Овсищер П.И., Голованов Ю.В. Несущие конструкции радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. П.И.Овсищера (1988) (1092054), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Рис. 1.6. Геометрия пепатиой платы: А„, „— длина и ширина пеаатаои платы; Хы В» — длина и ширина корпуса ИС С В с ио шаг >станоак» Р1С; Вс В, — длина и шиРниа доны Устаноаки ИС (В): М дм тн д,— кРаеа«е ола с аплод платы, соотаетсгаушыне аонаы, упадали м «а рис. 6.6 Однако даже при самой высокой степени регулярности структуры компонуемой части МЭА она не может быть реализована только па ИС.
Требование помехозащищенности ячейки приводит к необходимости введения в иее наряду с микросхемами фильтра цепей питания. Этот фильтр, как правило, состоит из резисторов н конденсаторов. Поскольку цепи питания обычно выводятся на крайние выводы разъема через крайние концевые контакты, элементы фильтра устанавливаются на месте крайних микросхем, расположенных ва пересечении крайних столбцов с рядом, ближайшим к концевым контактам, Применение навесных ЭРЭ в сочетании с ИС не дает полностью реализовать все преимущества последних. Особенно резко этот недостаток стал проявляться по мере роста степени интеграция ИС.
Для борьбы с этим недостатком было предложено упаковывать навесные ЭРЭ в МСБ, корпуса которых конструктивно и технологически согласуются с корпусами ИС высокой степени интеграции. Б аппаратуре четвертого поколения при компоновке ячеек уже однозначно используется разделение монтаукной зоны на отдельные участки для компоновки ИС и МСБ. Дальнейшее развитие аппаратуры четвертого поколения привело к появлению конструкций ячеек и блоков с общей герметизацией, в которых применяют бескорпусные МСБ в сочетании с бескорпусными микросхемами и компонентами. Здесь такуке наблюдается деление НК основания на участки, на каждом из которых скомпонованы МСБ на подложках одного типономинала.
Конструкция с общей герметизацией характеризуется известной гибкостью компоновочных решений. Наряду с компоновкой бескорпусных ИС и компонентов на коммутационной пленочной пла- те допускается установка миниатюрных корпусированных ЗРЭ непосредственно на плату. Разделение монтажного пространства на зоны характерно не только для ячеек на микросхемах и МСБ, но также и для более высоких уровней компоновки аппаратуры, таких, как блок, прибор и шкаф. Центральную часть конструкции составляет зона ячеек, в которой располагается пакет ячеек, выдвигаемый вправо при контроле и профилактике.
С левой стороны блока предусмотрена зона коммутации ячеек, где сосредоточены розетки разъемов. Эти розетки либо впаиваются в объединительную печатную плату, либо устанавливаются на специальную раму. В задней части блока (иногда в передней) предусмотрена зона коммутации выходных разъемов.
Блоки устанавливают в шкаф, стойку илн на стеллаж. Таким образом, спецификой компоновки аппаратуры на микросхемах н МСБ является строгая ориентация расположения всех элементов (с привязкой выводов микросхем и ~МСБ к точкам пересечения координатной сетки печатной платы) и разделение монтажной области на участки (зоны) компоновки элементов по принципу объединения в одной зоне однотипных элементов. Зти факторы оказывают существенное влияние не только на механизацию и автоматизацчю конструкторских работ в процессе проектирования аппаратуры, но и на автоматизацию ее производства. ГЛАВА П систкмлтиВлция и униеиклция нкслцих КОНСТРУКЦИЙ РЭА ЗЛ. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУИЪИВНЫЕ УРОВНИ, ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Радиоэлектронную аппаратуру по уровням функциональной сложности (начнная с высшего) можно подразделить на радиоэлектронную систему, комплекс, устройство и функциональный узел.
По сложности уровня компоновки конструкции подразделяют на многоблочные (радиоэлектронный шкаф, стойка, пульт), моноблоки, ячейки, микросхемы и микросборкн. Уровни разукрупнения модульной РЭА с учетом их конструктивной сложности, подразделяют на модули третьего, второго, первого и нулевого уровней. Таким образом, можно говорить о существовании четырех уровней компоновки. !.
Мпкросборкн в микросхемы (рис. 2.1). Нрп этом, как известно, ИС предназначены для широкого применения н выпускаются коупиымп серпямн специализированными заводами-изготовителями ИС, а МСБ (в основном гибридные) разрабатываются для кс як- Рпс. 2.! Мнкросборка в корпусе ретной РЭА. Микросборки, как и ИС, могут быть корпусированными и бескорпусными. 2.
Модули первого уровня (рис. 2.2), на общем несущем основании которых компонуются как ИС и МСБ, так и навесные ЭРЭ, а также элементы коммутации и контроля. В качестве несущих оснований функциональных ячеек чаще всего применяют печатные платы, металлические рамки и листы. 3. Модули второго уровня (блоки), компоновка которых осуществляется путем сборки ячеек в блоки (рис. 2.3).
