Разработка датчика сетки частот генератора сигналов низкой частоты. Дипломная (ВКР). Информатика, ВТ, телекоммуникации.
👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Разработка датчика сетки частот генератора сигналов низкой частоты
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Измерением называется физический опыт, в
результате которого находят численное значение измеряемой физической величины.
Измерения являются важнейшим этапом деятельности работников всех отраслей науки
и техники. Измерительная аппаратура является основным оборудованием всех
научно-исследовате-льских институтов, лабораторий, неотъемлемой частью оснастки
любого технологического процесса. Уровень развития измерительной техники
является одним из важнейших показателей научно-технического прогресса.
Измерения выполняются с помощью специальных
технических средств, предназначенных для этой цели, которые называются
средствами измерений. Наибольшее распространение получили цифровые
измерительные приборы (устройства). Их преимущества заключаются в объективности
отсчёта и регистрации, широкий диапазон измерения при высокой разрешающей
способности, высоком быстродействии за счёт отсутствия механических переходных
процессов, свойственных обычным (стрелочным) приборам, но при этом у цифровых
приборов есть один недостаток - относительная сложность технологии
производства.
Отечественная и зарубежная промышленность
выпускает большое количество цифровых измерительных устройств для измерения и
преобразования самых разнообразных величин с широким диапазоном технических характеристик.
Цифровые измерительные устройства наиболее полно
удовлетворяют основным требованиям, предъявляемым к современной измерительной
технике, - автоматизации процесса измерений и увеличению скорости измерений при
сохранении необходимой точности.
Цифровым измерительным прибором называют
измерительный прибор, автоматически вырабатывающий дискретные сигналы
измерительной информации, показания которого представлены в цифровой форме.
Устройство, о котором пойдёт речь, входит в
состав прецизионного генератора сигналов низкой частоты, который представляет
собой источник синусоидальных электрических колебаний с высокой точностью
установки и стабильности частоты и предназначен для регулировки и испытания
низкочастотной аппаратуры различного назначения, для встраивания в
автоматизированные измерительные системы (АИС). Генератор по своей схеме
относится к устройствам с диапазонно-кварцевой стабилизацией частоты, то есть
сигналы всех выходных частот являются производными сигнала опорной частоты,
стабилизированной кварцем. Для создания сетки выходных частот прибора служит
разрабатываемый датчик сетки частот.
В ходе разработки необходимо: на основе анализа
технического задания выбрать элементную базу, спроектировать печатную плату
детально прорабатываемого блока, обеспечить его связь с остальными блоками
внутри корпуса прибора. А также выполнить расчеты надежности, вибропрочности
платы, проверочный тепловой расчет и рассчитать себестоимость изготовления
датчика сетки частот.
В ходе анализа технического задания необходимо
рассмотреть все требования технического задания и возможность их реализации.
Датчик сетки частот входит в состав генератора,
имеющего в своей конструкции еще несколько блоков и устройств, связь между
которыми осуществляется с помощью соединительных плат и разъемов. В частности
для связи блока 5 - 7МГц с остальными блоками используются розетки ГВ3.647.009
и вилка ГРПМШ-1-31ШУ2-В. Датчик сетки частот является конструктивно-законченным
блоком, не имеющим отдельного корпуса и состоящим из 4-ех функциональных
устройств:
формирователь импульсов компенсации.
Прибор обеспечивает свои технические
характеристики по истечении времени установления рабочего режима, равного
30мин, за исключением погрешности установки частоты, нестабильности частоты и
нестабильности выходного напряжения, которые обеспечиваются после времени
установления рабочего режима, равного 2ч.
Прибор допускает непрерывную работу в рабочих
условиях в течение времени не менее 16ч при сохранении своих технических
характеристик. Время непрерывной работы не включает в себя время установления
рабочего режима прибора.
Прибор сохраняет свои технические
характеристики при питании его от сети переменного тока напряжением 220 22В,
частотой 50 0,5Гц с
содержанием гармоник до 5% и при напряжении 220 11В, частотой 400 40Гц с
содержанием гармоник до 5%.
