Разработка устройства Видеопорт (стр. 4 из 6)
RОБ –объемное сопротивление изоляции.
для проводников на разных сторонах печатной платы 
для проводников на одной стороне печатной платы.ΡОБ = 1013 Ом * м – удельное объемное сопротивление стеклотекстолита.
Н = 1,5 мм – толщина печатной платы.
TП = 0,25 мм –ширина сигнального проводника.
SПР = lmax * tП = 90 мм * 0,25 мм = 22,5 мм2 –площадь проекции печатных проводников друг на друга.
Т.к. полученное сопротивление изоляции между двумя параллельными соседними проводниками превышает более чем в 1000 раз входное сопротивление ИС, то его влиянием можно пренебречь при выбранном зазоре между проводниками.
Время задержки распространения сигнала
, где 
погонная задержка при передаче сигнала в вакууме.LCmax = 0,13 м –максимальная длина сигнального проводника.
Μ = 1 – относительная магнитная проницаемость основания платы.
,гдеε0СТ = 6 – диэлектрическая проницаемость основания платы.
ΕЛ= 4 – диэлектрическая проницаемость лака УР-231.
Тип линий связи на плате
, гдеlКР –критическая длина линии связи.
TЗД0,1 = 15 нс – время задержки сигнала при переключении из логического нуля в логическую единицу.
Т.к. полученное значение критической длины линии связи удовлетворяет условию 0,25lКР ≥ lCmax, то все линии связи на плате можно считать короткими.
Допустимое значение паразитной емкости между печатными проводниками
СДОП = СПОГ* lmax , где
СПОГ – погонная емкость между двумя проводниками.
СПОГ = КП*ε, где
КП≈ 10 пФ/м – коэффициент пропорциональности, выбирается по графику
ОСТ 4.ГО.10.009
СПОГ1 = КП* εЭФФ = 10пФ/м * 5 = 50 пФ/м – для проводников, расположенных на одной стороне печатной платы.
СДОП1 = СПОГ1* lmax = 50 пФ/м * 0,15 м ≈ 7,5 пФ
СПОГ2 = КП* ε0СТ = 10пФ/м * 6 = 60 пФ/м – для проводников, расположенных на разных сторонах печатной платы.
СДОП2 = СПОГ2* lmax’ = 60 пФ/м * 0,05 м = 3 пФ
Для К555,К537 серии значение допустимой паразитной емкости между двумя соседними проводниками при ложном срабатывании СДОП = 25 пФ, что значительно превышает оба рассчитанных значения.
Максимально допустимая длина параллельных проводников при учете только емкостной паразитной связи между ними
При разводке максимальная длина параллельных проводников на плате не превышает 90 мм, что меньше расчитанной максимально допустимой длины.
Удельное падение импульсного напряжения
, гдеLПОГ = 1,8 мкГн / м – погонная индуктивность печатного проводника для
t = 0,25 мм.
∆I = 7,6 мА – перепад выходного тока при переключения логического элемента К555 серии.
минимальнаядлительность импульса сигнала.FП =16 МГц –максимальная частота переключения микросхем.
Максимальная длина одиночного проводника
, гдеUПОМ = 0,4 В – максимальная допустимая амплитуда помехи.
Реальная длина одиночных проводников на печатной плате существенно меньше полученного значения.
Максимальная индуктивность сигнального проводника
L = LПОГ* lCmax = 1,8 мкГн/м * 0,13 м = 0,26 мкГн
Максимально допустимая длина параллельных проводников при учете только индуктивной паразитной связи между ними
Для допустимой длины параллельных проводников lДОП.M = 150 мм при учете только индуктивной паразитной связи должны выполняться следующие условия:
а) плата без экранирующей плоскости
б) плата с экранирующей плоскостью
tЗД.СР. = 0,03 мкс – среднее время задержки распространения сигнала для К555 серии.
U0 = 0,4 В – напряжение логического нуля для К555 серии.
KЗАП = 1 – коэффициент запаса.
А)
б)
Оба условия выполняются с большим запасом.
Проверочные расчеты и расчеты помехоустойчивости проводились в соответствии с ОСТ 4.ГО.010.009.
6. Обоснование технических требований в чертежах.
Для пайки деталей используем припой ПОС-61 ГОСТ 21931-76 – оловянно-свинцовый. Припой по своим характеристикам должен соответствовать ГОСТу. Паять необходимо по отраслевому стандарту для исключения выхода бракованных изделий.
Лаком УР-231 покрываем плату для защиты изделия от пыли и влаги.
Обоснование метода изготовления платы описанно в пункте 3.6.
Шаг координатной сетки 1.25 мм выбран в соответствии с 3-им классом точности печатного монтажа (пункт 3.2)
Для удобства линии координатной сетки нанесены через 1.
Установку элементов производить по ОСТ 4.ГО.010.030.
7. Оценка технологичности конструкции.
Определим некоторые показатели технологичности, характеризующие технологию изготовления изделия:
Основным показателем, используемым для оценки технологичности конструкции, является комплексный показатель технологичности К. Комплексный показатель определяется на основе семи базовых показателей технологичнсти [3, с. 169] по формуле
КИМС, КАМ, КМПЭ, КМКН, КПОВЭ, КПРЭ, КФ – базовые показатели технологичности, расчитываемые далее.
Φ1 … φ7 – функции, нормирующие весовую значимость базовых показателей.
Коэффициент использования ИМС в блоке
, гдеnИМС = 24– число ИМС в блоке.
NЭРЭ= 39 – число электрорадиоэлементов.
Коэффициент автоматизации и механизации монтажа
, гдеnАМ –число монтажных соединений, которые могут осуществляться механизированным или автоматизированным способом.
NМ – общее число монтажных соединений.
КАМ = 1
Коэффициент механизации подготовки элементов к монтажу
, гдеnМП = 63 – число элементов, подготовка которых к монтажу может осуществляться механизированным или автоматизированным способом.
NЭ = 63 – общее число элементов.
Коэффициент механизации операций контроля и настройки
, гдеnМКН – число операций контроля и настройки, осуществляемых автоматизированным или механизированным способом, включая и те, которые не требуют использования средств механизации.
NКН – общее число операций контроля и настройки.
КМКН = 1, т.к. модуль не требует операций контроля и настройки.
Коэффициент повторяемости элементов
, гдеnТЭ = 12– общее число типоразмеров элементов в блоке.
Коэффициент применяемости элементов
, гдеnТ.ОР.Э = 0 – число типоразмеров оригинальных элементов в блоке, т.е. деталей, которые впервые разрабатываются самим предприятием.
Коэффициент прогрессивности формообразования деталей
, гдеnПР – число деталей, заготовки которых или сами детали получены прогрессивными методами формообразования (штамповка, прессование, пайка, сварка).
NД – общее число деталей без нормализованного крепежа в изделии.
КФ = 1
Значимости весовых коэффициентов показателей К