Разработка модуля для радиоэлектронной аппаратуры - Курсовая работа

Производство радиоэлектронной аппаратуры в настоящее время развивается высокими темпами, находит все более широкое применение во многих областях народного хозяйства и в значительной мере определяет уровень научно-технического прогресса. Современная радиоэлектронная аппаратура используется в радиолокации, системах связи, вычислительной технике, машиностроении, в физических, химических и биологических исследованиях и т.д.Механические воздействия - М3 (возимая и стационарная РЭА промышленных предприятий) вибрация: частота, Гц, не более 1…60 ускорение, g, не более 2 удары многократные: ускорение, g, не более 15 длительность импульса, мс, не более 2…15 Анализ принципиальной электрической схемы проводится для выявления электрорадиоэлементов, расположенных на печатной плате и вне ее. Определение состава схемы, приведенной на ПТЭС 436234.001 Э3 и выявление ЭРЭ, расположенных на плате и вне платы. Напряжение питания от внешнего источника напряжения 4,5…15 В, подаваемое на разъем ХР1 или от батареи типа "Крона", через выключатель SA1 на входной фильтр (конденсаторы С1, С2) поступает на импульсный понижающий стабилизатор напряжения на микросхеме DA1. Временной интервал между щелчками метронома задается программно, на выводах микроконтроллера формируются короткие прямоугольные импульсы, на 14-ом выводе формируется импульс сильной доли, а на 15-ом выводе - импульс слабой доли, затем эти импульсы смешиваются на резистивном смесителе R11, R12, R14, R15 и усиливаются выходным усилителем.Под расчетом надежности в данном случае понимается определение численного значения времени наработки на отказ (Тн).Ориентировочный расчет надежности производится с целью определения целесообразности дальнейшего проектирования. При расчете принимаются следующие допущения: - отказы элементов считаются событиями случайными и независимыми; отказ любого из элементов приводят к отказу аппаратуры; все элементы функционируют в типовых, номинальных режимах; вероятность безотказной работы элементов изменяются во времени по экспоненциальному закону, то есть считается, что интенсивность отказов элементов есть постоянные величины.Цель - определение показателей надежности проектируемого модуля в реальных условиях эксплуатации с учетом особенностей функционирования принципиальной схемы, которое позволяет оценить влияние условий применения элементов и дестабилизирующего влияния окружающей среды на надежность аппаратуры. В общем случае формула расчета надежности в реальных условиях эксплуатации имеет вид амв, at, авл, ад - коэффициенты, учитывающие влияние на надежность механических воздействий, температуры, влажности и давления соответственно; Кэн - коэффициент электрической нагрузки, учитывающий особенности функционирования принципиальной схемы с выбранными элементами. Поэтому наиболее точный результат интенсивности отказов модуля дает формула, учитывающая соответствующие коэффициенты для каждого i-го элемента: (4.8)Цель аналитического расчета состоит в определении минимально необходимой для размещения элементов схемы и других технологических зон модуля площади печатной платы. В общем случае печатная плата содержит пять основных технологических зон: S1 - зона размещения электрорадиоэлементов; При этом площадь печатной платы (Sпл) будет определяться как сумма площадей указанных зон: Sпл = S1 S2 S3 S4 S5. Зона размещения электрорадиоэлементов является основной и определяется по формуле Тогда требуется рассчитать площадь, необходимую для размещения этих площадок.Класс точности в основном определяется возможностью прокладки проводников между двумя соседними контактными площадками. Расчет минимального расстояния (l) для прокладки n-го количества проводников между двумя отверстиями диаметрами D1 и D2 с контактными площадками производят по формуле Чтобы проложить n=1 проводник между ближайшими отверстиями с диаметрами D1=D2=0,7 мм, потребуется при первом классе точности мм. Проектируемый модуль предполагается эксплуатировать в условиях тропического климата с небольшой влажностью, но, учитывая высокую плотность компоновки элементов на плате, в качестве материала печатной платы выбран не гетинакс, а фольгированный стеклотекстолит. Минимальное расстояние между проводниками для класса точности 2 составляет 0,45 мм, поэтому электрическая прочность изоляции обеспечена.Наиболее часто устойчивость модуля к механическим воздействиям оценивают на основе анализа собственной резонансной частоты колебаний модуля. Частоту собственных колебаний равномерно нагруженной ПП определяют по формуле , (7.1) где a и b - длина и ширина печатной платы; D - цилиндрическая жесткость ПП: , (7.2) где Е - модуль упругости; h - толщина ПП; n - коэффициент Пуассона; М - масса платы с элементами; Ka - коэффициент, зависящий от способа закрепления сторон платы, определяемый по формуле В проектируемом модуле печатная плата закреплена в четырех точках.

Содержание

Введение

1. Краткое техническое задание

2. Расчет надежности объекта проектирования

3. Ориентировочный расчет надежности

4. Уточненный расчет надежности

5. Аналитический расчет печатной платы

6. Расчет топологических характеристик платы

7. Расчет вибропрочности радиоэлектронного модуля

Заключение

Список литературы

Приложения: 1. Схема электрическая принципиальная

2. Перечень элементов схемы электрической принципиальной

3. Чертеж печатной платы

4. Сборочный чертеж радиоэлектронного модуля

5. Спецификация к сборочному чертежу