Мощность, потребляемая прибором от
сети питания, при номинальном напряжении не превышает 150Вт.
Номинальное значение выходного
сопротивления составляет 50 5Ом.
Дополнительная погрешность установки
уровня выходного напряжения, обусловленная изменением температуры окружающего
воздуха на каждые 10°С в диапазоне рабочих температур, не превышает 1%.
Нестабильность опорного уровня
выходного напряжения после установления рабочего режима не превышает 0,3% за
любые 3ч работы при окружающей температуре, поддерживаемой с точностью 1°С.
Частота выходного сигнала прибора
устанавливается в диапазоне от 0,001 до 1999999,999Гц с дискретностью 0,001Гц.
Установленное значение частоты индицируется на цифровом табло прибора.
Так как производство, указанное в
требованиях технического задания, - серийное, то для этого необходимо
обеспечить прохождение готового блока 5 - 7МГц всех испытаний на этапе
проектирования и тестирования; выбрать элементную базу т.о., чтобы снизить
стоимость готового изделия, оптимально оснастить производство для обеспечения
заданной надежности.
Условия эксплуатации и
характеристики воздействующих факторов приведены в таблице 1.1.
Характеристики
воздействующих факторов
Механический
удар одиночного действия
Пиковое
ударное ускорение, М/с (g)150(15)
Длительность
действия ударного ускорения, мс
Относительная
влажность при температуре +25°С, %
Спектральная
плотность виброускорения, gІ/Гц
Уровень
звукового давления (относительно 2*10 Па),
дБ130
Механический
удар одиночного действия
Пиковое
ударное ускорение, м/сІ (g)
Длительность
действия ударного ускорения, мс
Спектр
ультрафиолетового излучения, мкм
Показатель надежности блока 5 - 7МГц соответствует
средней наработке на отказ при выполнении задачи, То=8000час, что является
выполнимым. Подтверждение заданной в техническом задании средней наработки на
отказ будет осуществляться расчетным методом.
.
ОПИСАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ГЕНЕРАТОРА
Генератор сигналов низкочастотный прецизионный
по своей схеме относится к устройствам с диапазонно-кварцевой стабилизацией
частоты, т.е. сигналы всех выходных частот являются производными сигнала
опорной частоты, стабилизированной кварцем.
Прибор выполнен по двухканальной схеме: первый
канал обеспечивает получение диапазона частот выходного сигнала от 100Гц до 2
МГц, второй канал - от 0,001Гц до 99,999Гц.
Структурная схема генератора представлена на
рис.2.1.
Структурная схема прибора содержит опорный
(кварцевый) генератор, делитель частоты, датчик сетки частот, делитель частоты
на 5, выходное устройство, блок формирования низкочастотного сигнала с выходным
усилителем, регистр кода опорного напряжения, ЦАП1, ИОН, регистр кода
ослабления, управляемый аттенюатор, формирователь прямоугольного сигнала с
уровнями ТТЛ, блоки системы управления и блок питания.
Датчик сетки частот первого канала построен по
методу дробно-кратного синтеза с одним кольцом фазовой автоподстройки частоты
(ФАПЧ) и содержит плавный генератор, поглотитель импульса, делитель частоты с
переменным коэффициентом деления (ДПКД), фильтр нижних частот (ФНЧ), а также
регистр частоты, накапливающий сумматор и цифро-аналоговый преобразователь.
Дробный коэффициент деления получается за счёт
исключения (поглощения) части импульсов на входе ДПКД с помощью поглотителя
импульса, управляемого от накапливающего сумматора. В общем случае
последовательность импульсов на входе ДКПД распределена неравномерно, что
приводит в спектре выходного сигнала значительного числа дискретных побочных
составляющих. Для обеспечения равномерности входной импульсной
последовательности ДПКД введена аналоговая компенсация с помощью
цифро-аналогового преобразователя ЦАП1 и интегратора.
Код устанавливаемой частоты хранится в регистре
частоты и обеспечивает на выходе плавного генератора сетку частот от 25000050
до 34999999,995Гц с шагом перестройки 0,005Гц.
