Назаров_Конструирование_РЭС (560499), страница 12
Текст из файла (страница 12)
размещения основных базовых элементов конструкции, например ИС, на несущей конструкции — печатной плате рядамии столбцами, вызванная регулярностью построения самой схемы устройства. Такая же регулярность компоновки соблюдается и при размещении ФЯ в блоки, а блоков — в стойки, шкафы и пульты.Второй особенностью следует считать планарность формы основного типового элемента замены (ТЭЗ) — функциональной ячейки,обусловленную применением корпусированных ИС широкого применения плоской прямоугольной формы (табл. 3.2).Третья особенность таких конструктивов состоит в том, что они используются для создания цифровых РЭС, как правило, наземного применения в виде многоблочных крупногабаритных устройств и комплексов, например наземных ЭВМ.
Это накладывает свой отпечаток на габариты печатных плат (наиболее употребительными размерами их являются 170x75 мм и 170x200 мм, хотя в ряду рекомендуемых есть и меньшие размеры).Четвертой особенностью конструктивов является наличие значительных тепловых напряженностей в них, поскольку в многоблочныхконструкциях общее число компактно расположенных микросхем может достигать нескольких тысяч, что требует часто дополнительныхсистем охлаждения, например принудительной вентиляции.Наконец, пятой особенностью конструктивов являются требованияповышенной эксплуатационной взаимозаменяемости ТЭЗ, ремонтопригодности и технологичности конструкций, что приводит к необходимо•а,Таблица 3.2ТипПц.корп/ппуca1 2Серии ИС3К155, К545,201.44 К555,КМ555,К5612.3.4.238.162103.162107.1239.242120.24РазмерыФункциональное назначение ИС корпуса, Масса, гмм456Логические элементы, триггеры,счетчики, инверторы, повторители,19,5x6,8x5 1,1дешифраторы, ЗУ, токовые ключи,регистры, умножителиК155, К555,КМ555,К561То же, кроме токовых ключейК500.К541К155, К561,К583, КР583К1802,КР1802БИС-ОЗУ25,5x10x5 2,0Логические элементы, триггеры,31,5x15x5,счетчики, инверторы, повторители,4,05дешифраторы, ЗУ, регистры, БИС-МПК21,5x6,8x5 1,5Числозадейств7о912Шагустановки, УXS922J 15,025,0 17,51427,5 ",5121416—20222425,027,530,0—45,045,047,515,017,517,5—22,525,025,05.КР556, К573,2121.2КР580.КР588.8КР568, К1804Многофункциональные схемы, ПЗУ,БИС-МПК37x15x54,2———6.2123.4 КР580,КР5840К1804Многофункциональные 'схемы,контроллеры, БИС-МПК51,5x15x5,6,55323640—60,062,565,0—27^32,537,5—40444850566462,567,572,590,090,095,040,045,047,545,050,055,07.8.9.2206.4 КР588, КР1802 БИС-МПК2БИС-МПК, контроллеры244.48 К583, КР583технологических процессов2136.6К1107, К18024Умножители, АЦП27x20x54,531,2x12x3,5,5882x22x7,5 22,0Окончание табл.
3.21210.401.1411.402.1612.405.24К561, К583КР58313.4118.24К561, КР584КР588, КР180214.4131.24КР537, К5964134.48К572, К583КР583, КР58415.16.17.18.19.3К561и аналогисерии К155КР541и аналогисерии К155Н02.14—К561 и ее аналоги1ВН104.14Н04.16—Тоже1ВН207.16Н06.24—Тоже2ВН208.24HI 4.42—КР18022ВН303.424Логические элементы, триггеры,счетчики, инверторы, повторители,дешифраторы, ЗУТо же, в том числе ПЗУ569,8x6,5x2,3 1,012x9,5x2,5 1,5Логические элементы, счетчики,регистры, ОЗУ, дешифраторы, ЦАП, 18x11x3,2БИС-МПКЛогические элементы, счетчики,15,6x13,2x2,0дешифраторы, контроллеры3,2технологических процессов, БИС-МПК 34,4x5,8x3,БИС-ПЗУ4,02Контроллеры технологическихпроцессов, АЦП,БИС-МПК30,4x15,8x4,53,2Логические элементы, счетчики,регистры, дешифраторы, умножители7,5x7,5x30,5Тоже8,8x8,8x30,6Тоже10,2x8,6x3 0,65БИС-МПК13x13x31,6710121414812,515,015,012,5915,017,520,020,016 17,5 20,0———————' ——40 37,5 32,544 37,5 35,0481014161012161620243640,012,515,017,51517,517,517,520,020,032,540,015,017,517,515,015,017,517,517,520,032,54235,0 32,5сти конструирования унифицированных базовых несущих конструкций(БНК), а также применения наиболее употребительной разъемной компоновки блоков.Отличительным признаком конструктива цифровых РЭС на печатных платах является наличие корпусированных стандартных ИС, размещенных на печатной плате.В процессе конструирования цифровой ФЯ решают следующие основные задачи:выбор варианта конструкции ячейки;расчет типоразмера печатной платы;выбор типа электрического соединителя, элементов крепления,фиксации и контроля;выбор метода изготовления печатной платы;обеспечение нормального теплового режима;защиту конструкции ячейки от влияния факторов внешней среды.Выбор варианта конструкции ячейки зависит от требований ТЗ наблок, в котором она используется, и главным образом от назначения иусловий эксплуатации устройства.
