pitry2 wykłady Konaczkowska


METODYKA PROJEKTOWANIA

I

TECHNIKA REALIZACJI

Część II

Opracowanie: K. Siemaszko

POŁĄCZENIA OWIJANE

Połączenie naciskowe wykonywane przy użyciu owijarki. Połączenie owijane polega na owinięciu kilku zwojów odizolowanego przewodu wokół końcówki montażowej, o co najmniej dwóch ostrych krawędziach.

Końcówki montażowe o przekroju w kształcie prostokąta, kwadratu, litery V.

Typowe długości końcówki montażowej 13mm 19mm; mieszczą się na końcówce trzy połączenia.

Rodzaje połączeń:

0x01 graphic

Parametry charakteryzujące połączenie:

POŁĄCZENIA ZACISKANE

Połączenie zaciskowe, polega na zaciśnięciu końcówki montażowej z twardego metalu na przewodzie.

Stosowane do łączenia przewodów współosiowych, płaskich kabli

0x01 graphic

Połączenia:

Połączenie o małych rezystancjach - mniej niż 1 m

POŁĄCZENIA LUTOWANE

Lutowanie polega na łączeniu dwóch metali przy użyciu trzeciego metalu - lutowia. Jest to połączenie:

Proces lutowania obejmuje:

Ocena jakości lutowania - kąt zwilżenia i powierzchnia zwilżania.

0x01 graphic

Kąt zwilżania musi być mały, powierzchnia zwilżania odpowiednio duża.

TOPNIKI

grupy topników:

Płytka przed lutowaniem jest czyszczona

Parametry lutowia:

Lutowanie ręczne

Rodzaje połączeń lutowanych:

otworami ( montaż przewlekany )

lutowniczych (montaż przewlekany )

lutowniczych ( montaż powierzchniowy )

przełączników, łączówek (5% połączeń lutowanych)

Punkty lutownicze - montaż przewlekany

0x01 graphic

Końcówki elementów do montażu powierzchniowego:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Od szybkości krzepnięcia lutowia zależą jego właściwości:

Lutowanie:

- wyłącznie do montażu przewlekanego

- grot lutownicy powinien być czysty i ostry

- temperatura śr. 300OC

- kilka sekund na lutowanie

- popularny topnik - kalafonia

przewlekanym i powierzchniowym (najbardziej popularne)

Lutowanie jest połączeniem naprawialnym

Lutowanie na fali (pojedynczej lub podwójnej):

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

Podgrzewanie wstępne:

80-100OC - podnoszenie temperatury zestawu lutowanego aby:

Podgrzewanie wstępne dzielimy na etapy:

Metody wstępnego podgrzewania:

Parametry lutowania na fali:

Lutowanie z mini falą (fala do pojedynczej końcówki montażowej)

ROZPŁYWOWE

Tylko do montażu powierzchniowego.

0x01 graphic
0x01 graphic

Lutowanie rozpływowi można zrealizować jako:

Błędy:

elementu

Maski lutownicze - nakładane na płytkę, stosowane aby w czasie lutowania nie

zniszczyć ścieżek (z dielektryków)

Lutowanie z użyciem ołowiu:

W celu usunięcia lutowania z zastosowaniem ołowiu wypracowano łączenie końcówek elementów elektrycznych z polami lutowniczymi przy pomocy klejów przewodzących.

Kleje przewodzące:

wypełniacz

między sobą

Rodzaje kleju:

Montaż:

PODZESPOŁY STYKOWE

Przeznaczone do dokonywania przełączeń przewodzących elektrycznie, w których połączenie jest wykonywane przez styki i jest to połączenie rozłączalne. Są to podzespoły zamykające, otwierające, przełączające obwody elektryczne.

Rezystancja połączenia R = 10 - 20 m, może ulegać zwiększeniu w czasie

pracy

Połączenia metodą:

Podział podzespołów stykowych:

(w sprzęcie profesjonalnym: do obwodów drukowanych, kablowe,

współosiowe)

Parametry podzespołów stykowych

wykonać, dla których rezystancja nie ulegnie zmianie

napięciu

(dla dużych częstotliwości)

ciśnienia

Podstawki:

Stosowane w celu:

lutowania

Podstawki wprowadzają dodatkową rezystancje do wyprowadzeń (do połączenia), dodatkowe pojemności, obniżają niezawodność całego układu, zwiększają wymiary (objętość) i koszty. W układach cyfrowych (duży margines błędu) są stosowane bez większych ograniczeń. W układach analogowych czasami niemożliwe jest ich stosowanie ze względu naparametry pasożytnicze podstawki.

Podstawki dzielimy na:

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

ZŁĄCZA

Składa się gniazda i wtyku.

Powinny zapewniać:

współczynnik strat dielektryka i możliwość ekranowania

Budowa gniazda wtyku:

sygnału z jednego obwodu do drugiego

dokładnością geometryczna

kontaktu

współpracujących części złącza

O jakości styku decydują kontakty obejmujące.

Korpusy złącz mogą być z tworzyw termoutwardzalnych lub termoplastycznych

(gorsze właściwości mechaniczne)

Złącza dzielimy na:

Obciążalność - (parametr do oceny złącza) zależność prądu od temperatury

(zaleca się temperaturę pracy 40OC)

0x01 graphic

Złącze szufladowe:

Przełączniki:

Izostat - połączenie typu ślizgowego

0x01 graphic

PŁYTKI Z POŁĄCZENIAMI DRUKOWANYMI

Na podłożu izolacyjnym - laminacie - znajdują się pola lutownicze, które są łączone ścieżkami. Pola lutownicze mogą być z otworami (montaż przewlekany) lub bez otworów (montaż powierzchniowy).