Значение трёх старших десятичных разрядов
частоты определяет коэффициент деления ДПКД N
, равный 250-350, а значение остальных разрядов поступает в накапливающий
сумматор (СН). С приходом тактового импульса от ДКПД накапливающий сумматор
суммирует свое содержание с входным числом и вырабатывает новое число, которое
преобразуется ЦАП1 в аналоговый сигнал (ток), поступающий на вход суммирующего
устройства - интегратора. В момент, когда число в СН превышает его емкость,
генерируется импульс переполнения, который поступает на поглотитель импульса,
запрещающий прохождение очередного импульса плавного генератора ДПКД.
Возникающая на входе ДПКД нерегулярность в выходной импульсной
последовательности компенсируется при сложении аналоговых сигналов с выходов
импульсно фазовый детектор (ИФД) и ЦАП1 в интеграторе.
Делитель частоты на 5 обеспечивает понижение
частоты выходного сигнала плавного генератора в 5 раз так, что на гетеродинном
входе смесителя диапазон частот входного сигнала оказывается равным 5000010 -
6999999,999ГЦ. Частота сигнального напряжения - 5МГц, поэтому диапазон частот
выходного сигнала смесителя равен 10 - 1999999,999Гц.
Максимальный уровень выходного сигнала задается
выходным усилителем, который вместе со смесителем охвачен системой
автоматической регулировки уровня (АРУ), обеспечивающей стабилизацию и
регулировку уровня выходного напряжения. Система стабилизации уровня включает в
себя ФНЧ, усилитель, преобразователь переменного напряжения в постоянное,
суммирующее устройство, регулируемый усилитель и полосовой фильтр. Система
регулировки и стабилизации уровня обеспечивает «мелкую» сетку значений уровня
выходного напряжения в пределах 6дБ с минимальной дискретностью 0,04 - 0,05%.
Управляющим напряжением при этом является опорное напряжение с выхода ЦАП2. Код
значения опорного напряжения хранится в регистре кода. Встроенный аттенюатор
ослабляет выходное напряжение от 0 до 8000 раз с шагом 1:2, 1:4, 1:10, 1:100.
Таким образом, уровень выходного напряжения
прибора на нагрузке 50Ом регулируется в пределах от 0,2 до 2500мВ с
дискретностью, определяемой поддиапазоном выходного напряжения.
Блок формирования низкочастотного сигнала
построен по методу прямого цифрового синтеза с постоянным числом ступеней
аппроксимации (1000) на период и выбором значений синуса из памяти. При этом в
качестве источника кода фазы используется счетчик импульсов, управляющий
постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Выходные коды ПЗУ с помощью ЦАП3
преобразуются в аналоговое напряжение, которое после фильтрации ФНЧ поступает
на выходной усилитель, обеспечивающий максимальный уровень выходного сигнала
2500мВ на нагрузке 50Ом. Источником входных импульсов счетчика являются
тактовые импульсы, поступающие с выхода компаратора и поделенные на 10с помощью
делителя частоты. При этом в регистр частоты записывается такое значение f
, что частота тактовых импульсов оказывается в 10000 раз большей, чем частота,
установленная на табло генератора.
Источником питания ЦАП3 является опорное
напряжение Uоп, вырабатываемое
ЦАП2.
Система управления (СУ) прибором обеспечивает:
набор и индикацию параметров выходного сигнала (f
и U) как при ручном
управлении от клавиатуры, так и при работе прибора в составе АИС;
преобразование вводимой информации в вид,
необходимый для управления узлами прибора и ее запоминание;
запись, хранение и вызов программ работы
прибора;
тестовую диагностику схем системы управления;
функциональную диагностику прибора.
Система управления содержит устройство
сопряжения с каналом общего пользования (КОП), клавиатуру, табло и устройство
управления.
Устройство управления содержит микропрограммный
автомат с ПЗУ на интегральных микросхемах (ИМС) серии 556, оперативное
запоминающее устройство (ОЗУ) и операционную часть на «жесткой» логике.
