Особенности построения цифровых и аналоговых РЭС
В настоящее время наблюдается устойчивая тенденция расширения сферы использования цифровых принципов при построении РЭС. Однако в ряде случаев не обойтись и без аналоговых устройств (в основном там, где требуется высокая разрешающая способность и точность представления, где нужно усиление малых сигналов и т.п.). СВЧ устройства обладают специфическими свойствами, их проектирование сильно отличается от проектирования других РЭС, поэтому вопросы изучаются в отдельном курсе. Каждый из двух видов РЭС имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при конструировании. Особенности цифровых РЭС: - относительно высокие степени интеграции и энергопотребления на единицу площади; - высокое быстродействие и жесткие требования к форме сигналов на входах и выходах; - большое число связей между отдельными ИС и субблоками; - высокая вероятность появления помех от соседних работающих схем и высокая чувствительность к помехам некоторых видов ИС; - большие токи в цепях питания и, следовательно, высокие требования к проектированию этих цепей. Особенности аналоговых РЭС: - малые уровни сигналов, которые порой передаются на большие расстояния; - большие значения коэффициентов усиления каскадов и связанная с этим необходимость обеспечить их устойчивую работу; - наличие большого числа обратных связей (как предусмотренных, так и паразитных), которые также повышают вероятность самовозбуждения; - широкий диапазон частот сигналов; - сильная чувствительность к помехам, проникающим как по входам, так и по цепям питания; - в ряде случаев требуется обеспечить высокую стабильность параметров РЭС при изменениях условий окружающей среды и напряжения питания; - устойчивая тенденция к микроминиатюризации, что влияет на тепловой режим и электромагнитную совместимость. Таким образом, при создании цифровых РЭС необходимо особое внимание обращать на: - обеспечение защиты РЭС от перегрева; - осуществление развязки в цепях питания (в ТУ на применение каждой серии ИС указывается на сколько ИС необходимо предусмотреть включение керамического конденсатора такого-то номинала для устранения проникновения ВЧ помех и на каждой плате необходимо установить электролитический конденсатор большой емкости для устранения НЧ помех). Для БИС необходимо предусмотреть подключение керамического конденсатора в непосредственной близости от выводов питания ИС; - проведение трассировки и размещения на печатных платах таким образом, чтобы минимизировать влияние соседних проводников друг на друга (например, взаимно перпендикулярное расположение проводников на разных сторонах платы); - появление "длинных" связей (для каждого типа ИС и вида проводников в справочниках приводится максимально возможная длина "коротких" связей); - осуществление согласования входов и выходов ИС при наличии "длинных" связей. Особенно это относится к кросс платам и соединительным панелям. В случае жестких требований на форму сигнала и помехоустойчивость на высоких частотах обмена (тактовая частота >10…100 МГц) может потребоваться осуществление связей с помощью полосковых линий; - выбор соответствующих видов линий связи с внешними устройствами, их согласование, тщательное заземление всех элементов блока, шкафа и т.д.; При создании аналоговых РЭС, помимо общих принципов конструирования, необходимо особо обращать внимание на следующее: - разделение в пространстве входной и выходной частей схемы; - при наличии в схеме трансформаторов, дросселей, катушек, их размещают как можно дальше от чувствительных цепей и придают соответствующую ориентацию, проводят экранирование. Особенности конструкции бытовых РЭС: 1) повышенные эстетические характеристики внешнего вида и акустические параметры; 2) приспособленность конструкции к эксплуатации совершенно неподготовленным человеком; 3) массовостьпроизводства; 4) определяющее значение стоимости. В настоящее время используется три главных направления в конструировании бытовых РЭС: 1) создание новых РЭС вызванных новыми потребностями, не зависящих от наличия ранее выпускавшихся конструкций; 2) совершенствование ранее выпускавшихся конструкции с целью введения автоматизации и улучшения характеристик; 3) повышение технологичности с целью уменьшения стоимости. В технической эстетике наблюдается тенденция к конструированию РЭС в максимально скромном, профессиональном исполнении, а также в виде взаимно дополняющих конструктивно и эстетически согласованных устройств - модулей.
|
