63632 (588990), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

,

звідси випливає, що при рекомендованому R2 = 3,3 кОм R1 має рівнятись:

Але оскільки такого опору немає ні в ряді стандартних значень Е96, ні навіть в Е192, виберемо з Е48 найближче значення 7,87 кОм та перерахуємо значення для цього опору:

,

що, загалом, цілком влаштовує нас по точності.

1. Розрахунок перетворювача на мікросхемі МАХ1692

Розрахуємо загальну потужність втрат P_TOT на мікросхемі MAX1692.

Вихідні умови:

• вхідна напруга U_IN = 4,2 В;

• вихідна напруга U_OUT = 3,15 В;

• вихідний струм I_OUT = 0,1 А, рівний сумі струмів споживаних елементами схеми, (табл. 3.3);

• опір внутрішнього ключа R_DSON = 0,6 Ом (середнє значення);

• час перемикання типовий T_SW = 50 нс;

• струм споживаний самою ІС I_Q = 85 мкА;

Отже теплові втрати становлять 0,024 Вт, визначимо тепер температуру кристалу мікросхеми.

Вона становитиме:

,

де T_J – температура кристалу мікросхеми, T_А – температура навколишнього середовища та R_{th J-A} тепловий опір кристал-навколишнє середовище рівний 280 ˚C/Вт. При температурі навколишнього середовища 85 ˚C маємо наступну температуру кристалу:

Отже мікросхема перегріватись не буде, оскільки допустима температура кристалу становить 150 ˚C

Розрахуємо номінали резисторів зворотного зв’язку для одержання вихідної напруги 3,15 В.

,

звідси випливає, що при рекомендованому R2 = 301 кОм R1 має дорівнювати:

Але оскільки такого опору немає ні в ряді стандартних значень Е96, ні навіть в Е192, виберемо з Е192 найближче значення 470 кОм та перерахуємо значення для цього опору:

,

що також влаштовує нас по точності [17].

4.3 Проектування друкованого вузла

1. Визначення площі монтажної поверхні

Визначення площі монтажу малогабаритних деталей

,

де –сумарна площа, яку займають конденсатори; - сумарна площа, яку займають діоди; - сумарна площа, яку займають мікросхеми, - сумарна площа, яку займають індуктивності; - сумарна площа, яку займають резистори; - сумарна площа, яку займають транзистори.

Визначення площі монтажу середньогабаритних деталей

,

де –сумарна площа, яку займають роз’єми; - сумарна площа, яку займають діоди; - сумарна площа, яку займають мікросхеми, - площа, яку займає кварц; - сумарна площа, яку займають резистори.

Визначення площі монтажу великогабаритних деталей

,

де –сумарна площа, яку займають роз’єми; - сумарна площа, яку займають мікросхеми.

Розрахунок площі монтажної поверхні.

,

де К – коефіцієнт, який вибирається з інтервалу 1,5…3, в залежності від кількості зв’язків.

1. Вибір габаритних розмірів і конфігурації

ДП, що виготовляється розробимо у двосторонньому виконанні. Таким чином забезпечимо оптимальне розташування та режими роботи радіоелектронних компонентів різного цільового призначення. Отже, розділимо у просторі ВЧ модулі, джерела живлення, вузли ядра системи керування терміналом, забезпечивши оптимальні режими роботи з точки зору виділення теплової енергії, взаємного впливу наводок та оптимального трасування з’єднувальних провідників.

Вибір габаритних розмірів друкованої плати для розроблюваного терміналу здійснюємо використовуючи ряд стандартних лінійних розмірів за ГОСТ 10317-79 з урахуванням розрахованої площі монтажної поверхні та оптимального розміщення компонентів згідно їх призначення та вимог до монтажу.

Габаритні розміри ДП повинні відповідати ГОСТ10317-79 і не перевищувати співвідношення 3:1. З конструкторських та естетичних міркувань вибираємо ДП прямокутної форми та, керуючись рядом стандартних лінійних розмірів ДП, вибираємо плату з розмірами Д×Ш, мм. - 124×65.

ДП з габаритними розмірами 128×65 задовольняє вимогам ГОСТ 23752-88, який забороняє застосовувати клас точності вищий, ніж 2-ий для плат більше 170×170. По точності виготовлення для пристрою, що розроблюється, оберемо ДП ІII-го класу точності. Такі плати прості в виконанні, надійні в експлуатації та мають невисоку вартість. Вважається, що ДП третього класу точності має підвищену густину рисунку (роздільна здатність – 3,33 лінії/мм).

4.3.3 Вибір матеріалів

В якості матеріалу ДП використаємо склотекстоліт – шарований пресований матеріал підвищеної теплостійкості, виготовлений зі склотканини просоченої термореактивною смолою, яка має підвищений опір ізоляції. Заготівка має з обох боків шар металізації – мідна електролітична оксидна фольга. Таке виконання ДП забезпечить малу сприйнятливість конструкції до вібраційних навантажень та дозволить запобігти небажаних деформацій плати.

Основні конструктивні параметри матеріалу ДП:

1. Вид плати: двостороння (ДДП);

2. Матеріал: СФ1,5-35-30, ДСТ 10316-78;

3. Товщина фольги: 35 мкм;

4. Товщина матеріалу з фольгою: 1,5 мм;

5. Діапазон робочих температур: -60º..+120º С;

6. Клас точності: 3;

7. Допуски на ДДП за ГОСТ 23751-86:

1. Номінальне значення ширини провідника: t=0,25 мм;

2. Номінальна відстань між провідниками: S=0,25 мм.

