Методичка 0835 (по лабораторным работам)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОГЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) Подлежит возврату № 0835 основы пюкктиювАнии элкктюнных средств Методические указания по выполнению лабораторных работ ввкдкнш Самостоятельная работа студентов над решением практических задач конструирования типовых конструкций функциональных ячеек и приборов предназначена для закрепления лекционною курса и приобретения студентами навыков практической работы. Она проводится под руководством преподавателя.

Методические указания по выполнению лабораторных работ сосгоят из последовательного цикла трех работ, объединенных между собой по степени увеличения сложности, а также для решения двух взаимно-противоположных задач: ° прямой, когда разрабатывается конструкция по заданной принципиальной электрической схеме; ° и обратной, когда производится подробный анализ готовой конструкции, взятой из производства Первая работа посвящена разработке конструкции функциональной ячейки на печагной плате, представляняцей иацелие 2-го структурного уровня. Вторая работа свяжна с разработкой конструкции источника вторичного электропитания (ИВЭП), относящейся к 3-му структурному уровню.

Эти две работы являются задачами синтеза конструкций РЭС на основе принципиальной электрической схемы и технического здания (ТЗ) на разработку. Третья работа носит характер, обратный двум предыдущим и представляет собой задачу анализа конструкции. Студент получает готовое материализованное электронное изделие, проводит анализ ею конструкции, примененных материалов, покрытий и т.д и предлашет свои рекомендации по улучшению конструкции.

Таким образом, в работах конструкторского практикума рассмотрены две творческие ситуации: переход от электрической схемы и ТЗ к конструкции изделия и от пзгового изделия к конструкторской документацигь Кроме перечисленных задач достигается вжимная увязка разработки реального изделия с его отображением в КД ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА М1 КОНСТРУИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ЯЧЕЙКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЕЧАТНОГО МОНТАЖА 1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Приобретение студентами практических навыков конструирования радиоэлектронных иэделий 2-го структурного уровня с применением печатного монтажа и оформление конструкторской документации на спроектированное изделие. 2. ЗАДАНИЕ НА РАБОТ'У Схема электрическая принципиальная функциональной ячейки и перечень элементов к ней. Условия эксплуатации: ГОСТ 15150-69, ГОСТ 16019-2001.

Конструкторско-технологические особенности ФЯ: метод изготовления печатной платы; типоразмер печатной платы 35х1.ммц — вариант расположения выходных контактов (рис. 1): а) по одной короткой стороне; б) по двум коротким сторонам; в) по одной длинной стороне. — тип выводного контакта (рис. 2а, б, в): а) пустагельный пистон, механически закрепляемый развальцавкорй б) плоский конгакт, механически закрепляемый расчекаикой; в) цилиндрический контакт, механически закрепляемый расклепыванием.

2.4. Специальные требования к конструкции ФЯ, 3. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ И КРАТКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ Анализ технического задания (ТЗ) н принципиальной Установка на плате электрической схемы (ЭЗ). Анализ технического задания (ТЗ) н принципиальной электрической схемы (ЭЗ). Выписать из ТЗ значения компоновочных харакгеристик: габаритных размеров, коэффициентов заполнения площади платы (К,) и объема ФЯ (К„), коэффициента плотности упаковки (г1). Предложить рассмотреть и проанализировать возможные способы повышения компоновочных характеристик и отразить их в от- Рассмотреть работу принципиальной электрической схемы и проанализировать еб с целью выявления требований к конструкции печатной платы и расположению на ней электрорадиоэлементов (ЭРЭ) и печатных проводников для обеспечения электрических характеристик нацелил, заданных в ТЗ (например, быстродействия, чувствнгельностгь уменьшения возможных паразитных параметров и паводок и др.).

