3 Выбор вариантасхемы и перечняэлементов.
Взависимостиот технологии ИС подразделяютсяна серии, различающиесяфизическимипараметрамибазовых элементов,а также функциональнымназначениемвходящих в ихсостав микросхем.В настояшеевремя разработанонесколькодесятков технологийизготовленияИС. Наиболееширокое применениеполучили ИС,изготавливаемыепо ТТЛ, КМОП ип-МОП - технологиям.Каждая технологияпостоянносовершенствуетсяс целью увеличениябыстродействияИС, уменьшенияпотребляемоймощности иувеличениястепени интеграции– число элементов,размещаемыхна кристаллезаданной площади.Выбираемсерию К1533 изготавливаемуюпо ТТЛШ технологии.
Исходя изсхем построенных на двух и трехвходовыхмультиплексорахна рисунках2,3. Видим что прииспользованиисдвоенных двухвходовыхмультиплексорахколичествокорпусов такоекак при использованиитрех входовыхмультиплексорах.Выбираем трехвходовыемультиплексоры так как при ихиспользованииуменьшаетсяколичествосоединений
Выбираеммультиплексортипа К1533КП7.
Селектормультиплексор8->1 со стробированиемК1533КП7
| В  ходы | Выходы | ||||
А2 | А1 | А0 | Ẅ | Y | Ž |
| X 0 0 0 0 1 1 1 1 | X 0 0 1 1 0 0 1 1 | X 0 1 0 1 0 1 0 1 | 1 0 0 0 0 0 0 0 0 | 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 | 1 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 |
таблицаистинности
Справочныеданные К1533КП7
Питание(+5±5%В): вывод 16 Земля: вывод 8
Iпот, мА 10
Iвх 0;1, мА -0,4; 0,02
Iвых0;1, мА 8; -0,4
Uвых0;1, В 0,5; 2,7
Tзд, н.с 20
2.4 Расчеттребованийк источникупитания
Используясправочныеданные мультиплексора К1533КП7 рассчитаемтребованияк источникупитания. Найдеммощность потребляемуюодной микросхемой
Pмик=Iпот* Uпит=0,01А *5В = 50 мВт.
Знаямощность потребляемуюодной микросхемойнайдем мощностьпотребляемуювсей схемой Рсхем=N*Рмик =3*0,05 =150 мВт.
гдеN количествомикросхем.
Дляданной схемынужен источникпитания нанапряжения5В , нестабильностьнапряженияне должна превышать±5%, мощностьюне мнение 150 мВт.
2.5 Анализгонок сигналов
Гонкисигналов вкомбинационныхсхемах этопроцесс связанныйс тем что наразные входыданной микросхемыпоступаютсигналы имеющиеразную величинувременнойзадержки относительнотактовых точек.Для анализаналичия гонокв схеме необходимопосмотретьвсе возможныеварианты действияна микросхемусигналов наее входе приналичии взаимныхвременныхзадержек сигналовдруг относительнодруга.
Мерыборьбы с гонками.
Первоевыравниваниезапаздываниясигналов засчет искусственныхзадержек техсигналов которыеопережают другдруга. Для задержекмогут использоватьсяповторителиимеющие задержку.Этот способсопряжен сусложнениемсхемы.
Ещеодин способэто для борьбыс гонками этоувеличитьдлительностьимпульса снизивтактовую частоту.Так как допускаетсяискажения ввиде изменениедлительностиимпульса неболее
.Нашакомбинационнаясхема не будетработать набольшой частотето для борьбыс гонками используемметод увеличениядлительностиимпульса, аследовательноуменьшениятактовой частоты.
2.6 Расчетнадежностиустройства.
