- •1.Назначение и условие эксплуатации
- •2 Конструкторский раздел
- •2.1 Выбор варианта конструкции модуля.
- •2.2.1 Анализ электрической принципиальной схемы
- •2.1.2 Анализ элементной базы
- •2.2 Расчётная часть
- •2.2.1 Расчёт элементов проводящего рисунка
- •2.1.1.1 Расчёт ширины печатных проводников
- •2.1.1.2 Расчёт диаметра контактных площадок
- •2.1.1.3 Расчёт площади и выбор габаритных размеров пп
- •2.2.1 Расчёт технологичности модуля
- •3 Технологический раздел
- •3.1.1 Изучение и анализ тз
- •3.1.2 Выбор и обоснование технологического процесса сборки.
- •3.1.3 Технологический процесс изготовления пп
- •3.1.3.1 Получение заготовки
- •3.1.3.5 Травление
- •3.1.3.6 Отмывка и контроль
- •3.1.3.7 Маркировка
- •3.1.3.8 Нанесение защитного покрытия
- •3.1.3.9 Контроль
- •Список литературы
- •Московский техникум космического приборостроения
Форм. |
Зона |
Поз. |
Обозначение |
Наименование |
Кол. |
Примечание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Документация |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А2 |
|
|
МТКП.14.02.10.000 Э3 |
Схема электрическая |
|
|
|
|
|
|
принципиальная |
1 |
|
А2 |
|
|
МТКП.14.02.10.000 СБ |
Сборочный чертёж |
1 |
|
А2 |
|
|
МТКП.14.02.10.000 |
Структурная схема |
|
|
|
|
|
|
технологического процесса |
1 |
|
А4 |
|
|
МТКП.14.02.10.000 ПЭ3 |
Перечень элементов |
1 |
|
А4 |
|
|
МТКП.14.02.10.000 |
Спецификация |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Детали |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
Плата |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прочие изделия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Конденсаторы |
|
|
|
|
|
|
ОЖО.464.073 ТУ |
|
|
|
|
|
|
К50-35-50В-470мкФ |
2 |
C2, С8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Конденсаторы |
|
|
|
|
|
|
ОЖО.460.030 ТУ |
|
|
|
|
|
|
К10-17Б-50В-0.15мкФ |
4 |
С1, С3, С4, С7 |
|
|
|
|
|
|
С10, С12 |
|
|
|
|
Конденсаторы |
|
|
|
|
|
|
КП-4 |
1 |
С5, С6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Индуктивности |
|
|
|
|
|
|
ЕС-24 |
2 |
L1, L2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Резисторы |
|
|
|
|
|
|
PTV09A-5к-0.125Вт±2% |
1 |
RP1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Микросхема аналоговая |
|
DA1 |
|
|
|
|
TDA7000 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Введение
В настоящее время в быту очень широко распространены портативные радиоприёмные устройства, обеспечивающие при не больших габаритах, приём радиопередач. Это важно, когда рядом нет сетевого источника питания.
Сейчас требования к качеству приёма и уровня мощности выходного выросли, поэтому РПУ на полупроводниковых транзисторах производить уже не целесообразно исходя из требований к портативности и энергопотреблению. Решением данной технически трудности было реализовано в использовании интегральных микросхем.
Описываемое устройство – радиоприёмник АМ сигналов, собран на 2-х микросхемах, которые обеспечивают требуемые параметры (выходная мощность, качество приёма). Кроме того в схеме применена современная импортная элементная база, что также увеличивает рабочий ресурс, надёжность и качество работы.
1.Назначение и условие эксплуатации
Данное устройство рассчитано на использование в бытовых условиях для приёма радиосигналов в области АМ диапазона.
Дестабилизирующие факторы способные повлиять на работу данного устройства:
-
Высокая температура
-
Тепловой удар
-
Высокая относительная влажность
-
Низкая температура
-
Низкое атмосферное давление
-
Песок и пыль
-
Солнечная радиация
-
Соляной туман
-
Вибрации
-
Удары, линейное ускорение
-
Плесневые грибы
Данное устройство рекомендуются эксплуатировать в умеренной климатической зоне:
-
рабочая температура от -35 0С до +35 0С;
-
относительная влажность, от 45 0С, 80%;
-
атмосферное давление (8,6…..10,6) Па.
-
возможны образования инея, выпадения росы, наличие тумана.
2 Конструкторский раздел
2.1 Выбор варианта конструкции модуля.
Выбор варианта конструкции следует начинать с установления максимальной мощности присутствующей в схеме. В радиоприёмных устройствах выходная мощность соответствует мощности динамика, воспроизводящего принятый сигнал. В данном РПУ применён динамик марки 0.25ГДШ по мощности равный 0,25 Вт . Исходя из того, что в схеме используются аналоговые ИМС, то исполнение всей схемы в виде ИМС не имеет смысла и для простоты разработки и сборки схема будет выполнена на односторонней печатной плате (ОПП).
