Конструкторський аналіз схеми електричної принципової

Одним з основних конструкторських документів на ЕА є схема електрична принципова (ЕС). Схема електрична принципова визначає повний склад радіоелементів і зв'язки між ними. Вона дозволяє мати повне уявлення про принцип роботи її і служить підставою для розробки інших конструкторських документів (складальне креслення, креслення для електромонтажу, схем з'єднань, креслень друкованих плат і т.д.). Ці схеми також використовуються для вивчення принципів роботи виробів при їх наладці, контролі та ремонті.

Аналіз електричної принципової схеми проводять з точки зору можливостей конструктивного виконання або компонування з урахуванням обмежень (теплового, електричного, магнітного і електромагнітного взаємовпливу ЕРЕ).

За результатами аналізу електричної принципової схеми функціонального вузла і елементної бази визначають:

- конструкторську складність (насиченість ДП ЕРЕ);

- параметр, що визначає конструкцію ДП (швидкодія, потужність розсіювання, частота і т. д.);

- конструкцію ДП (орієнтовно);

- форму монтажних отворів;

- форму контактних площинок (КП);

- крок координатної сітки.

Для вирішення компонувальних задач модуля 1-го рівня потрібний аналіз електричної принципової схеми для визначення схемотехнічних особливостей, які можуть вплинути на компонування і конструкцію ДП.

При аналізі електричної принципової схеми потрібне визначити:

1) призначення функціонального вузла (цифровий, аналоговий, аналого-цифровий, виконувані функції), а також принцип роботи. Наприклад, аналогова апаратура зазвичай конструюється у вигляді лінійки послідовних каскадів з мінімальною довжиною міжкаскадних зв'язків, і в ній не застосовується максимально щільне компонування ЕРЕ для виключення самозбудження схеми, що також знаходить віддзеркалення в конструкції ДП (витягнута форма ДП), в щільності друкованого монтажу (невисока), класі точності ДП, матеріалі, методі виготовлення ДП; вивчення особливостей функціонування визначає зв'язок модуля, що розробляється, і ДП з другими модулями;

2) параметри, що впливають і ускладнюють компонування ЕРЕ, конструкцію модуля і ДП. До них відносяться:

- діапазон робочих частот - знання частотних характеристик дозволяє, виходячи з вимог електромагнітної сумісності, визначити обмеження на взаємне розташування елементів ліній зв'язку і компонентів, вибрати відповідний матеріал основи ДП; наприклад, для низькочастотних схем - склотекстоліт; для високочастотних - фторопласт та ін.;

- швидкодія - вимоги по швидкодії в цифровій ЕА забезпечуються правильним вибором матеріалу основи ДП, оскільки швидкість поширення сигналів в електронних схемах зворотно пропорційна діелектричній проникності матеріалів, з яких виготовлені ДП; компонуванням ДП, розміщенням компонентів уздовж провідників живлення; мінімізацією довжини ліній зв'язку, збільшенням числа шарів ДП і щільність провідного малюнка;

- величини діючої напруги і струмів - для правильного вибору матеріалу основи ДП, її конструкції, класу точності ДП (ширина провідників і відстані між провідниками, оскільки допустима робоча напруга між двома паралельними провідниками залежить від відстані між ними, матеріалу та умов експлуатації. Наприклад, при зниженому атмосферному тиску, високій вологості і підвищеній температурі величина допустимої робочої напруги між провідниками знижується в 2-4 рази;

- мінімально допустима ширина провідника пов'язана безпосередньо із струмами, що протікають по них і тому необхідно визначити усі величини струмів і вибрати згодом таку ширину провідника, щоб щільність струму не перевищувала допустиму;

3) усі типи електричних кіл, оскільки кожна має свої конструктивні особливості:

- кола входу і виходу сигналів - вхідні і вихідні друковані провідники не повинні прокладатися поруч або паралельно один одному, щоб уникнути виникнення паразитних зворотних зв'язків. З цією ж метою провідники вхідних і вихідних кіл, зведених в систему для під'єднання до з'єднувача, доцільно розділити екрануючими провідниками або "земляними" виходами;

- шини "земля" і "живлення" повинні мати можливо нижчий опір і використовувати крайні контакти з'єднувачів, а шину "земля", по якій течуть сумарні струми, слід виконувати максимальної ширини;

- сигнальні кола - вжити заходи для виключення виникнення паразитних перешкод в результаті ефектів відбиття в сигнальних лініях зв'язку в результаті неузгоджених навантажень , перехресних наведень між сигнальними лініями зв’язку, спотворення форми сигналу в лініях зв'язку, наведень від зовнішніх полів, які значною мірою залежать від форми, довжини, взаємного розташування провідників;

- кола імпульсних і високочастотних сигналів - забезпечити розв'язку по високих частотах;

- шлях поширення корисного сигналу - оскільки при розміщенні компонентів, наприклад, підсилювальних пристроїв, як правило, порядок розміщення компонентів відповідає послідовності проходження сигналу в електричній принциповій схемі;

- найбільш теплонавантажені ЕРЕ рівномірно розміщують по ДП або по периферії ДП, вибираючи відповідний варіант установки;

- ЕРЕ, чутливі до зовнішніх електричних, теплових і других взаємодій;

- виділяють найбільш критичні по електромагнітній сумісності ЕРЕ і електромонтажні зв'язки для установки екранів, розв'язуючих кіл і ін.

- напругу і силу струму джерел електроживлення.

Аналіз схеми електричної принципової обов'язково повинен передувати компонувальним роботам і рекомендується проводити в наступній послідовності:

- з'ясування призначення і функціонування схеми, зіставлення умов експлуатації і технічних умов на використання елементів, бази;

- виділення найкритичніших елементів по електромагнітній сумісності і тепловому режиму;

- аналіз органів управління, індикації і приєднання, виділення модулів згідно функціонально-вузловому принципу;

- аналіз зв'язків між модулями;

- виявлення настановних і приєднувальних розмірів елементної бази.

Аналіз призначення електричної принципової схеми конкретизує електричні і технічні параметри виробу, вивчення особливостей функціонування ЕС, пояснює особливості і зв'язки проектованого виробу з іншими пристроями, модулями і людиною-оператором.

Необхідно з'ясувати, які органи управління і індикації повинні бути винесені на лицьову панель, які з елементів і приладів є найважчими і вимагають спеціального кріплення. Слід також визначити, якими елементами зовнішнього електричного зв'язку виріб сполучений з іншими пристроями, встановити наявність високовольтних кіл з тим, щоб, з одного боку, забезпечити безпеку роботи оператора.

Аналіз органів управління, індикації і приєднання ЕС дозволяє уточнити вимоги до конструкції РЕА відповідно до основного призначення виробу. При аналізі органів управління і індикації слід вивчити можливість застосування новітніх перспективних елементів управління і відображення.

У описі схеми повинне бути вказане призначення її активних і пасивних елементів та їх ролі в забезпеченні заданого функціонування вузла.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Аналіз конструкторських аналогів	\|	Вибір та обґрунтування елементної бази

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.009 сек.