Любоеустройствосоздается длянадежной безотказнойработы. Свойствоустройствасохранять вовремени вустановленныхпределах значениявсех параметров,характеризующихего способностьвыполнятьтребуемыефункции в заданныхрежимах и условияхприменения,техническогообслуживанияи ремонтов,хранения итранспортирования,называетсянадежностью.Если все параметрысоответствуюттребованиямдокументации,такое состояниеназываютработоспособным,а событие, состоящеев нарушенииработоспособности,-отказам.Таким образом,для возникновенияотказа достаточноухода хотя быодного параметраза пределы,установленныенормативно-техническимидокументами
В зависимостиот того, какимобразом проявляютсяэти уходапараметров,различаютвнезапные ипостепенныеотказы. Внезапныйотказ характеризуетсяскачкообразнымизменениемэксплуатационныхпараметровустройства,в связи с чемпрогнозироватьмомент еговозникновенияпрактическиневозможноПримеры внезапныхотказов - короткоезамыканиеобкладокконденсатора,обрыв выводовили пробойперехода транзистора.Постепенныйотказ характеризуетсяпостепенными,плавными изменениямиво времениодного илинесколькихпараметров,обусловленнымивлиянием необратимыхпроцессовстарения иизноса. Приэтом. наблюдаяза соответствующимипараметрамив течениедлительноговремени, всегдаможно выявитьтенденции илизакономерностиих измененияи предсказатьпричину и времявозникновенияотказа. В качествепримера постепенныхотказов можнопривести увеличениеобратного токаколлекторногоперехода транзистораIко,уменьшениекоэффициентапередачи илиполосы пропусканиялинейной интегральнойсхемы
Для цифровыхустройств,работающихв условияхдействия помех(наводки поцепям питания,внутренниешумы и т. д), характерноналичие относительнобольшого числасамоустраняющихсяотказов (сбоев).Данный видотказов связанс нарушениемработоспособностиустройствана короткоевремя. после"чего правильнаяработа аппаратурывосстанавливаетсясамопроизвольно,без вмешательстваизвне. Следствиемсбоев могутбыть искаженияинформации(исходныхданных, управляющихвоздействийи т д.), что можетповлиять нанормальноефункционированиеустройствамалая длительностьсбоя осложняетзадачу еговыявления иликвидациисвязанных сним нежелательныхпоследствий.
Надежностьлюбого объекта,в том числе иэлектронногоустройства,зависит отмногих факторов,таких, как качествоиспользованныхв нем деталей.их взаимноерасположение,условия охлаждения,качество сборки(монтажа), условияэксплуатации(температура,влажность,наличие вибрации),качество обслуживанияи пр. В зависимостиот назначенияи режима эксплуатацииизделия можноразделять надве группы: 1)невосстанавливаемые,при отказе ихзаменяютисправными(к ним относятэлементы электроннойи электротехническойаппаратуры:резисторы,конденсаторы,диоды, интегральныемикросхемыи пр.), 2) восстанавливаемые,их можно ремонтировать,заменяя в нихотказавшиеэлементы ивосстанавливаянарушенныесвязи.
Рассматриваяотказ как событиеслучайное, дляколичественнойоценки надежностииспользуютвероятностьбезотказнойработы и вероятностьотказа вероятностьтого. что в заданноминтервалевремени t отказустройстване произойдет, т. е. его эксплуатационныепараметры будутнаходитьсяв установленныхпределах, называетсявероятностьюбезотказнойработыP(t). Данная характеристикапредставляетсобой монотонноубывающуюфункцию времениt, причем Р(0) = 1. Р(∞) = 0.(Предполагается,что вначалеизделие исправно,а после некотороговремени, можетбыть оченьбольшого, онообязательновыйдет из строя.)Представлениео том, каковхарактер функцииP(t), можно получитьв результатеэкспериментас большой группойизделий. Результатыэкспериментас группой отражаютповедение всеймассы изделий(генеральнойсовокупности),если выборкадостаточнообъемна. В этомслучае говорято представительнойвыборке. Пустьвыборка содержитNo = 1000 изделии(резисторов,конденсаторов,микросхем).Поставим ихв режим, соответствующийпаспортнымусловиям эксплуатации(окружающаятемпература,ток, напряжение),и будем фиксироватьмомент отказакаждого изделияили количествоотказавшихизделий нарастающимитогом черезкаждые Δt ч. Тогдавероятностьбезотказнойработы )
P(t)=N(t)/N,, (1)
где N(t) - числоизделий, оставшихсяисправнымик моменту времениt. Располагаяполученнойинформацией,можно определить,какова в среднемвероятностьтого. что аналогичноеизделие будетработоспособнымчерез 10, 100,1000 ч, сколькочасов можетэксплуатироватьсяизделие, еслизадано допустимоенижнее значениеP(t).