Выделить из принципиальной электрической схемы ЭРЭ, которые необходимо установить на радиаторы, массой свыше 60г, чувствительные к внешним электромагнитным помехам или сами созлакяцие эти помехи. Составит коммутационную схему ФЯ, с учетом заданного варианта расположения выходных контактов (рис. Ц, исключив возможные пересечения проводников. Проверить правильность выбора ЭРЭ в схеме электрической принципиальной с учетом заданных в ТЗ механических, климатических и массогабаритных характеристик, а также их надежности, стоимости, дефицитности.

При необходимости из каталопа на ЭРЭ подобрать аналоги и произвести их замену. По справочнику [4] и ОСТУ (7] подобрать конкретные типы ЭРЭ в соответствии с указанными в электрической схеме номиналами и заданными в ТЗ условиями эксплуатации н выписать габаритные и установочные размеры элементов, их массу и вариант установкгь Если элемент имеет массу более 20г, следует выбрать н выполнить эскиз дополнительное крепление элемента к плате нз (3]. ЭРЭ массой свыше 60г не рекомендуется устанавливать иа плату, и такой элемент следует заменить более легким, подобрав соответствукзций аналог из литературы [4,71.

Рассчитать установочные размеры каждого ЭРЭ и по заданному в ТЗ коэффициенту плотности компоновки по площади вычислить необходимую для размещения ЭРЭ ФЯ площадь печатной платы. Сравнить расчетную площадь платы с заданной в ТЗ н при необходимости произвести корректировку размеров заданной в ТЗ платы, желательно в сторону уменьшения площадгь Оценка влияния методов изготовления печатной платы на конструкцию ФЯ. ГОСТ [б1 рекомендует три метода имотовления плат печатного монтажа. По литературе [1,5) ознакомиться с их особенностями и влиянием на конструкцию печатной платы, ФЯ и варианты установки ЭРЭ иа плату. Ознакомиться по лигературе [1,5] с технологическими требованиями к конструкции печатных плат, которые должны устранять возможность возникновения неисправимого брака как в процессе изпповления собственно печатной платы, так и при монтаже ЭРЭ на плате с использованием современных автоматизированных установок по укладке ЭРЭ на плату и групповых методов пайки.

Особое внимание следует обратить на причины отслаивания печатных проводников и контактных площадок от диэлектрического основания и конструкторские способы устранения этих причин: необходимость плавных переходов при разветвлении или изменении ширины проводников, предусмотреть сгвциальные вырезы в широких зонах фольги и вокруг контактных площадок и др. [Г1. Ознакомление с требованиями по расположению печатных проводников и установке ЭРЭ иа плате.

Расположение печатных проводников иа плате зависит от технологии еб изготовления, электрических особенностей принципиальной схемы, исключением возможного пересечения проводников в одном слое и др. С рекомендациями по расположению проводников можно ознакомиться в [1,51 Ознакомиться с правилами установки ЭРЭ на печатные платы, связанные с наличием координатной сетки и ей шаш, количества проводящих слайв, особенностями ручной или механизированной сборки, монтажа и»рупповой пайки, а также упрощенной установки на платы бытовой РЭА [1„5].

Компоновка ЭРЭ на печатной плате. Для плоскостной компоновки ФЯ на печатной плате целесообразно применить графический или аппликационный методы компоновки ~1,5]. Вычертить на листе миллиметровой бумаги компоновочный чертеж печатной платы с расчерченной сеткой и выбранным шагом в масштабе 2:1 или 4:1.

Нанести на компоновочный чертеж крепежные отверстия и контакты для внешнего монтажа по заданному преподавателем варианту (рис. 1 и 2). Используя один из двух методов компоновки, поместигь на чертеже все ЭРЭ и их электрические связи в соответствии с коммутационной схемой 1п. 3.1.4.), добиваясь максимальной плотности компоновки и минимальной длины электрических связей.

Рекомендации по проведению компоновочных работ на печатной плате изложены в 11,5]. Рекомендуется выполнить два или более различных вариантов компоновки ФЯ и рассчитать их компоновочные характеристики. Предъявить все варианты компоновки с расчетами преподаватели» вместе с ним проанализировать полученные результаты и получить визу на оптимальный вариант компоновки.