3 Конструкторское проектирование

3.1 Обзор элементной базы.

Анализируя перечень элементов, прихожу к выводу, что в состав схемы входят постоянные конденсаторы керамические типа К10 – 7в имеющие проволочные выводы, толщина выводов лежит в приделах 0,6 мм, в состав схемы входит 1 электролит это конденсатор К50 – 6, так же имеющий проволочные выводи диаметр 0,6 мм. Установочные размеры конденсаторов

заложены в конструкции и лежат в пределах 5,0; 10,0.

Используемая микросхема типа К561 так же имеет выводы но ленточные

размером 3*0,5. Корпус микросхемы типовой и установочные размеры так же типовые установление шагом 2,5 мм.

Все резисторы так же имеют выводы: R1 – ленточные, прочие – проволочные. Установочный размер R1 типовой, а поскольку все оставшиеся резисторы типа С2 – 33 имеют одинаковую мощность рассеивания то их установочные размеры определяю по формуле:

Lуст = L_к+6d_в

Lуст = 6,2+6*0,6=9,8

Для резисторов С2 – 33 – 0,125 принимаю установочный размер кратный шагу координатной сетки равный 10 мм.

Переключатели, разъемы и излучающий диод так же имеют проволочные или ленточные выводы, имеющие типовой установочный размер.

Применяемые транзисторы так же имеют проволочные выводы диаметром не более 0,6 мм.

Диод VD2 имеет так же осиальные проволочные выводы диаметром 0,5 мм и его установочный размер определяется согласно выше приведенной формулы:

L_уст=3,8+6*0,5=6,8

Принимаю установочный размер для диода VD2 – 7,5 мм.

Анализ показал, что все элементы, входящие в плату приемника, как и в плату передатчика имеет либо радиальные, либо осиальные выводы, либо ленточные либо проволочные, значит, изготовление печатной платы будет использовать технологию в отверстие.

3.2 Расчет габаритных размеров печатной платы

Проектируемый прибор ( приемник ) состоит из двух функциональных узлов: платы и корпуса. Расчет для платы передатчика аналогичен.

Расчет печатной платы производится на основании размеров радиоэлементов элементной базы.

Сначала определим габаритные размеры печатной платы, результаты расчетов заносим в таблицу 1.

Таблица 1.

Наимено- вание	Коли- чество	Размеры, мм							S эл.		SΣ
		L	B (D)	H	d выв	dотв	L уст
Микросхема	1	17,5	7,5	4,6	0,3*0,45	0,8	2,5	131,25		131,25
Фотоэлемент	1	-	5,1	7,8	0,3*0,45	0,8	5	26,04		26,04
Резисторы	5	6,2	2,2	-	0,6	0,8	10	22		110
Резистор СП	1	14,8	3,8	14,6	0,3*0,42	0,8	5	56,24		56,24
Транзисторы	2	8,2	3,6	7,6	0,6	0,8	2,5	29,52		59,04
Диод АЛ307	1	-	4,9	3,8	0,3*0,5	0,8	2,5	24,01		24,01
Диод	1	3,8	2,3	-	0,4	0,8	7,5	28,5		28,5
Наимено- вание	Коли- чество	Размеры, мм							S эл.		SΣ
		L	B (D)	H	d выв	dотв	L уст
Клемник	2	10	3,8	8	0,6	0,8	5,0	38,76		77,52
Переключ SA 1	1	11	5	8,6	0,6	0,8	2,5	55		55
Переключ SA2	1	7,8	3,6	7,6	0,6	0,8	2,5	28,08		28,08
Кнопка	1	6,1	4,2	6,7	0,6	0,8	5,0	25,62		25,62
Конденсатор К50 - 6	1	-	4,1	5,8	0,5	0,8	2,5	16,81		16,81
Конденсатор С1, С6	2	7,2	3,8	6,4	0,6	0,8	5	27,36		54,72
Конденсатор С2, С3, С4	3	4,8	2,8	4,2	0,5	0,8	2,5	13,44		40,32
												733,15

Размеры печатных плат не ограничиваются только размерами элементов, которые установлены на них. Необходимо так же учесть все связи между элементами в соответствии со схемой электрической принципиальной.

Электрические связи определяются в соответствии с алгоритмом связи, который приведен ниже:

VD1/+ – VT/э

VD1/+ – DD/14

VD1/+ – R3/1

VD1/+ – C3/1

VD1/+ – C5/+

VD1/+ – SA1/1

VD1/+ – SA2/1

VD1/- – VT1/б

VT1/к – R1/1

VT1/к – C1/1

VT1/к – DD1/1

R3/2 – SB1/2

R3/2 – C2/2

R3/2 – DD1/6

C3/2 – _┴

C5/- – _┴

SA1/2 – X1/1

SA2/2 – X2/1

X1/2 – _┴

X2/2 – VT2/c

R1/2 – R2/1

R1/2 – R1/у

R2/2 – _┴

R2/2 – C1/2

C2/1 – DD1/7

C2/1 – SB1/1

DD1/2 – DD1/4

DD1/2 – R4/1

DD1/3 – DD1/5

DD1/3 – DD1/9

DD1/8 – R5/1

DD1/8 – C4/1

DD1/10 – R5/2

DD1/10 – VD2/+

C4/2 – _┴

VD2/2 – DD1/12

VD2/2 – DD1/13

VD2/2 – C6/2

VD2/2 – R6/1

C6/1 – _┴

DD1/11 – R6/2

DD1/11 – VT2/з

VT1/и – _┴

Практика показала, что с учета всех связей расчетную величину габаритов платы необходимо увеличить. Для увеличения используют коэффициент заполнения, который лежит в приделах 0,3 – 0,6. Коэффициент заполнения тем меньше, чем больше в составе схемы микросхем имеющих большое количество связей. Принимаю коэффициент заполнения равный 0,5.

Расчетную площадь платы определяю по формуле:

S_р = S_сум/К_зап

S_р = 733,15/0,5 = 1466,3

Исходя из расчета можно сделать вывод что если плату сделать квадратной ( наиболее технологическая форма ) то сторона этого квадрата будет равна √1446 = 38.

Полученная величина не кратна 2,5 мм , шагу координатной сетки поэтому сторону квадрата можно принять равной 40 мм , и габаритный размер платы определится как 40*40*1,5. Практическая компоновка ( графическая ) дала размеры 30*45*1,5 . Значит коэффициент заполнения печатной платы выше чем по ТЗ.