Вероятностьотказаопределяетсякак вероятностьпоявленияотказа в течениевремени t: Q(t) = (No -N(t))/No. Так как работоспособноесостояние вco- стояние отказаобразуют полную,группу событий(третьего недано!), то характеристикиP(t) и Q(t) удовлетворяютсоотношениюP(t) +Q(t) = 1.
Введем понятиеплотностивероятностипоявленияотказа:
(2)важнойхарактеристикойнадежностиявляется иинтенсивностьотказов:
(3)представляющаясобой вероятностьотказа изделияв единицу временипосле данногомомента t приусловии, чтодо него отказне возникал.Сравниваявыражениядля a(t) и λ(t), нетрудноувидеть различиямежду ними.Значение а(t)Δtхарактеризуетотносительнуюдолю отказавшихизделий заинтервал [t, t + Δt],взятых изпроизвольнойгруппы поставленныхна испытанияизделий, независимоот того, исправныони или отказалик моменту времениt. Значение λ(t)Δt определяетотносительнуюдолю отказавшихизделий в интервале[t, t + Δt], взятых изгруппы изделий,оставшихсяработоспособнымик рассматриваемомумоменту t . Дляэлементовэлектроннойаппаратурытипичные значенияλ от 10-6до 10-81/ч.
Важныйколичественныйпоказательнадежности- среднеевремя безотказнойработы (средняянаработка доотказа), котороеопределяетсякак математическоеожидание времениработы до отказа.Эту характеристикунаходят как
(4)гдеti, - времябезотказнойработы i-го изделия(для восстанавливаемыхизделий -времяработы междудвумя соседнимиотказами). Дляэкспоненциальногозакона надежности
Средняя наработкадо отказа Т иинтенсивностьотказов λ удобныв качествесправочныхданных, так какони не зависятот времени.Вряде случаевдля оценкибезотказностиустройстваиспользуетсятакая характеристика,как гамма процентнаянаработка доотказа Тλ, т. е. наработка,в течение которойотказ устройстват возникаетс вероятностьюγ, выраженнойв процентах.Соответствующеезначение находятиз уравнения
(5)Например.Т90%означает, чтоуказанное времянаработки доотказа реализуетсяс вероятностьюP(T90%,)= 0,9. т. е. указанноевремя будетдостигнутодля 90% изделий.
Справочныеданные обычноприводятсядля одиночныхэлементов внормальныхусловияхэксплуатации.Реальные условияэксплуатациимогут отличатьсяот нормальных,а устройства,надежностькоторых надоопределить,содержат большоечисло различныхэлементов.
Влияниеусловий эксплуатации(электрическихрежимов, температуры,радиации, влажностивибрации иударов) проявляетсяв измененииинтенсивностиотказов, определяемомопытным путем.Утяжелениеусловии существенноповышаетинтенсивностьотказов. Например,увеличениерабочего напряженияна конденсаторена 10% может повыситьλ1 болеечем вдвое.
