Разработка печатного узла телеграфного ключа (стр. 2 из 6)
- эксплуатационные факторы (интервал рабочих температур, относительную влажность окружающей среды, атмосферное давление, механические нагрузки и др.);
- значения параметров и их допустимые изменения в процессе эксплуатации (номинальное значение, допуск, сопротивление изоляции, шумы, вид функциональной характеристики и др.);
- допустимые режимы и рабочие электрические нагрузки (мощность, напряжение, частота, параметры импульсного режима и т.д.);
- показатели надежности, долговечности и сохраняемости;
- конструкцию выбираемого элемента, способ монтажа, габаритные размеры и массу.
Ниже приведено подробное описание выбранных (с учетом ранее сказанного) элементов и их типов.
Динамик Samsung PKS-230-5
Пьезоэлектрический динамик Samsung PKS-230-5 на основе кварца предназначен для использования в аппаратуре, не предъявляющей высокие требования к качеству звука и мощности (например, в сигнальных блоках). В основе его действия лежит обратный пьезоэлектрический эффект: возникновение механических напряжений в результате поляризации вызванной электрическими зарядами. Т.е. прикладывание напряжения определённой частоты ведёт к появлению акустических соответствующих колебаний.
Конденсатор К50-6
Конденсатор типа К50-6 электролитические алюминиевые. Предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока. Выпускаются в герметичных металлических корпусах двух вариантов.
Допустимые воздействующие факторы при эксплуатации
Вибрационные нагрузки:
- диапазон частот, Гц 5…3000;
- ускорение, м/с2, не более 146
Многократные ударные нагрузки:
- ускорение, м/с2, не более 1471;
- длительность удара, мс 1,3.
Одиночные ударные нагрузки:
- ускорение, м/с2, не более 4905;
- длительность удара, мс 1…2.
Линейные нагрузки с ускорением, м/с2, не более 490
Акустические шумы:
- диапазон частот, Гц 50…10000;
- уровень звукового давления, дБ, не более 150.
Температура окружающей среды, °С
- верхнее значение +70;
- нижнее значение -15.
Относительная влажность воздуха, % , не более,
при температуре +25°С 98.
Пониженное атмосферное давление. Па (мм рт. ст.) 0.00013(10-6).
Микропроцессор PIC16C74-04/P
40-выводные 8-битные CMOS микроконтроллеры с АЦП.
Всего 35 простых для изучения инструкции
Все инструкции исполняются за один такт, кроме инструкций перехода, выполняемых за два такта
Скорость работы: тактовая частота до 20 МГц минимальная длительность такта 200 нс
Механизм прерываний (до 12 внутренних/внешних источников прерываний)
Воьмиуровневый аппартный стек
Прямой, косвенный и относительный режимы адресации для данных и инструкций
Рисунок 1.2.1 – внешний вид PIC16C74-04/P.
ППЗУ 24LC32
Энергонезависимая память (EEPROM) объёмом 32K. Для обмена данными использует шину IIC (I2C). Выпускается в корпусах со штыревыми выводами и планарные.
Шина I2C поддерживает любую технологию изготовления микросхем (НМОП, КМОП, биполярную). Две линии данных (SDA) и синхронизации (SCL) служат для переноса информации. Каждое устройство распознается по уникальному адресу - будь то микроконтроллер, ЖКИ буфер, память или интерфейс клавиатуры - и может работать как передатчик или приёмник, в зависимости от назначения устройства. Обычно ЖКИ буфер - только приёмник, а память может как принимать, так и передавать данные. Кроме того, устройства могут быть классифицированы как ведущие и ведомые при передаче данных.
Светодиод АЛ307
Рисунок 1.2.2 – циколёвка светодиода АЛ307
АЛ307ВМ – зелёный λср = 562 нм
АЛ307АМ – красный λср = 662 нм
Температура окружающей среды, °С
- верхнее значение 70;
- нижнее значение -60.
Реле герконовое EDR2H1A0500
Рисунок 1.2.3 – циколёвка реле герконового EDR2H1A0500
Электромагнитное реле с герметизированным магнитоуправляемым контактом. При работе показывает уровень акустического шума значительно ниже, чем у обычного реле. Выполнен в пластиковом корпусе со штыревыми выводами.
