Проектирование функционального узла на печатной плате
3. Выбор элементной базы
При выборе элементной базы руководствуемся ограничениями, которые накладываются условиями эксплуатации. Исходя из технического задания и пункта 1 следует, что разрабатываемый печатный узел, устанавливается в возимый на гусеничный транспорт. Таким образом, выбор варианта установки элементов на печатной плате должен обеспечивать как можно меньшую установочную площадь элемента на плате и высоую механическую прочность.
При выборе резисторов используем критерии:
? максимальная мощность рассеиваемая на резисторах;
? разброс величины сопротивления должен быть минимальным;
? использовать по возможности резисторы одного типа.
Подберем резисторы согласно расчету выделяемой мощности в пункте 2. Подойдут резисторы P1-16-резисторы металлодиэлектрические прецизионные. Основные характеристики такого резистора:
- Пределы номинального сопротивления 10Ом --1МОм
· -Номинальная мощность, Вт - 0.125
· -Типоразмер - 1206
· -Масса не более 0,05г
Отобразим основные геометрические размеры:
Рисунок 3. Внешние размеры резисторов
Представим основные геометрические размеры в виде таблицы:
Таблица 2
Тип резистора |
L,mm |
S,mm |
W,mm |
T,mm |
Hmax,mm |
|
P1-16 |
3,20 ±0,15 |
1,93 ±0,38 |
1,60 ±0,15 |
0,50 ±0,25 |
0,71 |
Посадочное место:
Рисунок 4. Размеры посадочного места резисторов
Геометрический размер посадочного места представлены в таблице 3:
Таблица 3
Тип резистора |
Z,mm |
G,mm |
X,mm |
Y,mm |
C,mm |
|
P1-16 |
4,4 |
1,2 |
1,8 |
1,6 |
2,8 |
Определим установочную площадь резисторов:
Sуст= 1,3*4,4*1,8*8 =83mm2
При подборе конденсаторов выбор достаточно велик, практически все они удовлетворяют климатическим и механическим требованиям, и поэтому особую роль играют массогабаритные и электрические параметры (отклонение номинала, рабочее напряжение и т.д.), а так же показатели надежности.
Согласно ТЗ подберем конденсаторы соответствующей емкости, рабочего напряжения, материала.
Конденсаторы С2 - 3900пф и С3 - 1500пФ имеют одинаковые геометрические размеры. Их основные характеристики:
-Тип конденсатора - К10-60
-Материал - керамический
-Типоразмер - 805
-Номинальное напряжение 16В
-Масса 0,5г
Геометрические размеры данных конденсаторов представлены в таблице 4:
Рисунок 5. Внешний вид конденсаторов С2 и С3
Таблица 4
Тип конденсаторов |
L,mm |
S,mm |
W,mm |
T,mm |
H,mm |
|
К10-60 |
2,00 ±0,20 |
0,70 ±0,40 |
1,30 ±0,15 |
0,50 ±0,25 |
1,1 |
Покажем размеры посадочного места на рисунке 6 (размеры посадочного места представлено в таблице 5)
Рисунок 6. Размеры посадочного места конденсаторов С2 и С3
электрический узел печатный плата
Таблица 5
Тип конденсаторов |
Z,mm |
G,mm |
X,mm |
Y,mm |
C,mm |
|
К10-60 |
3,2 |
0.6 |
1,5 |
1,3 |
1,9 |
Определим установочную площадь конденсаторов:
Sуст=1,3*3,2*1,5*2=13 mm2
Покажем размеры электролитических конденсаторов С1, С8 - 10мкФ
-Тип конденсатора - A
-Материал - Алюминиевые оксидно-электролитические
-Типоразмер - А
-Номинальное напряжение 16 В
-Масса 0,5 г.
Представим геометрические размеры и размеры посадочного места этих конденсаторов в таблице 6, а также представим их на рисунке 7.
Рисунок 7. Электролитический конденсаторы С1 и С8
Таблица 6
Конденсаторы |
L, mm |
W, mm |
H, mm |
Y, mm |
G mm |
Z mm |
X, mm |
|
С1,С8 |
4,3?0,2 |
4,3?0,2 |
5,5?0,5 |
2,6 |
1 |
6,2 |
1,6 |
Определим установочную площадь:
Оба конденсатора имеют одинаковые геометрические размеры, тогда:
Sуст=1,3*6.2*1.6*2=26 mm2
Конденсаторы С4-5, С9-10 - 0,022мкФ и С7 - 0,01мкФ и имеют одинаковые геометрические размеры.
- Тип конденсатора - К10-17
- Материал - керамический
- Типоразмер - 603
- Номинальное напряжение -15В
Представим геометрические размеры конденсатора и размеры его посадочного места (Рис. 8 и 9):
Рисунок 8. Внешний вид конденсатора C3
Рисунок 9. Разметка посадочного места конденсаторов С4-5, С9-10 и С7
Таблица 7
Конденсаторы |
L, mm |
S, mm |
W, mm |
T, mm |
H mm |
Z mm |
X, mm |
Y mm |
|
С4-5,С9-10,С7 |
1,60 ±0,15 |
0,71 ±0,26 |
0,80 ±0,15 |
0,35 ±0,15 |
0,85 |
2,8 |
1 |
1,1 |
Определим установочную площадь:
Sуст=1,3*2,8*1*5=18 mm2
Конденсатору С6 подойдет также К10-17 ,но у него будут другие размеры .Типоразмер будет 805
Таблица 8
Конденсаторы |
L, mm |
W, mm |
H, mm |
Y, mm |
G mm |
Z mm |
X, mm |
|
С6 |
2,00 ±0,20 |
1,30 ±0,15 |
1,1 |
1,3 |
0,6 |
3,2 |
1,5 |
Определим установочную площадь:
Sуст=1,3*3,2*1,5=6 mm2
В качестве быстродействующего широкополосного операционного усилителя был выбран КФ140УД7.
-Тип корпуса-SO 8
-Iвх,нА:400
-U пит, В: 5…17
Выглядит она следующим образом:
Рисунок 10.
Покажем геометрические размеры и размеры посадочного места на рисунке 11:
Рисунок 11. Внешний вид микросхемы КФ140УД7
Представим геометрические размеры микросхемы (таблица 9):
Таблица 9
Тип микросхмы |
Не, mm |
E, mm |
D, mm |
A, mm |
Z, mm |
G, mm |
X, mm |
Y, mm |
C, mm |
|
КФ140УД7 |
5.8..6.2 |
3.8..4 |
8.55..8.75 |
1.35 |
7.4 |
3 |
0.6 |
2.2 |
5.2 |
Определи установочную площадь данной микросхемы:
Sуст=1.3*7,4*4,4*2=85mm2