Способысоединенияэлементов иузлов, связеймежду нимиразнообразны.Обычно выделяютосновное ирезервноесоединения.Соединение,когда отказлюбого из элементовприводит котказу всегоустройства,называют основным(например, бытоваяаппаратура).Модель расчетанадежностидля такогосоединения- последовательнаяцепочка элементов,когда работоспособномусостояниюустройствасоответствуетисправностьP первого, P второго,...,P n-го элементов Вероятностьисправногосостояниясистемы, содержащейn элементов:
Вэтом причинанизкой надежностисложных системс большим числомэлементов: еслиР, = 0,999, а n = 1000, то Рс =0,37. Другие показателинадежностидля основногосоединенияэлементоввыводят изформулы произведениявероятностей
Найдемпоказателинадежностинашей разработаннойсхемы. Из справочниказнаем λiравно резисторов0.64*10-4 ,конденсаторов0,25*10-6 имикросхемы0,06*10-6 . Найдемλсдля всех элементовсхемы
длярезисторов
дляконденсаторов
длямикросхем
НайдемРс длявсех элементовсхемы
длярезисторов
дляконденсаторов
длямикросхем
НайдемТс длявсех элементовсхемы
длярезисторов
дляконденсаторов
длямикросхем
Судяпо расчетамплата сможетпроработатьне менее 15000 часов.
РАЗРАБОТКАПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ.
3.1 Разработкатребованийк печатнойплате.
Сущностьпечатногомонтажа заключаетсяв нанесениина изоляционноеоснованиетонких электропроводящихпокрытий, выполняющихфункции монтажныхпроводов иэлементовсхемы — резисторов,конденсаторов,катушек индуктивности,контактныхдеталей и др.
Конструкторская-документацияна печатныеплаты и блокиоформляетсяв соответствиис требованиямиГОСТ 2 109 73, ГОСТ 2417-68 и действующиминормативнотехническимидокументамиЧертеж печатнойплаты одностороннейили двустороннейклассифицируетсякак чертеждетали Чертежпечатной платыдолжен содержатьвсе сведения,необходимыедля ее изготовленияи контроляизображениепечатной платысо стороныпечатногомонтажа, размеры, предельныеотклоненияи шероховатостьповерхностейпечатной платыи всех ее элементов(отверстий,проводников),а также размерырасстояниймежду ними,необходимыетехническиетребования,сведения оматериале
Размерыкаждой стороныпечатной платыдолжны бытькратными 2,5 придлине до 100 мм,5 при длине до350 мм, 20 при длинеболее 350 мм Максимальныйразмер любойиз сторон печатнойплаты не долженпревышать470 мм Соотношениелинейных размеровсторон печатнойплаты должнобыть не более3:1и выбираетсяиз ряда 1:1,1:2,2:3,2:5Толщину платопределяютисходя измеханическихтребований,предъявляемыхк конструкциипечатногоблока, с учетомметода изготовления.Рекомендуютсяплаты толщиной0,8, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0 мм.Чертежи печатныхплат выполняютв натуральнуювеличину илис увеличением2:1, 4:1, 5:1, 10:1
Разработкучертежа печатнойплаты начинаютс нанесениякоординатнойсетки За основнойшаг прямоугольнойкоординатнойсетки по ГОСТ10317 79 принимается2,5 мм.Для малогабаритнойаппаратурыи в техническиобоснованныхслучаях допускаетсяприменятьдополнительныешаги 1,25 и 0,5 мм
Центрывсех отверстийна печатнойплате должнырасполагатьсяв узлах координатнойсетки.Если из законструктивныхособенностейнавесногоэлемента этогосделать нельзя,то центры отверстийрасполагаютсогласно указаниямчертежа на этотэлемент Такоерасположениецентров отверстийиспользуютдля ламповыхпанелей, малогабаритныхреле, разъемови других элементовПри этом должнысоблюдатьсяследующиетребованияцентр одногоиз отверстий,принятого заосновное, долженбыть расположенв узле координатнойсетки, центрыостальныхотверстий нужнопо возможностирасполагатьна вертикальныхили горизонтальныхлиниях координатнойсетки Диаметрымонтажных ипереходныхметаллизированныхи не металлизированныхотверстийвыбирают изряда (0,2), 0,4, (0,5), 0,6, (0,7), 0,8,(0,9), 1,0, (1,2), 1,3,1,5, 1,8;2,0, 2,2, (2.4), (2,6), (2,8), (3,0) Диаметры,не взятые вскобки, являютсяпредпочтительнымиНе рекомендуетсяна одной печатнойплате иметьболее трехразличныхдиаметровотверстийДиаметрыметаллизированныхотверстийвыбирают взависимостиот диаметроввыводов навесныхэлементов итолщины платы,а диаметры неметаллизированныхотверстий взависимостиот диаметроввыводов навесныхэлементов,устанавливаемыхв эти отверстия.Необходимостьзенковки монтажныхи переходныхотверстийдиктуетсяконкретнымиконструктивнымитребованиямии методомизготовленияплаты