При внутреннем управлении частота и уровень
выходного напряжения устанавливаются с помощью клавиатуры. Кроме того
предусмотрена возможность запоминания 9 программ по частоте и уровню
напряжения.
При работе от КОП в составе АИС значения частоты
и уровня выходного напряжения программируются внешним устройством.
Установленные параметры индицируются на табло, как при внутреннем, так и дистанционном
управлении.
Напряжения питания в приборе обеспечиваются
блоком питания.
3.
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ БЛОКА 5 - 7МГц
Перестраиваемый генератор (ПГ) собран на
транзисторе VT4.
Элементами контура генератора являются первичная обмотка трансформатора Т2,
варикапы VD6 - VD13
и конденсатор С24. Потенциометр R17
позволяет регулировать амплитуду колебаний в пределах (50-200)мВ.
С вторичной обмотки трансформатора Т2 сигнал
подается на буферный каскад на транзисторе VT1,
построенный по схеме с общей базой с трансформаторной нагрузкой Т1. С выхода
буферного каскада сигнал подается на формирователь импульсов (VT2,
VT5, VT6,
VT8, VT9
и D1), который
преобразует сигнал ПГ в импульсы стандартных ТТЛ-уровней.
Сигнал с формирователя импульсов поступает на
делитель частоты на 5 (D2,
D7), устройство
синхронизации (D3.2, D16)
и ДПКД.
С выхода делителя частоты сигнал через ФНЧ
поступает на усилитель VT10,
собранный по схеме с общим эмиттером с трансформаторной нагрузкой Т3. ФНЧ
(катушка индуктивности L2,
конденсаторы С37, С38, С39, С41) отфильтровывает высшие гармоники сигнала. С
вторичной обмотки трансформатора Т3 сигнал передается в блок выходной.
Частота сигнала ПГ делится сначала на 2
триггером D14.1 затем на 5
вычитающим счетчиком с предварительной установкой состояния (микросхемы D4,
D5, D8,
D9.1, D9.2,
D10, D12.1).
Далее частота делится на 2 десятичными счетчиками с предварительной установкой
состояния (микросхемы D17,
D19). Путем
предварительной установки состояния соответствующего счетчика коэффициент ДПКД Nц
можно изменять от 200 до 398 с дискретностью 2, 10 или 100. На выходе
микросхемы D15.4 формируется
импульс конца счета, по которому производятся предварительная установка
счетчиков (D17, D19)
для обеспечения нужного коэффициента деления в следующем цикле счета,
переключается Rs-триггер (D15.1,
D15.2).
Триггер (D15.1,
D15.2) разрешает
срабатывание триггера (D12.2),
который вырабатывает Имп.старт.2. По этому импульсу производится начальная
установка триггеров (D8,
D20) устройства
формирования тактовых и стартовых импульсов.
Триггер D20.2
формирует Имп. старт.1, соответствующий началу цикла счета ДПКД, а триггера (D18, D20.1)
образуют делитель частоты на 5, формирующий тактовые импульсы ТИ1 с частотой f / 10. По
Имп. старт.1 обновляется содержимое триггера хранения младшего разряда кода
целой части коэффициента деления ДПКД (микросхема D3.1),
импульсы ТИ1 поступают на устройство синхронизации импульсов разряда и
компенсации.
Кроме того, импульсы ТИ1, Имп.
старт.1 и Имп. старт.2 поступают на формирователь импульсов компенсации.
Устройство вырезания импульса
обеспечивает вырезание одного импульса входной последовательности за каждое
срабатывание. Срабатывает это устройство либо в каждом цикле счета при нечетном
коэффициенте деления ДПКД, либо один раз за несколько циклов при дробном
коэффициенте деления. Командой срабатывания устройства вырезания является либо
импульс конца счета (при нечетном Nц), либо импульс
вырезания (при дробном N). Собственно вырезание
осуществляется изменением коэффициента деления счетчика на триггерах D14 с двух на
три на время прохождения входного импульса. Линейка триггеров (D11, D13)
привязывает момент изменения коэффициента деления к нужной фазе входного
сигнала. При срабатывании триггера D14.2
устройство вырезания импульса возвращается в исходное состояние. С учетом
устройства вырезания импульса коэффициент деления ДПКД N = 200 - 399
(в приборе использован диапазон изменения N = 250 -
349).
