Выполнение задачи

 

1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ по курсу: «Основы проектирования ЭС», 2007 г.

2. Конспект лекций.

Лабораторная работа № 2

«Компоновка ячеек (субблоков) МЭА»

По дисциплине

Основы проектирования ЭС

 

Выполнил: студент гр. № 4142,

Купцов А. И.

Проверил: Колуков В. В.

 

Дубна

2010

Оглавление

 

Цель работы.. 2

Постановка задачи. 2

Исходные данные. 2

Выполнение задачи. 4

Алгоритм компоновки типовой МЭА.. 5

Укрупненная схема алгоритма работы.. 6

Результаты проектирования. 7

Выводы.. 10

Список литературы.. 11

 

Цель работы

Основная цель работы состоит в закреплении знаний, полученных в теоретическом курсе, по компоновке субблоков ЭС, выработке умений и навыков их использования для решения практических задач конструирования. Кроме того, приобретаются умение и навыки работы с автоматизированными средствами конструирования в диалоговом режиме с ЭВМ, являющейся обязательным инструментом успешного проектирования конструкции.

Постановка задачи

Необходимо разработать компоновочное решение субблока ЭС, исходя из индивидуальных для каждого студента условий. Работа сводится к тому, чтобы, используя известную методику, обосновать и выбрать типовое конструктивно-технологическое решение субблока ЭС в соответствии с действующими в ряде отраслей нормативно-техническими документами. В результате должны быть определены все компоновочные параметры субблока, в котором располагаются электрорадиоэлементы (ЭРЭ) в виде микроэлектронных узлов (МЭУ).

Исходные данные

В качестве исходных используются следующие данные общие для всего цикла лабораторных работ:

1. Назначение МЭА: контрольно-измерительная.

2. Условие эксплуатации: бортовые, самолетные.

3. * Максимальная температура окружающей Среды: 40⁰ С.

4. Сложность электрической схемы в эквивалентных усилителях и/или вентилях: 5000.

5. Тип схемы аналогово-цифровая. Средний коэффициент объединения по входу одного вентиля к1=2.

6. Уровень интеграции микросхем, Jс: 50.

7. Элементная база МЭУ: бескорпусные полупроводниковые микросхемы с размерами кристаллов, мм, Iкр х Вкр=2х2; уровень интеграции кристалла Jk=5 (один эквивалентный усилитель содержит 1000 p-n переходов); выводы кристаллов — гибкие.

8. Типы корпусов МЭУ: согласно ГОСТ 17467-98.

9. Способы установки МЭУ на платах: односторонний.

10. Базовая технология изготовления МЭУ: тонкопленочная.

11. Вариант конструкции блока МЭА: книжная.

12. Техническая долговечность: 5 лет.

13. Вероятность безотказной работы МЭА в конце срока эксплуатации: 0.95.

14. Коэффициент эксплуатации МЭА, w: 0.2.

15. Серийность производства МЭА: 10 экз.,

а также данные, непосредственно по лабораторной работе №2:

Выполнение задачи

Используемая в лабораторной работе №2 методика определения компоновочных характеристик аппарата включает в себя три этапа (рис. 1.):

1. предварительный выбор схемы компоновки и типоразмеров корпуса блока, ячеек и ПП;

2. компоновка ПП;

3. определение компоновочных параметров ячейки;

4. уточнение, при необходимости, типоразмеров субблоков и печатных плат.

рис. 1

В настоящее время для ЭС разработаны стандартные базовые конструкции модулей всех уровней – типовые конструкции.

Таким образом, задача определения формы и размеров многих элементов конструкции ЭС трансформируется в задачу выбора оптимальных типоразмеров модулей всех уровней. В описываемом случае – это задача выбора типоразмеров ячеек.

В конце работ первого этапа компоновки необходимо используя методики нормативных документов, определить типоразмеры ячеек и ПП.

На втором этапе определяются основные компоновочные параметры печатных плат ячеек: уточняются размеры ПП, шаг и способ установки ЭРЭ, количество слоёв, размеры монтажной и вспомогательной зон, первоначальный вариант расположения посадочных мест под все ЭРЭ. Процесс компоновки ПП выполняется итерационно: после предварительного решения следует его анализ и уточнение.

Третий этап представляет собой определение полного комплекта компоновочных параметров ячейки: уточняются размеры ПП по нормативным документам /ГОСТ, ОСТ, нормали/, тип, состав элементов и размеры ячейки, типы межъячеечных разъёмов, ориентировочное значение массы ячейки, её объём.