Шероховатостьповерхностимонтажных неметаллизированныхотверстий иторцов печатныхплат должнабыть Rz
Для упрощенияграфики платы
Таблица 3.1
отверстияпоказываютокружностямиодинаковогодиаметра собозначениемпо табл. 3.1 (по ОСТ27 72 694-834)
При выполненииотверстий такимспособом наполе чертежапомещают таблицуотверстий .Размеры графи форма таблицыГОСТом неустанавливаются
Всемонтажныеотверстиядолжны иметьконтактныеплощадки.Форма контактнойплощадки можетбыть произвольной,круглой, прямоугольнойили близкойк ним.Центр контактнойплощадки симметричнойформы долженсовпадать сцентром монтажногоотверстия, дляконтактныхплощадокпрямоугольнойи овальной формцентр монтажногоотверстияможет бытьсмещен . Печатныепроводникиследует изображатьв виде отрезковлиний, совпадающихс линиямикоординатнойсетки, или подуглом, кратным15° Допускаетсявыполнениепроводниковпроизвольнойконфигурациии скруглениеперегибовпроводников.
Печатныепроводникиследует выполнятьодинаковойширины на всемпротяжении.В узких местахсужают проводникидо минимальнодопустимыхзначений навозможно меньшейдлине. Взаимноерасположениепроводниковне регламентируетсяПри необходимостипрокладкипроводниковшириной 0,3—0,4 ммна всем протяжениирекомендуетсячерез 25—30 ммпредусматриватьрасширениепроводникатипа контактнойплощадки.
Проводникишириной менее2,5 мм изображаютодной линией,являющейсяосью симметриипроводника,более 2,5 мм — двумялиниями и штрихуютпод углом 45° илизачерняютПроводникишириной более5 мм следуетвыполнять какэкран. Формавырезов в широкихпроводникахи экранах должнабыть показанана чертеже иопределенаразмерами . Вцелях упрощениячертежа допускаетсявыполнятьпроводникилюбой шириныодной линией,при этом втехническихтребованияхчертежа указываютширину проводника.
Габаритныеразмеры печатнойплаты, диаметрыи координатыотверстий,контактныхплощадок и ихотносительноерасположениепоказываютна чертежеодним из следующихспособов
а) в соответствиис требованиями ГОСТ 2 307-68 с помощьюразмерныхи выносныхлиний,
б) нанесениемкоординатнойсетки,
в) комбинированным способом припомощи размерныхи выносныхлиний и координатнойсетки,
г) с помощьютаблицы координат
При заданииразмеров нанесениемкоординатнойсетки линиисетки должнынумероватьсяШаг нумерацииопределяютконструктивнос учетом насыщенностии масштабаизображенияКоординатнуюсетку в зависимостиот способавыполнениядокументациинаносят на всеполе платы илирисками попериметру платыДопускаетсянаносить невсе линиикоординатнойсетки, при этомна поле чертежапомещают записьтипа «Линиикоординатнойсетки нанесенычерез одну».За нульв прямоугольнойсистеме координатна главном видеплаты принимаютцентр крайнеголевого нижнегоотверстия,левый нижнийугол платы,левую нижнююточку, образованнуюпостроениями,напримерпродолжениемлинии контураплаты, углы,которого срезаны
На поле чертежауказывают методизготовленияплаты, техническиеусловия (еслине все данныесодержатсяна чертеже),шаг координатнойсетки, ширинупроводникови расстояниямежду ними,расстояниямежду контактнымиплощадками,между контактнойплощадкой ипроводником,допуски навыполнениепроводников,контактныхплощадок, отверстийи расстояниймежду ними,особенностиконструкции,технологиии другие параметрыпечатных плат.