Устройство синхронизации
трехступенчатое. Каждая последующая ступень тактируется импульсами более
высокой частоты, чем предыдущая. Соотношение между частотами импульсов выбраны
так, чтобы, несмотря на разбросы и вариации времен задержек импульсов в
микросхемах срабатывание каждого из триггеров устройства происходило всегда по
одному и тому же импульсу из последовательности, поступающей на тактовый вход.
Таким образом, фазовый сдвиг между импульсами НГ и выходными импульсами
устройства синхронизации определяется параметрами триггера D16.2. Период
повторения выходных импульсов устройства синхронизации задается поступающим из
формирователя импульсов компенсации импульсом разряда, с частотой, равной
частоте сравнения кольца ФАПЧ (100Гц). Сигнал с выхода микросхемы D16.2 через
дифференцирующую цепочку С43, Е1, R50 и
усилитель на транзисторе V11 поступает на фазовый дискриминатор.
Устройство синхронизации импульса
разряда и импульсов компенсации осуществляет привязку длительностей и
временного положения этих импульсов к соответствующим импульсам
последовательности ТИ1.
Так как длительность импульсов
компенсации может принимать одно из десяти фиксированных значений, на диаграмме
условно показаны все десять возможных положений фронта импульса.
Фазовый дискриминатор состоит из RS-триггера (D24) и
усилителя (VT15-VT18). RS-триггер
собран на 2D-триггерах,
причем один из них D24.1 является рабочим, другой D24.2 -
вспомогательным, служит для обеспечения работы схемы поиска. В установившемся
режиме на выходе триггера D24.2 низкий логический уровень. В
случае f < f , который
реализуется, например, при включении прибора, так как в этот момент конденсатор
С5 разряжен, управляющее напряжение на варикапах ПГ равно нулю и частота НГ
минимальна.
На прямых выходах триггеров D24.1 и D24.2 низкие
логические уровни.
Аналогично установление рабочего
режима происходит и при других начальных условиях.
Коммутатор токов заряда конденсатора
включает в себя диоды VD21, VD22, VD23, VD24 и
транзистор VT20. В
отсутствии импульсов заряда и разряда диоды VD21и VD23 открыты, VD22 и VD24 закрыты,
вход интегратора отсоединен от стабилизаторов токов заряда и разряда Синт. На
конденсаторе Синт при этом напряжение не меняется. Диод VD22
открывается импульсом заряда (VD21 при этом закрывается).
Диод VD24
открывается импульсом разряда (VD23 при этом закрывается).
Транзистор VT20 открыт во
время действия импульса разряда.
Формирователь импульса разряда
собран на транзисторах VT12, VT13, VT14 и служит
для преобразования стандартных ТТЛ-уровней импульса разряда в уровни,
необходимые для управления диодами и транзистором коммутатора токов
заряда-разряда конденсатора Синт.
Стабилизатор тока заряда Синт
построен на микросхеме D25.1, транзисторе VT19,
стабилитроне VD19. Ток в
стабилизатор тока заряда втекает либо через транзистор VT17 и диод VD21 (при
отсутствии импульсов заряда и разряда), либо через устройство компенсации
помехи дробности и транзистор VT20 (при наличии импульса
разряда).
Стабилизатор тока разряда Синт
построен на микросхеме D26, транзисторах VT28, VT32. Ток
разряда протекает через транзистор VT31
устройства привязки уровня и далее либо через диод VD23 и
транзистор VT13 (при
отсутствии импульса разряда), либо через диод VD24 и
конденсатор С68 (при наличии импульса разряда).
Устройство привязки уровня (D27, VT31, VT33)
стабилизирует напряжение 5В на истоке VT31, не
изменяя ток через этот транзистор.