3. Відношення діаметра отвору до товщини плати не менше 0,33

4. Гарантійний поясок:

На зовнішньому шарі: b_з=0,2 мм

На внутрішньому шарі: b_вн=0,1 мм

1. Допуск на отвори без металізації:

При діаметрі d ≤1мм Δd=±0,05мм.

При d >1мм Δd=±0,1мм.

1. Допуск на отвори з металізацією:

При діаметрі d ≤1мм Δd мм.

При d >1мм Δd мм.

1. Допуск на ширину провідника:

без покриття: Δt=±0,05мм.

з покриттям: Δt=±0,1мм.

1. Допуск на розміщення осей отворів:

Т_д= 0,03мм.

1. Допуск на розміщення центрів контактних площадок:

Т_D= 0,15мм.

1. Допуск на розміщення друкованих провідників:

T_l=0,05мм.

1. Допуск на підтравку діелектрика в отворі для ДДП:

=0 мм.

1. Розрахунок параметрів друкованого рисунку

Друкований рисунок плати виготовляється комбінованим негативним ме тодом. Трасування провідного шару друкованого вузла здійснена засобами программного пакета автоматизованого проектування P-CAD [31]. P-CAD — система автоматизованого проектування електроніки (EDA [29]) виробництва компанії Altium. Призначена для проектування багатошарових друкованих плат обчислювальних та радіоелектронних пристроїв. Використання САПР при проектуванні дозволяє збільшити ефективність, зручність та швидкість процесу проектування складних радіоелектронних вузлів у складі пристроїв з великим ступенем інтеграції.

1. Розрахунок мінімального діаметру контактної площадки навколо монтажного отвору

Більшість застосованих радіоелементів відносяться до типу SMD (поверхневий монтаж), тому необхідно розрахувати лише невелику кількість контактних площадок, які мають монтажний отвір. До компонентів, виводи яких монтуються в отвори, відносяться мікросхеми у DIP корпусах, конденсатори, діоди та світлодіоди.

У таблиці 4.2. наведені характеристики використаних у схемі мобільного терміналу радіокомпонентів.

Таблиця 4.2. Фізичні характеристики радіоелементів

Назва компонент	Габаритні розміри, ДхШ/діаметр, мм	Розміри контактних площадок: ДхШ/діаметр, мм	Вага, г
Конденсатори
В корпусі типу А	3.2х1.6	1,2х0,8	0,02
Типорозміру 0805	2х1.2	3х1,5	0,001
В корпусі типу Е	7.3х4.3	7.3х2.4	0,03
В корпусі типу D	7.3х4.3	7.3х2.4	0,03
Запобіжник
MF-RX375	23.51x3.1	Ø0,5	0,3
Мікросхеми
LEA-4H	22x17	1,5х1,2	2,1
MAX4043EUD	3.15x3.099	0,699х0,27	0,3
MAX1692EUD	3.15x3.099	0,66х0,36	0,3
TLP627-4	9.66x7.62	Ø 0,5	0,26
L6902D	4.8x3.8	0,48х1,27	0,3
MAX494MJA	3.05x3.05	0,66х0,36	0,3
GC864-PY	36x30	1,5х1	6,1
CD4052BCM	19.94x7.87	Ø 0,46	0,5
MSP430F1611	10.20x10.20	0,27х0,75	1,2
AT45DB642	18.4x10	0,7х0,27	1,8
Індуктивності
LQH43CN100C01-10 мГн-1812	4.5x3.2	3,5х3	0,1
LQH43CN220C01-22 мГн-1812	4.5x3.2	3,5х3	0,1
Резистори
Типорозміру 0805	2х1.2	3х1,5	0,001
Типорозміру 1206	2х1.2	3,5х1,8	0,0013
PV38Z-0,5-22 кОм±10%	9.53x4.95	Ø 1	1,13
Діоди
BAV99	3x1.4	0,48х0,45	0,01
1N4148	4.2x2	0,0559	0,25
BZX-37-B3V0	3x1.4	0,48х0,45	0,01
10BQ100N	4.57x3.94	2,21х1,52	0,013
SMBJ39Q	4.57x3.94	2,26х2,16	0,093
30BQ060	7.11x6.22	3,15х1,52	0,24
3R4SC-B	5.9	Ø 0,5	0,1
3G4SC-B	5.9	Ø 0,5	0,1
3Y4SC-B	5.9	Ø 0,5	0,1
Транзистори
IRF7503	3.05x3.05	0,66х0,36	0,3
IRF7307	3.05x3.05	0,66х0,36	0,3
BC847B	3x1.4	0,48х0,45	0,01
Роз’ємні з’єднання
MICRO-FIT-2P	3.85x16.89	Ø 1,2	2
MICRO-FIT -8P	12.85x16.89	Ø 1,2	3,5
MICRO-FIT -20P	30.85x16.89	Ø 1,2	5
MICRO-FIT -10P	15.85x16.89	Ø 1,2	4,3
MICRO-FIT -6P	9.85x16.89	Ø 1,2	3
WH2-2	5.9x2	Ø 0,5	2
SMA-5010-94	7x6	1,5х1	7
SIM 91228.0001	31x25	0,8х1	1,22
Кварцовий резонатор
SMU3-3,6768 МГц	10.1x4.8	5,5х2	0,8

Серед обраних компонентів наявні такі, що мають наступні діаметри виводів: 0,46мм (CD4052BCM); 0,5 мм (3R4SC-B, 3G4SC-B, 3Y4SC-B, TLP627-4, MF-RX375, WH2-2); 0,559 мм (1N4148); 1,2 мм (MICRO-FIT-2P, MICRO-FIT -6P, MICRO-FIT -8P, MICRO-FIT -10P, MICRO-FIT -20P); 1 мм (PV38Z).

Характеристики

Список файлов ВКР