Модули первого уровня

При конструировании модулей первого уровня выполняются следующие работы:

• изучение функциональных схем с целью выявления одинаковых по назначению подсхем и унификации их структуры в пределах конкретного изделия, что приводит к уменьшению многообразия различных подсхем и, следовательно, номенклатуры различных типов ТЭЗ;

• выбор серии микросхем, корпусов микросхем, дискретных ЭРЭ;

• выбор единого максимально допустимого числа выводов соединителя для всех типов модулей (за основу принимают число внешних связей наиболее повторяющегося узла в наборе узлов изделия с учетом цепей питания и нулевого потенциала и 5... 10 %-ного запаса контактов на возможную модификацию);

• определение длины и ширины печатной платы. Ширина платы, как правило, кратна или равна длине соединителя с учетом полей установки и закрепления платы в модуле второго уровня. Требования по быстродействию и количество устанавливаемых на плату компонентов влияют на ее длину;

• собственно конструирование печатной платы;

• выбор способов защиты модуля от перегрева и внешних воздействий.

Рисунок 3.2 – Типовой элемент замены:

1 – лицевая панель; 2 – невыпадающий винт; 3 – печатная плата;
4 – микросхема; 5 – развязывающий конденсатор; 6 – электрический соединитель

При большом числе внешних цепей на ТЭЗ устанавливают несколько соединителей, располагающихся на одной или нескольких сторонах платы. В приведенной на рисунке 1.7 конструкции ТЭЗ с двусторонним расположением соединителей стрелками показаны направления установки ТЭЗ в приборные соединители шасси блока, а затем кабельного соединителя, закрепленного на кронштейне, в приборный соединитель ТЭЗ.

Соединители обеспечивают наиболее быструю и легкую замену модулей и бывают прямого и косвенного сочленения. Вилка соединителя прямого сочленения является частью печатной платы, на которой одним из известных методов выполнения рисунка печатного монтажа получают контакты соединителя (печатные ламели). Розетка соединителя прямого сочленения бывает открытого и закрытого исполнения. В розетках открытого исполнения прорезь для установки печатной платы открыта с концов (отсюда подобное название), что позволяет устанавливать в нее различные по ширине платы. Розетки закрытого типа с концов ограничены торцевыми поверхностями и служат для установки плат фиксированной ширины. Взаимная ориентация модуля и розетки осуществляется перегородкой в розетке и пазом под эту перегородку в концевой части печатной платы. Фиксация модуля в розетке открытого исполнения производится за счет пружинящих контактов розетки, в розетке закрытого исполнения – еще и торцевыми поверхностями соединителя. Соединитель прямого сочленения разрабатывается под плату определенной толщины. Расстояние между соседними печатными ламелями выбирается из ряда: 1,25; 2,5; 3,75 и 5 мм.

Рисунок 3.3 – ТЭЗ с тремя соединителями: 1 – ТЭЗ; 2 – кронштейн с кабельным соединителем; 3 – шасси блока

Рисунок 3.4 – Концевая часть вилочного печатного соединителя платы: 1 – печатная ламель; 2 – диэлектрическое основание

При конструировании печатных плат необходимо решать задачи:

· выбора проводниковых и изоляционных материалов, формы и размеров печатных плат, способов установки компонентов;

· определения ширины, длины и толщины печатных проводников, расстояний между ними, диаметров монтажных и переходных отверстий, размеров контактных площадок;

· трассировки печатного монтажа;

· оформления конструкторской документации.