В состав устройства компенсации
входят транзисторные ключи (VT21 в первом компенсируемом
разряде, VT24 во втором
разряде и VT27 в третьем
разряде), стабилизаторы токов (стабилизатор тока заряда Синт служит
стабилизатором первого разряда, V25.2 - стабилизатор тока второго и
третьего разрядов). При отсутствии импульсов компенсации транзисторные ключи
открыты, а диоды VD25, VD26 и VD27 закрыты.
При появлении импульса компенсации в каком-либо из трех первых компенсируемых
разрядов соответствующий транзисторный ключ закрывается, диод открывается, на
одном из резисторов R92, R108 либо R111
создается разность потенциалов. Так как напряжение на истоке транзистора VT31
поддерживается равным 5В, эта же разность потенциалов оказывается приложенной к
резисторам R97, R103, R105 и R113. При
этом от тока разряда Синт через перечисленные резисторы ответвляется ток,
определяемый током соответствующего стабилизатора и соотношением резисторов R92 и R97, R108 и R103, R105, R111 и R113.
Компенсация в четвертом и пятом разрядах производится за счет ответвления тока
через резисторы R136 и R140
соответственно. Подстройка токов компенсации осуществляется резисторами R89 в первом
разряде, R105 во
втором, R137 в
четвертом.
Интегратор представляет собой
операционный усилитель, состоящий из входного дифференциального усилителя (VT22, VT23, VT25, VT26),
разностного каскада VT29 с динамической нагрузкой VT30,
предоконечного каскада (VT34, VT35) и
оконечного каскада (VT36, VT37),
охваченный отрицательной обратной связью через конденсатор Синт (С66). Резистор
R115
компенсирует начальный разбаланс интегратора.
Устройство выборки-запоминания
представляет собой включенные последовательно электронные ключи VT41 (с
запоминающим конденсатором C73) и VT43 (с
запоминающим конденсатором C74), каскады управления электронными
ключами (VT38, VT39, VT40, VT42, VT44, VT45), повторитель
напряжения D29,
развязывающий конденсатор C76 с нагрузкой и масштабный
усилитель-инвертор D28. Переменным резистором R165
компенсируется на выходе ключей помеха от сигнала управления.
Сигнал управления подается на ПГ
через ФНЧ (конденсаторы C4, C5, резисторы
R6, R7, R8,. R10, диоды VD1, VD2, VD4).
.
ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ И ЕЁ ОБСНОВАНИЕ
Важной частью при разработке электронных
устройств является выбор элементной базы, т.к. от правильности выбора элементов
и компонентов на прямую зависит гарантированное выполнение этим устройством
своих функций, обусловленных в техническом задании, а также стоимость самого
устройства.
При выборе элементной базы для разрабатываемого
устройства необходимо учитывать следующие требования:
обеспечение достаточного быстродействия
электронной схемы;
обеспечение необходимого уровня
микроминиатюризации электрорадиоэлементов (ЭРЭ) в соответствии с ограничением
стоимости и технической обоснованностью их применения. При этом габариты
разрабатываемой печатной платы могут варьироваться в широких пределах;
обеспечение минимальной потребляемой мощности
ЭРЭ;
обеспечение работы платы в условиях, указанных в
техническом задании;
обеспечение наименьшей себестоимости
изготовления печатной платы;
В процессе разработки блока 5 - 7МГц для
реализации электронно-логиче-ской схемы были выбраны микросхемы, а также
конденсаторы, резисторы, трансформаторы, диоды, варикапы, стабилитроны и
транзисторы отечественного производства различных серий:
-элементы контура генератора Тр28,
2В124А 6, 2В124А,
КТ4-25б-250В-2/10пФ-МПО-В
формирователь импульсов 530ЛА3,
2Т316Б, 2Т368А, 2Т316Б
устройство синхронизации 530ТМ2,
530ТВ10
формирователь низких частот
КМ-5а-М1500-2200пФ 5%,
КМ-5а-Н90-0,1мкФ
вычитающий счетчик с предварительной
