Расчет параметров электрических соединений

Выбор размеров отверстий в ПП

От соотношения размеров отверстий в печатной плате и ее толщины зависит качество металлизации в отверстиях и целостность печатной платы при механической обработке. Оптимальное соотношение между диаметром отверстия d и толщиной H_n платы, для текстолита d ³ 0,6·H_n=0,9 мм.

В данном случае H_n=1,5 мм. Определяем номинальное значение диаметров монтажных отверстий d:

, (8.1)

где - диаметр вывода ЭРЭ; - нижнее предельное отклонение от номинального диаметра монтажного отверстия; r – разница между минимальным диаметром вывода ЭРЭ, ее выбирают в пределах 0,1..0,4 мм. Рассчитанные значения d к предельному ряду размеров отверстий по ГОСТ 10317 – 79. Таким образом, d = 1,0 мм. Данные условия выполняются.

Для элементов R1 – R3,R5 - R8; DA1; VT1 – VT3; C2 - C14; L1, L2; = ± 0,10 мм, =0,7 мм; XS1; R4 =1 мм;

Исходя из данных, и вышеперечисленных условий, имеем:

R1 – R3,R5 - R8; DA1; VT1 – VT3; C2 - C14; L1, L2;

d=0,7+0,1+0,1=0,9 мм;

XS1; R4; d=1,0+0,1+0,1=1,2 мм;

Диаметры выводов 0,9; 1,2; мм приводим к предельному ряду размеров отверстий по ГОСТ 10317-76 и выбираем общий диаметр отверстий для типов выводов.

Для R1 – R3,R5 - R8; DA1; VT1 – VT3; C2 - C14; L1, L2; – d=1,1 мм; для XS1; R4 – d=1,3 мм.

Расчет печатного монтажа

Исходя из технологических возможностей производства, выбираем метод изготовления ПП – химический.

Определим минимальную ширину печатного проводника по постоянному току:

(8.2)

где I_max - максимальный постоянный ток, А, протекающий в проводниках I_max =0,01; j _доп- допустимая плотность тока, А/мм² , выбирается в зависимости от метода изготовления j _доп =20 А/мм², и h - толщина проводника h = 50 мкм = 0,05 мм. Тогда t_min = 1 мкм.

Рассчитаем минимальный диаметр контактных площадок:

, (8.3)

где - наименьший номинальный эффективный диаметр площадки:

, (8.4)

где - соответственно верхнее и нижнее предельные отклонения диаметра контактной площадки ; - расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки; - позиционные допуски на расположение отверстий и центров контактных площадок соответственно, - максимальный диаметр просверленного отверстия:

, (8.5)

где - верхнее отклонение от номинального диаметра монтажного отверстия.

Минимальная ширина проводников:

, (8.6)

где - минимальная эффективная ширина проводника равная 0,15 мм.

Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой:

, (8.7)

где - расстояние между центрами элементов печатного рисунка, - допуск на расположение проводников (табл.4) [2].

, (8.8)

, (8.9)

Минимальное расстояние между проводниками:

, (8.10)

Минимальное расстояние между двумя контактными площадками:

, (8.11)

Расчет надежности приёмника

Под надежностью понимают свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

Проблема надежности РЭА в настоящее время, стоит на одном из первых мест, в связи с усложнением РЭА, и повсеместным ее внедрением во все отрасли народного хозяйства. Обычно, чем сложнее РЭА, тем она меньше работает и больше простаивает на различных профилактических ремонтах.

Интенсивности отказов элементов определяются в первую очередь качеством их конструирования и изготовления.

В Таблице 9.1 приведены перечень элементов электрической схемы малогабаритного двухконтурного приёмника прямого усиления и значения интенсивности отказов для этих элементов.

Таблица 9.1

Наименование и тип радиоэлемента	, 10^-6 1/ч	№ табл. для	N_i, шт.	, 10^-6 1/ч	Обозначение на схеме
Транзистор КТ3102БМ	4,0	2	1	4,0	VT1
Транзистор МП 38	4,0	2	1	4,0	VT2
Транзистор МП 42	4,0	2	1	4,0	V VT3
Резистор СП3-3бМ	20,0	3	1	20,0	R4
Резистор СТ1-17	3,3	11	1	3,3	R8
Резистор МЛТ-0,125	2,0	3	6	12,0	R1-R3, R5-R7
Конденсатор К53-1	2,3	2	5	11,5	C5,C6,C11,C12,С14
Конденсатор КПП2	8,0	5	1	8,0	С1
Конденсатор КМ-4	4,0	5	8	32,0	С2-C4, C7-C10, C13
Разъем многоштырьковый	0,6	7	1	0,6	XS1
Катушка ВЧ	2,0	8	2	4,0	L1,L2
М/С К157ХА2	0,5	13	1	0,5	DA1
Выключатель	30.0	6	1	30.0	SA1
Динамическая головка	4,0	11	1	4,0	ВА1

Интенсивность отказов устройства ищется по формуле:

(9.1)

где k – количество групп и типов элементов. Подставив в (9.1) данные из табл.1 получим, что

1/ч (9.2)

Нужно также учитывать влияние паек, особенно в сложных электронных устройствах, где их очень много, можно учесть, увеличив результирующую интенсивности отказов на 15 – 20%. Общая интенсивность отказов с учётом влияния паек:

1/ч (9.3)

Найдем общую интенсивность отказов устройства с учетом условий эксплуатации согласно формуле:

(9.4)

где – поправочный коэффициент. Данный радиоприёмник, это подвижная (переносная) аппаратура, тогда . Подставив выражение (9.3) и значение поправочного коэффициента в выражение (9.4), получим: