курсовая. Усилители конструкция и эксплуатация Введение
 Скачать 368.71 Kb.
|
|
4. Расчетная часть 4.1. Определение ориентировочной площади печатной платы Сначала рассчитаем суммарную площадь резисторов МЛТ-0,125 S1=n1L1D1 S1=2262,2=290,4 мм2 где S1 - суммарная площадь резисторов МЛТ-0,125 n - количество резисторов МЛТ-0,125 L1 - длина резистора МЛТ-0,125, мм D1 - ширина резистора МЛТ-0,125, мм Рассчитаем суммарную площадь резисторов МЛТ-0,25: S2= n2L2D2 S2=473=84 мм2 где S2 - суммарная площадь резисторов МЛТ-0,25 n2 - количество резисторов МЛТ-0,25 L2 - длина резистора МЛТ-0,25, мм D2 - ширина резистора МЛТ-0,25, мм Рассчитаем суммарную площадь резисторов МЛТ-0,5: S3=n3L3D3 S3=210,84,2=90,72 мм2 где S3 - суммарная площадь резисторов МЛТ-0,5 n3 - количество резисторов МЛТ-0,5 L3 - длина резистора МЛТ-0,5, мм D3 - ширина резистора МЛТ-0,5, мм Рассчитаем суммарную площадь резисторов СП3-1б: S4=n4L4D4 S4=115,58,2=127,1 мм2. где S4 - суммарная площадь резисторов СП3-1б n - количество резисторов СП3-1б L4 - длина резистора СП3-1б, мм D4 - ширина резистора СП3-1б, мм Рассчитаем суммарную площадь конденсаторов К53-1: S5=n5L5D5 S5=3134=156 мм2. где S5 - суммарная площадь конденсаторов К53-1 емкостью 15 мкФх16 В. n5 - количество конденсаторов К53-1 емкостью 15 мкФх16 В L5 - длина конденсатора К53-1 емкостью 15 мкФх16 В, мм D5 - ширина конденсатора К53-1 емкостью 15 мкФх16 В, мм S6=n6L6D6 S6=1104=40 мм2 где S6 - суммарная площадь конденсаторов К53-1 емкостью 6,8 мкФх16 В. n6 - количество конденсаторов К53-1 емкостью 6,8 мкФх16 В L6 - длина конденсатора К53-1 емкостью 6,8 мкФх16 В, мм D6 - ширина конденсатора К53-1 емкостью 6,8 мкФх16 В, мм S7=n7L7D7 S7=1·17·4=68 мм2 где S7 - суммарная площадь конденсаторов К53-1 емкостью 4,7 мкФх30 В. L7 - длина конденсатора К53-1 емкостью 4,7 мкФх30 В, мм D7 - ширина конденсатора К53-1 емкостью 4,7 мкФх30 В, мм Рассчитаем суммарную площадь конденсаторов К50-6: S8=n8··r82 S8=2·3,14·32=56 мм2 где S8 - суммарная площадь конденсаторов К50-6 емкостью 10 мкФх16 В. n8 - количество конденсаторов К50-6 емкостью 10 мкФх16 В. =3,14 r8 - диаметр конденсатора К50-6 емкостью 10 мкФх16 В, мм S9=n9··r92 S9=2·3,14·3,752=88 мм2 где S9 - суммарная площадь конденсаторов К50-6 емкостью 30 мкФх16 В. n9 - количество конденсаторов К50-6 емкостью 30 мкФх16 В, мм r9 - диаметр конденсатора К50-6 емкостью 30 мкФх16 В, мм. S10=n10··r102 S10=1·3,14·72=154 мм2 где S10 - суммарная площадь конденсаторов К50-6 емкостью 50 мкФх25 В. n10 - количество конденсаторов К50-6 емкостью 50 мкФх25 В. r10 - диаметр конденсатора К50-6 емкостью 50 мкФх25 В, мм S11=n11··r112 S11=1·3,14·62=113 мм2 где S11 - суммарная площадь конденсаторов К50-6 емкостью 100 мкФх10 В. n11 - количество конденсаторов К50-6 емкостью 100 мкФх10 В. r11 - диаметр конденсатора К50-6 емкостью 100 мкФх10 В, мм S12=n12··r122 S12=1·3,14·62=113 мм2 где S12 - суммарная площадь конденсаторов К50-6 емкостью 100 мкФх16 В. n12 - количество конденсаторов К50-6 емкостью 100 мкФх16 В. r12 - диаметр конденсатора К50-6 емкостью 100 мкФх16 В, мм S13=n13··r132 S13=1·3,14·92=254 мм2 где S13 - суммарная площадь конденсаторов К50-6 емкостью 200 мкФх25 В. n13 - количество конденсаторов К50-6 емкостью 200 мкФх25 В. r13 - диаметр конденсатора К50-6 емкостью 200 мкФх25 В, мм S14=n14··r142 S14=1·3,14·92=254 мм2 где S14 - суммарная площадь конденсаторов К50-6 емкостью 500 мкФх25 В. n14 - количество конденсаторов К50-6 емкостью 500 мкФх25 В. r14 - диаметр конденсатора К50-6 емкостью 500 мкФх25 В, мм Рассчитаем суммарную площадь конденсаторов КД-2б: S15=n15·L15·D15 S15=1·16,5·5=82,5 мм2 где S15 - суммарная площадь конденсаторов КД-2б. n15 - количество конденсаторов КД-2б. L15 - длина конденсатора КД-2б, мм D15 - ширина конденсатора КД-2б, мм Рассчитаем суммарную площадь конденсаторов КМ-5: S17=n17·L17·D17 S17=1·11·3,3=36,3 мм2 где S17 - суммарная площадь конденсаторов КМ-5 емкостью 0,033 мкФ. n17 - количество конденсаторов КМ-5 емкостью 0,033 мкФ. L17 - длина конденсатора КМ-5 емкостью 0,033 мкФ, мм D17 - ширина конденсатора КМ-5 емкостью 0,033 мкФ, мм S18=n18·L18·D18 S18=1·8,5·3=25,5 мм2 где S18 - суммарная площадь конденсаторов КМ-5 емкостью 0,047 мкФ. n18 - количество конденсаторов КМ-5 емкостью 0,047 мкФ. L18 - длина конденсатора КМ-5 емкостью 0,047 мкФ, мм D18 - ширина конденсатора КМ-5 емкостью 0,047 мкФ, мм S19=n19·L19·D19 S19=1·6·3=18 мм2 где S19 - суммарная площадь конденсаторов КМ-5 емкостью 0,047 мкФ. n19 - количество конденсаторов КМ-5 емкостью 0,047 мкФ. L19 - длина конденсатора КМ-5 емкостью 0,047 мкФ, мм D19 - ширина конденсатора КМ-5 емкостью 0,047 мкФ, мм S20=n20·L20·D20 S20=2·8,5·3=51 мм2 где S20 - суммарная площадь конденсаторов КМ-5 емкостью 2200 пФ. n20 - количество конденсаторов КМ-5 емкостью 2200 пФ. L20 - длина конденсатора КМ-5 емкостью 2200 пФ, мм D20 - ширина конденсатора КМ-5 емкостью 2200 пФ, мм S21=n21·L21·D21 S21=1·13·3=39 мм2 где S21 - суммарная площадь конденсаторов КМ-5 емкостью 0,01 мкФ. n21 - количество конденсаторов КМ-5 емкостью 0,01 мкФ. L21 - длина конденсатора КМ-5 емкостью 0,01 мкФ, мм D21 - ширина конденсатора КМ-5 емкостью 0,01 мкФ, мм Рассчитаем площадь микросхемы К237УН2: S22=n22·L22·D22 S22=1·19,5·7,5=146,2 мм2 где S22 - суммарная площадь микросхемы К237УН2. n22 - количество микросхемы К237УН2. L22 - длина микросхемы К237УН2, мм D22 - ширина микросхемы К237УН2, мм Рассчитаем суммарную площадь стабилитронов Д814Б: S23=n23·L23·D23 S23=2·15·7=210 мм2 где S23 - суммарная площадь стабилитронов Д814Б. n23 - количество стабилитронов Д814Б. L23 - длина стабилитронов Д814Б, мм D23 - ширина стабилитронов Д814Б, мм Рассчитаем суммарную площадь транзисторов КТ315Г: S24=n24·L24·D24 S24=4·6·3=72 мм2 где S24 - суммарная площадь транзисторов КТ315Г n24 - количество транзисторов КТ315Г L24 - длина транзисторов КТ315Г, мм D24 - ширина транзисторов КТ315Г, мм Рассчитаем суммарную площадь транзисторов ГТ402: S25=n25··r25 S25=1·3,14·5,852=107 мм2 где S25 - суммарная площадь транзисторов ГТ402 n25 - количество транзисторов ГТ402 r25 - радиус транзисторов ГТ402, мм Рассчитаем суммарную площадь транзисторов ГТ404: S26=n26··r26 S26=1·3,14·5,85=107 мм2 где S26 - суммарная площадь транзисторов ГТ404 n26 - количество транзисторов ГТ404 r26 - радиус транзисторов ГТ404, мм Рассчитаем суммарную площадь транзисторов КТ605А: S27=n27··r27 S27=1·3,14·5,85=107 мм2 где S27 - суммарная площадь транзисторов КТ605А n27 - количество транзисторов КТ605А r27 - радиус транзисторов КТ605А , мм Далее рассчитаем суммарную площадь всех радиоэлементов: S=S1+S2+S3+S4+S5+S6+S7+S8+S9+S10+S11+S12+S13+S14+S15+S16+S17+S18+S19+S20+S21+S22+S23+S24+S25+S26+S27 S=303,6+84+136+127,1+156+40+68+56+88+154+113+113+254+254+ +82,5+200+36,3+25,5+18+51+39+146,2+210+72+107+107+107=3148 мм2 где S - суммарная площадь всех радиоэлементов. Определим ориентировочную площадь печатной платы: Sпп=2·(S+Sпров) Sпп=2·(3148+3148)=12592 мм2 Sпров=S=3148 мм2 где Sпп - ориентировочная площадь печатной платы Sпров - площадь печатных проводников Исходя из рассчитанной площади печатной платы выбираем ее размер - 140х100 мм. 4.2. Расчет минимальной ширины проводника Большая поверхность и хороший контакт с изоляционным основанием обеспечивает интенсивную отдачу тепла от проводника изоляционной платы и в окружающее пространство, что позволяет пропускать бльшие токи, чем через объемные проводники того же сечения. Для печатных проводников, расположенных на наружних слоях, допускается плотность тока до 20 А/мм2. При этом заметного нагрева проводников не наблюдается. Плотность тока определяется по формуле: D=I/S где I=0,5 А - максимальный ток в схеме S - площадь сечения печатного проводника, мм2 Отсюда S=I/D S=0,5/20=0,025 мм2 Как известно, S=b·h где b - ширина проводника Отсюда b=S/h b=0,025/0,035=0,71 мм Таким образом, минимальная ширина печатного проводника может быть 0,71 мм. Поэтому в качестве нормальной ширины проводника будем принимать значение 1 мм. 5. Разработка топологии печатной платы Перед началом разработки топологии печатной платы необходимо решить вопросы, связанные с печатной платой. Решение этих вопросов поможет конструктору оптимально разместить электрорадиоэлементы на печатной плате. В начале конструкторской работы должны быть решены вопросы, касающиеся габаритных размеров печатной платы и координат крепежных отверстий. Габаритные размеры выбираются из стандартного ряда. Выбор размеров нужно выполнять очень тщательно, поскольку малые размеры и жесткие допуски увеличивают стоимость печатной платы. Все ограничения по высоте печатного узла должны быть оговорены и сообщены конструктору, чтобы он мог их учесть при размещении на плате крупногабаритных деталей. Для того, чтобы оптимально разместить тепловыделяющие и термочувствительные элементы конструктор должен быть проинформирован о конструкции всей аппаратуры в целом, в том числе о применяемом способе охлаждения (конвекция, принудительное воздушное охлаждение и так далее) и способе установки платы в аппаратуре (вертикальное, горизонтальное). Также необходимо оговорить какие радиоэлементы непосредственно на плате не устанавливаются, например, ручки управления громкостью и тембром, кнопочные выключатели, светодиоды выносятся на переднюю панель, предохранители - на заднюю стенку. Для разъема, установленного на печатной плате, может потребоваться совмещение либо с отверстием в задней стенке, либо с жестко закрепленной приборной ответной гнездовой колодкой. Часто в плате требуется предусмотреть различные окна, вырезы и прочее. Печатную плату крепят на фиксаторах с помощью специальных отверстий. Поскольку в данном курсовом проекте изготавливается двусторонняя печатная плата, то необходимо оговорить, что количество проводников, расположенных со стороны установки радиоэлементов по возможности необходимо уменьшать. То есть основной рисунок схемы должен быть с обратной стороны печатной платы. В печатной плате при пересечении проводников получается электрический контакт. Если он не нужен, необходимо изменять линию проведения одного из проводников, либо один из проводников выполнять на другой стороне платы. Длина проводников должна быть минимальной. Рисунок проводников должен наилучшим способом использовать отведенную для него площадь. Для обеспечения гарантий от повреждения проводников при обработке минимальная ширина проводников должна быть 0,25 мм. При ширине проводника более 3 мм могут возникнуть трудности, связанные с пайкой. Чтобы при пайке не появилось мостиков из припоя, минимальный зазор между проводниками должен быть 0,5 мм. Для печатных проводников для двусторонней печатной платы допускается плотность тока до 20 А/мм2. Напряжение между проводниками зависит от величины минимального зазора между ними. Для печатных плат, защищенных лаком, значение рабочего напряжения можно выбрать из таблицы 1.
| |||||||||||||||||||||||||||