Техническиетребованиярасполагаютнад основной,надписью, формулируюти излагают вследующейпоследовательности;
1Плату изготовить методом
2.Платадолжна соответствовать(ГОСТ, ОСТ)
3.Шаг координатнойсетки 0.25 мм
4Конфигурациюпроводниковвыдерживатьпо координатнойсетке с отклонениемот чертежа 1мм
5Допускаетсяокруглениеуглов контактныхплощадок ипроводников.
6Места, обведенныештрих пунктирнойлинией, проводникамине занимать
7Требованияк параметрамэлементовплаты - в соответствиис конструктивнымиданными
8Ширина проводниковв свободныхместах 1 мм, вузких 0.8 мм
9Расстояниемежду двумяпроводниками,между двумяконтактнымиплощадкамиили проводникоми контактнойплощадкой всвободныхместах 0.1 мм, вузких 0.05 мм
10.Форма контактныхплощадокпроизвольная,bmin=1.5мм
11Допускаетсязанижениеконтактныхплощадокметаллизированныхотверстий нанаружных слояхдо зенковки,на внутреннихслоях
12Предельныеотклонениярасстояниймежду центрамиотверстий,кроме оговоренныхособо, в узкихместах ± 0.05 мм,в свободныхместах ± 0.08мм
13.Предельные-отклонениярасстояниймежду центрамиконтактныхплощадок вгруппе ± 0.02мм.
14.МаркироватьэмальюГОСТ шрифт по ГОСТ,
Кчислу особенностейпечатногомонтажа относятсяплоское расположениепечатных проводников,что не позволяетосуществлятьпереход с однойплаты на другуюбез перемычек,переходныхколодок илиразъемов;установканавесных элементови креплениевыводов толькопутем пропусканияих в отверстия;одновременнаяпайка всехэлементов,установленныхна печатнойплате.
3.2Разработкасхемы размещенияна плате.
Навесныеэлементы следуетразмещатьправильнымирядами, параллельноодин другому,на той сторонеплаты, гдеотсутствуютпечатные проводники Такое размещениепозволяетустанавливатьи закреплятьнавесные элементына автоматическихлиниях и выполнятьпайку погружением,исключая воздействиеприпоя на навесныеэлементы.
Все навесныеэлементы крепятсяна плате с помощьювыводов, которыевставляют вмонтажныеотверстияи подгибаютНе рекомендуетсяв монтажномотверстииразмещать дваи более выводов.Некоторыеэлементы,например маломощныетранзисторы,крепят клеем
Сборочныйчертеж печатнойплаты приминимальномколичествеизображенийдолжен даватьполное представлениео расположениии выполнениивсех печатныхи навесныхэлементов идеталей. Сборочныйчертеж выполняютв соответствиис требованиямиГОСТ 2 109-73 с учетомтребованийГОСТ 2.413-72 Конструкциинавесных элементоввычерчиваютсяв виде упрощенныхизображений,им присваиваетсябуквенно-цифровоепозиционноеобозначениев соответствиис электрическойпринципиальнойсхемой, по которойвыполняютэлектрическиймонтаж платы. На сборочномчертеже печатнойплаты должныбыть указаныномера позицийвсех составныхчастей, габаритныеи присоединительныеразмеры, должнысодержатьсясведения оспособахприсоединениянавесных элементовк печатнойплате.