Блоки имеют три конструктивные разновидности: книжную„разъемную и кассетную (веерную). Выбор конкретной конструкции блока должен происходить с учетом следующих особенностей. Достоинствами Рас. 2.2 Модуль первого уровня Рис. 2.3. Модуль второго уронин книжной конструкции книжной компоновки блоков являются высокая компактность, легкий доступ к ИС и МСБ при их ремонте, возможность проверки и отладки блока во включенном состоянии. Недостатком этого варианта в основном является затрудненный демонтаж ячеек, что значительно увеличивает время ремонта блока при его разборке. Книжная конструкция чаще всего применяется для бортовых устройств с высокой надежностью, где требования уменьшения масс н габаритов являются первостепенными. Достоинства разъемной компоновки блоков — легкосъемность ячеек, а следовательно, высокие ремонтоспособность и эксплуатационное обслуживание (ремонт и проверка функциональных ячеек могут проводиться как в выключенном состоянии, так и с применением дополнительной платы-вставки — во включенном состоянии).
Основными недостатками разъемной конструкции являются некоторые потери массы и объема, обусловленные наличием самих разъемов. Несмотря на это, разъемная конструкция блоков нашла весьма широкое применение в различной РЭА (ЭВМ, бытовая аппаратура, измерительная и др.). На рис. 2.4 показана разъемная конструкция блока четвертого поколения, выполненная с применением корпусированных ИС высокой степени интеграции. 4. Модули третьего уровня (рис. 2.5) — многоблочные конструкции, в которых блоки компонуются в общем несущем основании.
Таким основанием для бортовой РЭЛ может служить в частном случае общая амортизационная рама или стелла>к, для стационарной — шкафы, стойки и пульты. Необходимой составной частью всех уровней РЭА является НК, при построении которой важное значение приобретает типизация и унификация. Ниже приведены определения основных терминов, связанных с несущими конструкциями РЭА. Модуль третьего уровня — функционально законченный радиоэлектронный шкаф (пульт, стойка), выполненный на основе БНК рис 2.4 Модуль второго уровни рааьемной конструкции на БИС третьего уровня и обладающий свойствами конструктивной взаимозаменяемости.
Модуль второго уровня — функционально законченный радиоэлектронный блок (рама, корпус), выполненный на основе БНК второго уровня н обладающий свойствамн конструктивной взаимозаменяемости. МодУль пеРвого уРовни - — фУнкциональ- рис 2 з модуль т „ь но законченная радиоэлектронная ячейка его уровни (кассета), выполненная на основе БНК первого уровня и обладающая свойствами конструктивной взаимозаменяемости.
Модуль нулевого уровня. †. радиоэлектронное средство, предназначенное для реализации функций (и) преобразования .информации, выполненное па конструктивной основе„ размерно координируемой с БНК первого уровня, и обладающее свойствами конструктивной взаимозаменяемости. Несущая конструкция — элемент конструкции или совокупность элементов конструкции, предназначенные для размещения технических средств н обеспечения нх устойчивости и прочности в заданных условиях эксплуатации.
Базовая несугцая конструкция — несущая конструкция, предназначенная для размегцення составных частей аппаратуры, габариты которой стандартизованы. Несущая (базовая несущая) конструкция ггервого уровня НК (БНК) 1 — конструкция, предназначенная для размещения модулей нулевого уровня, изделий электронной техники (ИЭТ) и электротехнических изделий и входящая в БНК более высокого уровня. Может быть выполнена в виде корпуса ячейки и кассеты. Несущая (базовая несущая) конструкция второго уровня НК(БНК)2 — конструкция, предназначенная для размещения радиоэлектронных средств, выполненных на основе несущей (базо- вой несущей) конструкции первого уровня.
Может быть выполнена в виде рамы, корпуса блока и др. Несущая (базовая несущая) конструкция третьеео уровня НК(БНК)8 — конструкция, предназначенная для размещения радиоэлектронных средств, выполненных на основе несущих (базовых несущих) конструкций второго и (или) первого уровней (я). Может быть выполнена в виде корпуса шкафа, стеллажа, стойки, пульта и др. Ячейка — радиоэлектронное средство, предназначенное для реализации функций (и) приема и преобразования информации и выполненное на основе НК1.
Блок (Рама, корпус) — радиоэлектронное средство, представляющее собой совокупность ячеек (кассет), предназначенное для реализации функций (и) приема и преобразования информации и выполненное на основе НК2. Шкаф (пульт, стойка) — радиоэлектронное средство, представляющее собой совокупность блоков (рам, корпусов) и (нли) ячеек (кассет), предназначенное для реализации функций (и) приема и преобразования информации и выполненное иа основе НКЗ.
Установленная иерархическая последовательность уровней разукрупнения РЭА характеризует их функционально-конструктивную сложность, а соответствующие термины н определения НК являются методической основой создания системы БНК модулей нулевого, первого, второго и третьего уровней. 2.2. системА ЕАвовых несущих констиуцциЙ модулеЙ нзА При построении системы НК РЭА важное значение приобретает типизация н унификация, которь|е являются основными методами стандартизации. Типизация заключается в рациональном сокращении видов объектов путем установления некоторых типовых, выполняющих большинство функций объектов данной совокупности и принимаемых за основу (базу) для создания других объектов, аналогичных или близких по функциональному назначению. Поэтому этот метод часто называют методом базовых конструкций, где под БНК понимают НК, габариты которой стандартизованы 1191.