В зависимости от заданной формы игабаритов блока на первых стадиях разработки могут быть ориентировочно установлены размеры печатной платы ФЯ и их число в блоке. Позаданной электрической схеме выбирают тип корпуса ИС и рассчитывают нагрузку на печатную плату, а далее проводят расчет вибропрочности ФЯ (разд. 4.3). Исходя из полученных результатов расчета и выбранного типа корпуса ИС осуществляют выбор варианта конструкцииФЯ (с рамкой, без рамки, одно- или двухстороннее расположение элементов).Расчет типоразмера печатной платы проводят по количеству ИС вячейке, выбранному типу корпуса, числу задействованных от него выводов, толщине печатной платы и подбирают по ГОСТ 10317-79 приемлемые размеры печатной платы (см. разд.
9.1).Выбор типа электрического соединителя ФЯ зависит от принятой компоновки их в блок (разъемной или книжной). При разъемной компоновкетип соединителя выбирают согласно правилам, изложенным в разд. 7. Вслучае книжной конструкции применяют гибкие шлейфы либо гибкие кабели. Выбор элементов фиксации и контроля проводят по рекомендациямОСТ 4Г. 0.010.009 — ред. 3-76.
Метод изготовления печатной платы выбирают по количеству возможно размещаемых корпусов ИС на выбранной ееплощади и по разрешающей способности печати.Задача обеспечения теплового режима ФЯ решается путем теплового расчета в комплексе всего блока, однако существуют и некоторыеобщие установки по размещению элементов на печатной плате и самихячеек в блоке:64наиболее теплонагруженные навесные ЭРЭ необходимо располагать по периметру печатной платы;при применении ИС с высоким тепловыделением под их корпусаминеобходимо обеспечивать наличие теплоотводящих шин, соединенныхв общий коллектор тепла;вертикальное расположение самих ФЯ в блоке всегда предпочтительнее горизонтального.Защита конструкции ФЯ от влияния факторов внешней среды, особенно влаги, требует обеспечения гидрофобности поверхности печатной платы и самих компонентов. Наличие влаги с диэлектрическойпроницаемостью ε = 80 может резко увеличить паразитную погоннуюемкость между печатными проводниками, а следовательно, ухудшитьбыстродействие, и при большом количестве влаги создать короткое замыкание между ними.
Поэтому чаще всего ФЯ покрывают полиуретановыми лаками с хорошими высокочастотными свойствами ( ε = =2,2 иtgδ = 2 • 10 -4 ), например УР-231. При сочетании действия влаги и повышенной температуры рекомендуют применение кремнийорганических лаков (ε =3,5, tgδ=10-3 , tmax = + 200° С, рабочие частоты 106 ...1010 Гц),например КО-921.Основной задачей при конструировании цифрового блока являетсявыбор оптимальной формы блока (разд. 3.8) при выбранной его компоновке. Для блоков цифровых РЭС III поколения наиболее характерными компоновочными схемами являются разъемная, т.е. с применениемразъемных соединителей на печатных платах, и книжная, в которой ФЯмогут разворачиваться относительно оси вращения («переплета») наподобие страниц книги.При разъемной компоновке конструкции ответные части разъемовукрепляют рядами на общей соединительной плате.
Соединения ячеекс межблочными разъемами, укрепленными на одной из стенок корпуса,осуществляют от выводов разъемов либо печатными проводниками, либо проволочными проводниками, связанными в жгуты. Ремонт и проверка ФЯ проводится в вынутом (выключенном) состоянии или вовключенном, но с помощью переходника — дополнительной монтажной платы, на верхней и нижней сторонах которой размещены части такого же разъема, соединенные печатными проводниками. Книжнаякомпоновка блоков более компактна и позволяет осуществлять ремонти проверку ячеек во включенном состоянии при их развороте относительно оси вращения. Однако замена неисправной и неремонтируемойячейки затруднена, так как монтаж между яче'йками осуществлен отрезками гибких шлейфов или гибких кабелей, печатные проводникиили проволочные выводы которых приварены или припаяны к вывод.
65ним контактным площадкам и штырям печатных плат ячеек, а сама цепочка шарнирных соединений, образующая основу «переплета» книги,расклепана, и поэтому нужна сверловка заклепок.На рис. 3.1 представлена конструкция ФЯ блока разъемного типа сразъемным соединителем типа ГРПМ. Для повышения вибропрочностиРис. 3.1. Конструкция ФЯ блока разъемного типа:j — штырь-ловитель; 2 — развальцованная заклепка; 3 — вилка соединителя ГРПМ;4 — обечайка; 5 — печатная плата; б — навесной ЭРЭ; 7 — корпусированная ИС;8 — невыпадающий винт; 9 — зона установки схемных элементовпечатная многослойная плата обрамлена алюминиевой рамкой, в нижней части которой укреплены фиксаторы положения (штыри-ловители), а в верхней части — элементы крепления ФЯ в каркасе блока (невыпадающие винты). Верхняя планка рамки имеет два отверстия длявынимания ячейки из блока с помощью крючка.
Печатная плата на буртиках рамки развальцовывается пустотелыми заклепками (латуннымипистонами). Компоновка микросхем в корпусах II типа (пластмассовыесо штырьевыми выводами за пределами проекции тела корпуса) однозначно определяет одностороннюю компоновку компонентов и рекомендуемый вид пайки в массовом производстве — пайку волной припоя. На рис. 3.2 показана конструкция блока разъемного типа.66Рис. 3.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