установкой состояния 133ЛЕ1, 530ЛА3, 530ТВ9, 133ЛН1
десятичный счетчик с предварительной
установкой состояния 533ИЕ6
фазовый дискриминатор 100ТМ131,
2Т363Б
коммутатор токов заряда Синт
СВЧ3А539А
формирователь импульса разряда
2Т326Б
стабилизатор тока заряда Синт
2П307Г, 2С156В, 1НТ251
стабилизатор тока разряда Синт
144УД6А, 2Т312В, 2П103Б
устройство привязки уровня 2П103Д,
2Т326Б, 159НТ1В
операционный усилитель
2П307Г,2Т633А, 2Т313А, 2Т326Б, КМ-5а-М47-150 пФ 5%
устройство выборки-запоминания
2П307Г, 2Т633А, 2Т326Б, КМ-5а-М47-330пФ 5%, КМ-5а-М47-470пФ 5%, 140УД6А,
544УД1А, КМ-5аН90-0,1мкФ, СП3-19а-0,5Вт 15кОм 10%
формирователь низких частот
КМ-5а-М47-100пФ 5%,
К10-17-2а-Н90-0,47мкФ-В, С3-23-0,125-510Ом 5%-Б-Д, С2-23-0,125-8,2кОм 5%-Б-Д,
С2-23-0,125-200Ом 5%-Б-Д,
С2-23-0,125-6,8Ом 5%-Б-Д,
2Д522Б
5.
РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ
Многослойные печатные платы представляют собой
сложные изделия, для изготовления которых, в зависимости от технологии,
требуются более сотни различных материалов, а также применение сложного
комплекса прецизионного оборудования, оснастка и длительный способ
изготовления.
Разрабатываемая многослойная печатная плата
должна выполнять следующие свойства печатного монтажа:
возможность массового механизированного
производства;
точную повторяемость рисунка схемы от платы к
плате;
относительную простоту выполнения монтажных
соединений компонентов схемы и возможность их замены;
возможность механизации сборочно-монтажных и
регулировочных операций при изготовлении аппаратуры;
дальнейшее сокращение веса и габаритов
аппаратуры и т. д.
К отличительным особенностям многослойной
печатной платы следует отнести:
более высокую удельную плотность рисунка
печатных проводников и выводных точек (контактных площадок);
более высокую стабильность всех параметров
печатной схемы при изменении внешних условий за счет размещения всех
проводников внутри одного материала.
Многослойная печатная плата - это сложное
изделие, которое обуславливает ряд новых требований к материалам, технологическим
процессам, технологическому оборудованию, производственным помещениям,
организации производства и подготовке специальных кадров.
Многослойный печатный монтаж нашел применение
для коммутации разнообразных компонентов: стандартных дискретных элементов,
различных модульных блоков и функционально законченных плоских схем в запаянных
корпусах или залитых компаундом, интегральных схем в цилиндрических или плоских
корпусах.
Одна многослойная печатная плата может
объединить большое число сложных компонентов радиоэлектронной системы,
обеспечивая значительную экономию места и веса, и, в то же время, эффективно
уменьшая количество внешних выводов по сравнению с тем, сколько бы их
потребовалось в случае применения традиционных принципов монтажа.
Важная особенность многослойного печатного
монтажа в разрешении многих проблем, связанных с взаимными помехами.
Осуществляется она введением в конструкцию плат экранирующих слоев.
Многослойные печатные платы позволяют совмещать цепи постоянного и переменного
токов в одной конструкции платы, при этом экранированием исключается их
взаимное влияние.
Как и любое новое направление в технике, в
поисках простейшего решения, многослойный печатный монтаж в начале своего
развития получил много различных конструктивно-технологических направлений.
В отечественной промышленности существует два
конструктивно-техноло-гических направления в технологии изготовления МПП:
. Изготовление МПП с применением
химико-гальванических процессов для получения межслойных соединений в плате в
процессе ее изготовления;
. Изготовление МПП без межслойных соединений и
получение их последующей пайкой или сваркой.
Изготовление МПП с применением
химико-гальванических процессов имеет три разновидности:
Изготовление МПП без межслойных соединений в
плате имеет две разновидности:
Анализ требования техники и технологии
производства МПП в отечественной промышленности и опыта зарубежных фирм
показывает, что метод металлизации сквозных отверстий наиболее перспективный.
Метод изготовления МПП металлизацией сквозных
отверстий заключается в склеивании (прессовании) одновременно всех печатных
слоев платы с помощью стеклоткани, пропитанной лаком (смолой). Межслойные
соединения выполняются в виде металлизированных отверстий, соединяющих наружные
и внутренние слои платы. Рисунок схемы внутренних слоев МПП выполняется на
заготовках из одностороннего или двухстороннего фольгированного диэлектрика
фотохимическим методом.
Рисунок наружных слоев выполняется
комбинированным позитивным методом после прессования МПП.
В склеенной МПП после нанесения рисунка схемы на
наружные слои (до операции травления) сверлят сквозные отверстия. Эти отверстия
располагаются в узлах координатной сетки, по которой выполнен рисунок схемы.
Точность выполнения отверстий по координатам должна быть обеспечена в пределах
±0.05мм. Это необходимо для обеспечения совмещения отверстий с контактными
площадками на каждом слое. Диаметр отверстий должен быть не менее 1/3 толщины
платы, только в этом случае могут быть гарантированы условия для качественной
металлизации.
Операция металлизации отверстий -
одна из основных в процессе изготовления МПП данным методом. От качества
металлизации существенно зависит качество самой платы. Через металлизацию в
отверстиях электрически соединяются все слои МПП. Для того чтобы соединение
слоев было надежней, перед металлизацией выполняют операцию подтравливания
диэлектрика. Для этой цели используют 80%-ный раствор Н SO , а затем НF.
В результате подтравливания
диэлектрика площадь контакта на внутренних слоях увеличивается, что и
гарантирует более надежное соединение слоев.
Однако на операции гальванической
металлизации стремятся использовать электролиты с повышенной рассеивающей
способностью. Для металлизации МПП в последнее время разработан электролит
следующего состава:
CuSO 5H O - 200г/л; H SO - 100г/л; (NH ) SO - 40г/л;
Электролит приведенного состава
позволяет получать осадок хорошего качества при плотности тока до 3А/дм и t= 18 - 22°С.
При температуре 40 - 50°С допустимая плотность тока до 5А/дм 2 .
После осаждения меди схему защищают
слоем гальванического серебра или ПОС-61. Затем удаляют защитный слой
фоторезиста и производят операцию травления наружных слоев МПП.
Из
Похожие работы на - Разработка датчика сетки частот генератора сигналов низкой частоты Дипломная (ВКР). Информатика, ВТ, телекоммуникации.
Готовое Сочинение За Обедом
Ответ на вопрос по теме Учебный курс Экологическое право (часть 2)
Дипломная работа по теме Особенности правового регулирования органов опеки и попечительства в городе Курске
Ответ на вопрос по теме Бартер и деньги
Социальная Реабилитация Инвалидов Курсовая Работа
Технологический Процесс Изготовления Кв 26 Дипломная Работа
Получение алканов,алкенов,алкинов. важнейшие представители. применение в промышленности.
Реферат по теме Активизация учебного процесса
Курсовик По Архитектуре
Курсовая Работа На Тему Творчая Спадчына Алеся Пісьмянкова
Сочинение: Тема народных страданий в поэзии Н.А. Некрасова
Реферат по теме Графические форматы
Реферат Түрлері
Реферат: Ение власти: теория и практика. Дисциплина: Теория государства и права
Практическое задание по теме Задача по Гражданскому Кодексу РФ
Реферат по теме Политические партии и движения
Курсовая работа: Особенности содержания воспитательной деятельности педагога в современной профессиональной школе
Русские Рефераты
Реферат: Відповідальність працівників за порушення законодавства про охорону праці
Дипломная работа по теме Коммуникативно-прагматических особенностей рекламных текстов
Реферат: Современные строительные материалы для отделки фасадов
Курсовая работа: Приватизация государственной собственности в Республике Беларусь
Контрольная работа: Страховые услуги