Резистор переменный СП3-19А-2
Рисунок 1.2.4 – циколёвка резистора переменного СП3-19А-2
Резисторы переменные одинарные однооборотные с круговым перемещением подвижной системы. Предназначены для работы в электрических цепях постоянного, переменного и импульсного тока.
| Механические воздействия: |
Климатические воздействия:
| - Интервал рабочих температур | от -60 до +125°С |
| - Относительная влажность воздуха (при температуре+35°С) | 98% |
| - Атмосферное давление | 0,13-294 кПа |
Резистор С2-2З
Резисторы типа С2-2З с металлоэлектрическим проводящим слоем предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока в качестве элементов навесного монтажа. Относятся к неизолированным резисторам.
Уровень собственных шумов, мкВ/В, не более 1,5.
Условия эксплуатации резисторов:
Температура окружающей среды, °С
- верхнее значение 85;
- нижнее значение -60.
Относительная влажность окружающего
воздуха при температуре 35°С, % 98.
Пониженное атмосферное давление. Па (мм рт.ст.) 0,00013•(10-6).
Вибрация:
- ускорение, м/с2, (g) 147(15);
- диапазон частот, Гц 5…600.
Удары:
- ускорение, (g), не более150;
- количество 4000.
Линейные нагрузки:
- с ускорением, (g), не более 200;
Минимальная наработка на отказ, ч 20000.
Срок сохраняемости, лет 15.
Кнопка ПКн-188
Переключатель кнопочный малогабаритный ПКн-188а имеет две пары выводов для повышения прочности крепления к печатной плате.
Диод КД522А
Полупроводниковый диод КД522А кремниевый предназначен для работы в приемной, усилительной и другой аппаратуре широкого применения. Выпускается в пластмассовом корпусе с гибкими выводами.
Эксплуатационные характеристики:
- Температура окружающей среды, °С: диапазон частот, Гц 10...600;
- ускорение, g10;
Многократные удары с ускорением, g 70
Линейные нагрузки с ускорением, g 25
Транзистор КТ315Б
Транзисторы кремниевые эпитаксиально-планарные структуры n-p-n усилительные высокочастотные маломощные. Предназначены для работы в схемах усиления и генерирования колебаний высокой, промежуточной и низкой частоты. Выпускаются в пластмассовом корпусе с гибкими выводами. Масса транзистора не более 0,18 г.
| Параметр | Значение |
| IК max | 100 мА |
| UКЭR max | 20 В |
| UКЭ | 10 В |
| UКЭ нас | 0,4 В |
| UЭБ0 max | 6В |
| PК max | 150 мВт |
| T | 25 ºC |
| TП max | 120 ºС |
| ТК max | 100 ºС |
| h21э | 50…350 |
| IК | 1 mА |
| IКБ0 | 1 мкА |
| fгр | 250 MHz |
| CК | 7 пФ |
2 Конструирование печатной платы автоматического телеграфног ключа
2.1 Компоновочный расчет площади и выбор линейных размеров
Выбор компоновочных работ на ранних стадиях проектирования позволяет рационально и своевременно использовать или разрабатывать унифицированные и стандартизированные конструкции РЭС. В зависимости от характера изделия (деталь, прибор, система) будет выполняться компоновка различных ее элементов. Основная задача, которая решается при компоновке РЭС, - это выбор форм, основных геометрических размеров, ориентировочное определение веса и расположение в пространстве любых элементов или изделий РЭС. На практике задача компоновки РЭС чаще всего решается при использовании готовых элементов (деталей) с заданными формами, размером и весом, которые должны быть расположены в пространстве или на плоскости с учетом электрических, магнитных, механических, тепловых и др. видов связи.
Методы компоновки элементов РЭС можно разбить на две группы: аналитические и модельные. К первым относятся численные и номографические, основой которых является представление геометрических или обобщенных геометрических параметров и операций с ними в виде чисел. Ко вторым относятся аппликационные, модельные, графические и натурные методы, основой которых является та или иная физическая модель элемента, например в виде геометрически подобного тела или обобщенной геометрической модели.
Основой всех методов является рассмотрение общих аналитических зависимостей. При аналитической компоновке мы оперируем численными значениями различных компоновочных характеристик: геометрическими размерами элементов, их объемами, весом, энергопотреблением и т.п. зная соответствующие компоновочные характеристики элементов изделия и законы их суммирования, мы можем вычислить компоновочные характеристики всего изделия и его частей.