2.2.1 Анализ электрической принципиальной схемы
Максимальная частота МГц |
Напряжение, В |
Сила тока, А |
Входная цепь |
Выходная цепь |
Земля |
Питание |
Высокочастотная |
Теплонагруженные ЭРИ |
1,5 |
9 |
0,027 |
|
|
|
|
|
- |
В результате на суммарная мощность равна выходной мощности динамика:
(2.2.1.1)
2.1.2 Анализ элементной базы
Наименование ЭРИ |
Количество, шт |
Конструктивные параметры |
Допустимые условия эксплуатации |
|||||||
Масса, г |
Количество выводов, шт |
Диаметр выводов, мм |
Штыревые или планарные |
Установочная площадь, мм2 |
Надёжность, λ = 10-6 1/час |
Диапазон температур, 0С |
Перегрузки, g |
|||
Конденсаторы постоянные неполярные КД-2 Конденсаторы постоянные полярные К50-35 Конденсаторы переменные воздушные КП-4 Резисторы переменные PTV09A Катушки индуктивности EC24 Микросхема аналоговая TDA7000 Микросхема аналоговая LN386 |
4
2
1
1
2
1
1 |
5
10
30
25
4
15
12 |
2
2
4
3
2
18
8 |
0,6
0,6
1
1
0,6
0,6
0,6 |
штыревые
штыревые
штыревые
штыревые
штыревые
штыревые
штыревые
|
10
20
225
50
12
180
80 |
0,135
0,035
0,034
0,045
0,02
1,2
1,1 |
-55…85
-55…65
-15…60
-10…50
-20…100
-55…65
-55…65 |
3
2
2
2
2
2
2 |
Вывод: исходя из анализа можно сделать вывод о том, что конструктивная сложность модуля входит в первую группу сложности (малая – до 12 ИМС).
Эскизы ЭРЭ представлены в «Приложении Д».
2.1.3 Выбор типа конструкции печатной платы
Для данной конструкции выбран тип ОПП, т.к. область применения данного устройства имеет бытовой характер и группа конструкционной сложности малая. Кроме того следует отметить что на выбор также повлияли следующие факты:
-
традиционный тип элементной базы (корпусные ЭРЭ)
-
количество ИМС менее 8
-
суммарное количество выводов = 52, меньше 350
-
возможность автоматизации процессов
2.1.4 Класс точности ПП
Ссылаясь на табл. 1.1 стр.25 пособия по конструированию РЭА, был выбран класс точности – 2. Данный выбор был основан на утверждении, что такой класс применяется для большинства ОПП с малой насыщенностью поверхности (ИМС менее 8 шт. и т.д.). См. пособие Шахнова по конструированию РЭА стр. 309.
2.1.5 Выбор метода изготовления ПП
Исходя из того что ПП типа односторонняя, то был выбран классический субтрактивный метод (нанесение рисунка с последующим травлением).
2.1.6 Выбор конструкционных материалов
Исходя из того что ПП типа односторонняя, то был выбран классический субтрактивный принцип.
2.1.6.1 Выбор базовых материалов
2.1.6.1.1 Выбор материалов основания
В качестве материала основания был выбран односторонний фольгированный стекло текстолит марки FR 4 (параметры см. «Приложении Д»). Стеклотекстолит типа FR4 - это диэлектрик на основе нескольких слоев стеклоткани пропитанных эпоксидной смолой и имеющий степень горючести равную нулю. Выбор был сделан на основании того что:
-
частотный диапазон – НЧ
-
нет термообразующих ЭРЭ
-
низкая стоимость и доступность материала
2.1.6.1.2 Выбор толщины основания
Толщина основания ОПП составляет 1,0 мм. Выбор был сделан исходя из 2 класса точности. Толщина выбрана из стандартного ряда по ГОСТ 10317-79.
2.1.6.1.3 Выбор защитного покрытия проводников и контактных площадок (КП)
В качестве защитного покрытия использован припой ПОС-61+3% с добавлением серебра. Выбор обоснован, т.к. серебро является хорошим антикоррозионным материалом.
2.1.6.1.4 Выбор лаковых покрытий
Применяется полиуретановый изоляционный лак типа URETHAN 71/200, т.к. данный лак широко применяется в серийном производстве. Свойства материала описаны в разделе «Приложение Д».
2.1.6.2 Выбор расходных материалов
2.1.6.2.1 Выбор припоя
Марка припоя |
Химический состав, % |
Температура, 0С |
||||||||
Sn |
Pb |
Cd |
Bi |
Ag |
Au |
Sb |
плавления |
пайки |
||
ПОС-61 |
59-61 |
39-40 |
- |
0.1 |
- |
- |
0.8 |
183 |
До 240 |
|
ПОС-61 +3% Ag |
57-59 |
36-38 |
- |
- |
3 |
- |
0.1 |
190 |
До 280 |
|
ПОС-61 +3%Au |
57-59 |
36-38 |
- |
- |
- |
3 |
0.1 |
190 |
До 280 |
|
ПОС-40 |
40 |
60 |
- |
0.1 |
- |
- |
2.0 |
235 |
250 |
|
ПОСК-50-18 |
50 |
32 |
18 |
- |
- |
- |
- |
145 |
180 |
|
ПОСК-47-17 |
47 |
36 |
17 |
- |
- |
- |
- |
142 |
180 |
Для сборки данного устройства применяется припой оловянно-свинцовый марки ПОС61 ГОСТ 21931-76, имеет температуру плавления = 1830С.
2.1.6.2.2 Флюс.
Для ручной и автоматизированной пайки применяется неактивный флюс марки F99. Свойства материала описаны в разделе «Приложение Д».