В техническихтребованияхсборочногочертежа должныбыть ссылкина документы(ГОСТ, ОСТ),устанавливающиеправила подготовкии закреплениянавесных элементов,сведения оприпое и др.
Основнымконструкторскимдокументомсборочногочертежа печатнойплаты являетсяспецификация,оформляемаяв виде таблицыпо правиламГОСТ 2 108-68 При записив спецификациюсоставныхчастей, являющихсяэлементамиэлектрическойпринципиальнойсхемы, в графе«Примечание»указываютбуквенно цифровыепозиционныеобозначенияэтих элементов
Разработкаконструкторскойдокументациипечатных платможет осуществлятьсяручным, полуавтоматическимили автоматизированнымметодами.
Ручнойметод предусматриваетразбивку навесныхэлементов нафункциональныегруппы, размещениегрупп элементовна площадиплаты, трассировкупечатных проводникови обеспечиваетоптимальноераспределениепроводящегорисунка.
При ручномметоде конструированияразрабатываетсячертеж платы,содержащийизображениеплаты с проводящимрисунком иотверстиями,а также, принеобходимости,дополнительноеотдельноеизображениечасти платы,требующейграфическогопояснения илинанесенияразмеров,координатнуюсетку, выполненнуюв соответствиис требованиямиГОСТ 2417-78, размерывсех элементовпроводящегорисунка и ихпредельныеотклонения,техническиетребования.Чертеж платыдолжен выполнятьсяв масштабене менее 2:1, максимальныйформат А1.
Полу автоматизированныйметод предусматриваетразмещениенавесныхэлементов припомощи ЭВМ приручной трассировкепечатных проводниковили ручноераспределениенавесных элементовпри автоматизированнойтрассировкепроводников,обеспечиваетускорениепроцессаконструирования при оптимальномразмещениипроводящегорисунка Чертежплаты долженсодержать всесведения, необходимыедля ее изготовленияи контроля.Изображениеслоев платыполучают срасчерчивающегоустройствав виде чертежа-схемы,фотосхемы,фотоотпечаткав масштабе 1:1или 2:1.
Заключение
Вданной работебыли закрепленызнания полученныена лекциях по предмету синтезэлектронныхсхем. Реализованазаданная логическаяфункция на 2 и3 входовыхмультиплексорах,разработанапечатная платаи выполненрасчет надежностиустройства.
Литература.
1.Пухальский Г.Н. НовосельцеваТ.Я. Проектированиедискретныхустройств наинтегральныхмикросхемах:Справочник М.: Радио и связь1990.
2.ЗакревскийА.Д. Логическийсинтез каскадныхсхем. М.: Наука1981.
3.ЗубчикВ.И. и др. Справочникпо цифровойсхемотехникиКиев : Техника1990
4. БессарабовБ. Ф. и др. Справочникмикросхемыширокого применения.Воронеж : ИПФ«Воронеж»,1994.
В
S 1,5
ид со стороныэлементов
0 2 4 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
65
60
Условноеобозначение
Диаметры
Отверстий
мм
Наличиеметализации
Диаметры
площадок
мм
0.8
3.5
есть
нет
нет
2.0
Количествоотверстий
нет
2.0
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
В * Размердля справок. Платуизготовитькомбинированнымметодом. Шагкоординатнойсетки 2.5 мм. Конфигурациюпроводниковвыдерживатьпо чертежу сотклонениями-\+ 1 мм. Ширинапроводника0.4 мм. Расстояниемежду контактнымиплощадками0.5 мм. 
ид со сторонымонтажа
DD2
DD3
DD1
1 DD4 16
1 16
1 16
1 16
C1
C2
1 HS1 8
3
4
6
5
Y
Х1
Квыводам 16 DD1,DD2,DD3,DD4
C1 C2
Квыводам 8 DD1,DD2,DD3,DD4
