Разработка устройства диагностики вычислительной техники
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?держивает неоднократную перепайку. Плата изготавливается комбинированным позитивным методом с сухим фоторезистом.
Параметры печатной платы можно разделить на электрические и конструктивные.
Электрические параметры - параметры, связанные с электрическими величинами:
-ширина печатного проводника;
-электрическое сопротивление;
-паразитная индуктивность;
-паразитная емкость.
Конструктивные параметры:
-размеры печатной платы;
-диаметр отверстий и их количество;
-диаметры контактных площадок;
-минимальное расстояние между центрами двух отверстий для прокладки нужного количества проводников.
Ширина печатного проводника определяется по формуле:
,(5)
где, j - плотность тока, А/мм2;
h - толщина фольги, мм;
t - ширина печатного проводника, мм;- максимальный ток протекающий по проводнику, А.
Максимальный ток, протекающий по проводнику I = 0,0002 А. Толщина фольги h = 0,05 мм. Для ЭВМ берется плотность тока, равная 0,000035 А/мм.
Таким образом, исходя из формулы (5), минимальная ширина печатного проводника будет равна:
Выбор расстояния между печатными проводниками определяется из соображений обеспечения электрической прочности. Поскольку материал для изготовления печатной платы фольгированный стеклотекстолит, то при рабочем напряжении до + 25 В минимальное расстояние между печатными проводниками может составлять (от 0,1 до 0,2) мм.
Учитывая малые расстояния между выводами микросхем и высокую плотность монтажа, выбирается третий класс точности изготовления печатной платы.
Основные параметры третьего класса точности:
-ширина печатного проводника t = 0,25 мм;
-расстояние между двумя печатными проводниками, S = 0,25 мм;
-радиальная ширина контактной площадки, b = 0,1 мм.
Плата изготовлена комбинированным позитивным методом с сухим фоторезистом, следовательно, удельное сопротивление меди равно R = 0,02 Ом-мм2/м.
Сопротивление печатного проводника определяется формуле:
,(6)
где, 1 - длина самого протяженного проводника, 1=0,028 м.
Исходя из формулы, (6) рассчитано сопротивление печатного проводника:
Для выбора размера печатной платы нужно найти площадь печатной платы, которая определяется по формуле:
,(7)
где, Fэрэ-площадь, занимаемая ЭРЭ определяется по установочным размерам или площади, занимаемой элементом на плате, мм2;
Fто-площадь, занимаемая технологическими или крепежными отверстиями, мм2;
FCB-площадь, которая не должна заниматься электрорадиоэлементами по конструктивным соображениям;
К3-коэффициент заполнения печатной платы.
Исходные данные для определения площади, занимаемой ЭРЭ, занесены в таблицу 5.
Площадь, занимаемая технологическими и / или крепежными отверстиями, определяется по формуле:
(8)
Таблица 5
Тип ЭРЭКол-воПлощадь занимаемая ЭРЭ, мм2Площадь занимаемая всеми ЭРЭ, мм2Конденсаторы КМ6 ESX 3 8 45 28,3 135 226.4Резисторы С2-10 27 12 324Светодиоды 3Л365А 4 8 32Индикатор АЛС335Б 1 475 475Стабилизатор LM1117 1 42 42Микросхемы 74HC14 EPM3064ALC4 74HC595 1 1 1 128.7 307 128.7 128.7 307 128.7Шина РCI 1 520 520Монтажные отверстия для ЭРЭ1180.887.7Итого Fэрэ2406.5
Так как плата будет крепиться винтами М2,5, то диаметр технологического отверстия будет равен 2,7 мм.
Для проектируемой печатной платы POST Card FCBравна 14,5.
Для проектируемой печатной платы POST Card FCBравна 0.
Коэффициент заполнения печатной платы выбирается из следующих соображений:
-если Кз менее значения 0,3, то, следовательно, компоновка плохая;
-если значение Кз более 0,8, то усложняется обеспечение теплового режима и электромагнитной совместимости.
Исходя из выше сказанного, принимаем значение Кз равное 0,7.
Следовательно, площадь печатной платы:
Далее необходимо выбрать габаритные размеры печатной платы, при этом учитываются, что размеры сторон должны быть кратны 2.5. Принимаем длину платы 60 мм, а ширину 45 мм.
Реальный коэффициент заполнения печатной платы определяется по формуле:
(9)
где, А - длина печатной платы;
В-ширина печатной платы.
Исходя из формулы (9), реальный коэффициент заполнения равен:
.
Определение диаметров монтажных отверстий производится, учитывая следующие требования:
-диаметр монтажного отверстия должен быть такой, чтобы в него свободно входил вывод радиоэлемента;
-его величина не должна быть слишком большой, иначе будет большой коэффициент непропайки.
Определяется этот диаметр по формуле:
d0=dB+D(10)
Диаметр для 0,8 равен:
d0=0,8+0,3=1,1.
Диаметр для 0,6 равен:
d0=0,6+0,2=0,8.
гдеdB - диаметр вывода ЭРЭ, мм.
Если dB0,8 мм, то = 0,3 мм.
При dB =0,6 мм, = 0,2 мм=>d0= 0,8. При dв = 1,2 мм,= 0,3 мм=>d0= 1,5.
Результаты расчета диаметров монтажных отверстий сведены в таблицу 6.
Таблица 6
НаименованиеdB, ммd0, ммКонденсаторы КМ6 ESX 0,8 0,8 1,1 1,1Резисторы С2-10 0,6 0,8Светодиоды 3Л365А 0,8 1,1Индикатор АЛС335Б 0,6 0,8Стабилизатор LM1117 0,8 1,1Микросхемы К133ЛА3 EPM3064ALC4 74HC595 0,6 0,6 0,6 0,8 0,8 0,8
Диаметры контактных площадок определяются по формуле:
, (10)
где, b - радиальная ширина контактной площадки, мм;
d - предельное отклонение диаметра монтажного отверстия, мм;
Td - значение позиционного допуска расположения осей отверстий, мм;
TD-значение позиционного допуска расположения центров контактных площадок, мм.
Согласно ГОСТ 23751-86 для печатных