Термостабилизированный логарифмический усилитель (стр. 2 из 3)
Размещение элементов подчиняется следующим критериям:
– Максимально возможная плотность упаковки, но не ухудшающая доступ к элементам при наладке и ремонте прибора;
– Соединительные дорожки должны быть как можно короткими во избежание потерь;
– Крепежные отверстия располагаются в углах платы;
Контактные площадки или металлизированные отверстия под первый вывод должны иметь ключ.
Топологическая схема выполняется на плате из стеклотекстолита с односторонней металлизацией.
Для обеспечения гарантий от повреждения проводников при обработке минимальная ширина проводников должна быть
мм. При ширине проводника более 
мм могут возникнуть трудности, связанные с пайкой. Чтобы при пайке не появилось мостиков из припоя, минимальный зазор между проводниками должен быть 
мм.Чертим печатную плату с учетом выше перечисленным требований сначала на миллиметровой бумаге. Ширина соединительных дорожек должна быть примерно
мм, расстояние между дорожками не менее мм, диаметр соединительных площадок 
мм.4. КОНСТРУКЦИЯ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ
Конструкцию печатной платы определяет: плотность компоновки, стоимость производства и эксплуатации.
Анализируя принципиальную электрическую схему, проектируем печатную плату односторонней.
Для основания платы используем стеклотекстолит.
Материалы, используемые в качестве оснований для печатных плат , должны обладать совокупностью определенных свойств. К их числу относятся высокие электроизоляционные свойства, достаточная механическая прочность и др. Все эти свойства должны быть стабильными при воздействии агрессивных сред и изменяющихся условий. Кроме того, материал платы должен обладать хорошей сцепляемостью с токопроводящим покрытием, минимальным короблением в процессе производства и эксплуатации.
Выбирается химический способ получения печатных проводников. Этот метод обладает следующими достоинствами:
– простота используемого технологического оборудования;
– невысокая стоимость процесса производства;
– высокая адгезия печатных проводников к диэлектрику.
Для изготовления печатной платы необходимы следующие материалы: фольгированный стеклотекстолит с односторонней металлизацией покрытия толщиной
мм, технические чернила, ацетон, хлорное железо (водный раствор).В качестве материала печатной платы используем листовой фольгированный материал – стеклотекстолит фольгированный марки СФ
ГОСТ 
.Печатные платы из стеклотекстолита имеют нужную устойчивость к механическим, вибрационным, климатическим воздействиям по сравнению с платами из гетинакса.
Размеры платы не рекомендуется брать более
мм при обычных и 
мм при малогабаритных деталях. Это связано с тем, что при больших габаритных размерах печатной платы увеличивается длина печатного проводника, чем снижается его прочность, снижается сила сцепления печатного проводника с изоляционным материалом, и затем требуется дополнительное сцепление путем предусмотрения дополнителных контактных площадок и отверстий. Из-за этого увеличиваются паразитные связи, что неблагоприятно сказывается на параметры устройства (помехи, пульсации, паразитные связи, наводки и т.д.). Одновременно снижается механическая жесткость печатной платы.По размерам чертежа печатной платы выпиливается заготовка из стеклотекстолита. Металлизированная поверхность платы зачищается мелкой шкуркой во избежание окисных пленок. После этого на заготовку накладывается чертеж печатной платы и шилом отмечаются отверстия для сверления. По сделанным меткам сверлят отверстия нужного диаметра. После сверления техническими чернилами с помощью пера наносят рисунок печатной платы. После высыхания чернил плату в водный раствор FeCl3 и травят до полного удаления незакрепленной металлической фольги. Затем плата промывается в воде, сушиться, и ацетоном стираются чернила. После очистки платы поверхность снова зачищают и залуживают контактные площадки и дорожки припоем.
При лужении выводов деталей должны соблюдаться следующие параметры:
– предельная температура припоя –
;– предельное время нахождения выводов в расплавленном припое –
с;– минимальное расстояние от «тела» корпуса до границы припоя по длине вывода –
мм;– предельно допустимое число погружений одних и тех же выводов в припой –
.Необходимо тщательно следить за тем, чтобы не образовывались перемычки между выводами, поверхность припоя должна быть сплошной, без трещин, пор, необлуженных участков. Паяная поверхность должна быть светлой или светло-матовой без темных пятен и посторонних включений. Плата готова к монтажу.
Монтаж осуществляется вручную. Температура жала паяльника не должна превышать
. У электрорадиоэлементов, устанавливаемых на печатную плату, выводы диаметром более 
мм не подгибать. Выводы диаметром менее мм следует подгибать и обрезать. Время пайки выводов микросхемы не должно превышать двух секунд во избежание перегрева и выхода из строя кристалла микросхемы. Незадейственные контакты необходимо запаивать для увеличения жесткости.Подготовку, установку (в том числе на клей), пайку интегральных микросхем, микросборок и других электрорадиоэлементов на печатную плату, а также влагозащиту их в составе печатных узлов необходимо производить с учетом требований технических условий на электрорадиоэлементы, ОСТ
, ОСТ 
, ОСТ 
, ОСТ 
.Для увеличения ремонтопригодности, интегральные микросхемы устанавливают в разъемные соединители. Электрический соединитель крепят и распаивают на печатной плате.
Пайку элементов проводят в следующей последовательности: резисторы, конденсаторы, транзисторы, стабилитрон, микросхемы.
5. МАКЕТИРОВАНИЕ И НАЛАДКА
Прибор монтируется на односторонней плате размерами
. Выбор размеров платы был обусловлен использованием прибора, в качестве замены устаревшего блока термокомпенсации, в установке для «Исследования C – V характеристик МДП – структур квазистатическим методом».Наладка термостабилизированного логарифмического усилителя проводится в несколько этапов:
1) Установка температуры корпуса микросхемы DD1 на уровне превышающим температуру окружающей среды в жаркое время года, около
.Для этого вместо резисторов R16, R17 включают переменный резистор. В разрыв цепи эмиттера транзистора VT4 включают миллиамперметр. Вращая ручку переменного резистора добиваются нулевых показаний миллиамперметра. Далее каким – либо прибором для измерения температуры контролируем температуру корпуса микросхемы DD1. Также включаем переменный резистор вместо резистора R11 и вращая ручку добиваемся показания термометра равным
. Измеряем сопротивления плеч переменных резистором и заменяем соответствующие резисторы резисторами уточненного номинала.При выбранной температуре кристалла
(что соответствует 
мВ) и температуре среды 
точность поддержания температуры не хуже 
. На рис.2 показана передаточная функция логарифмического усилителя при различных температурах окружающей среды. 
Рис.2 Передаточная функция логарифмического усилителя при различных температурах окружающей сpеды: 1 – Tср=
, без стабилизации; 2 – Тср= 
, без стабилизации; 3 – Тср= со стабилизацией.