W montażu przewlekanym:

Punkty lutownicze z otworami - montaż przewlekany

Punkty lutownicze bez otworów - montaż powierzchniowy

0x01 graphic

Podział:

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

LAMINATY - tworzywo warstwowe, otrzymywane przez prasowanie

(laminowanie) nośników włóknistych (osnowy laminatu)

nasyconych żywicą

Osnowy:

Żywice:

Należy zwracać uwagę na własności laminatu, bo żywica z czasem może zmieniać swoje parametry.

Dobre laminaty:

Standardowe laminaty FRx - x-liczba (im większe tym lepszy)

Parametry przy doborze laminatu:

Laminat FR4: ( ciekawostka - NIE UCZYĆ SIĘ )

Podział płytek giętkich:

Rodzaj folii na podłożu - wielowarstwowych płytek giętkich

Grubość laminatu: 20, 50, 75, 100, 125 m

Płytki wielowarstwowe:

Płytki jedno- i dwustronne mają laminat grubości 0,8-6 mm (typowa wielkość

1,6 mm)

Wielowarstwowe laminat o grubości 0,05-0,75mm.

Folia miedziana jest nakładana o grubości: 5; 9; 17,5; 35 (typowe); 75 (typowe);

105 m

Nakładana folia powinna być czystą miedzią

próżni

Podział płytek ze względu na konstrukcje:

0x01 graphic

Płytka jednostronna - stosowana do montażu przewlekanego

( z jednej strony - elementy)

( drugiej strony - strona montażu - punkty

lutownicze, ścieżki)

0x01 graphic

Płytka dwustronna - folia miedziana z obu stron lamiantu

0x01 graphic

Płytka wielowarstwowa

0x01 graphic
0x01 graphic

Podział płytek ze względu na technologie:

0x01 graphic

0x01 graphic

Raster - kratka na której wykonuje się projekt płytki drukowanej;

rozmieszczamy elementy i punkty lutownicze

0x01 graphic

Rozmieszczenie elementów:

0x01 graphic

0x01 graphic

Punkty do montażu przewlekanego są znormalizowane - dopasowują się do stosowanej końcówki.

Przy lutowaniu powierzchniowym na fali ścieżki i pola lutownicze muszą być względem siebie odpowiednio umieszczone, zachowywać określoną odległość.

Szerokość ścieżki obwodu drukowanego:

Każda ścieżka posiada indukcyjność (nH) jako przewód o przekroju prostokątnym. Dla wysokich częstotliwości ważna jest indukcyjność ścieżki. Ścieżki wykonane po dwóch stronach laminatu powstaje kondensator, który wpływa na działanie układu przy wysokich częstotliwościach.

Odległość między ścieżkami zależą od:

Płytki drukowane są pokrywane dodatkowymi materiałami:

ELEMENTY DO MONTAŻU POWIERZCHNIOWEGO

Wprowadzone przez Japończyków.

0x01 graphic

Wymiary mniejsze od mm bez końcówek lub o krótkich końcówkach o przekroju prostokątnym, ze zmniejszoną indukcyjnością.

Kondensatory:

Rezystory:

Konstrukcja rezystora:

0x01 graphic

Końcówki dla elementów końcówkowych:

Końcówki maja przekrój prostokątny co zmniejsza indukcyjność.

Pozycjonowanie:

płytka drukowana jest przemieszczana

bezpośrednio pod podajnik

równocześnie

która porusza się pod podajnikiem

Lutowanie na fali:

sitodruku

Lutowanie rozpływowe:

Lutowanie laserem:

Przed lutowanie płytki drukowane są pokrywane topnikiem w postaci pianki, fali lub spray'u.

Elementy do montażu powierzchniowego muszą być nakładane dokładnie z bardzo dużą precyzją. Pola lutownicze przy technice lutowania na fali są większe od pól lutowniczych przy lutowaniu rozpływowym.

Pola lutownicze:

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

Błędy lutowania:

PROJEKTOWANIE POŁĄCZEŃ DRUKOWANYCH

PADS

0x01 graphic

PADS Logic

Może posiadać wyjścia do symulatorów, programu SPICE.

Schemat ideowy - PADS Logic

0x01 graphic

Oznaczenia:

Elementy są numerowane wg kolejności rysowania

Design - Add Connection - rysowanie połączeń między elementami

Lista połączeń:

Przyjmujemy zasadę opisywania końcówek elementów, np.

0x01 graphic

0x01 graphic

PADS Layout PCB

ścieżek

Schemat obwodu z połączeniami drukowanymi

Zasada - punkty lutownicze co 2 rastry lub po przekątnej

0x01 graphic

ZAKŁÓCENIA

Zakłócenia są efektem działania niepożądanego sygnału.

Dzielimy na:

- efekty galwaniczne

- sygnał zakłócający z nadajników, linii elektr.

- ziemskie (wyładowania atmosferyczne)

- poza ziemskie (szumy kosmiczne,

zmiany właściwości jonosfery)

- urządzenia techniczne (linie energetyczne,

nadajniki radiowe)

Zakłócenia wewnętrzne (elektryczne):

Sposoby zmniejszania zakłóceń:

Sposoby przenikania zakłóceń:

Przenikanie zakłóceń za źródła 1 do obwodu wrażliwego na zakłócenia 3 (odbiornik zakłóceń) może następować na drodze:

0x01 graphic

SPRZĘŻENIA W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH

Związane z polem elektrycznym

0x01 graphic

  1. punkt 1 - źródło zakłóceń

  2. punkt 2 - odbiornik zakłóceń

  3. 1-2 - kanał - jest reprezentowany przez pojemność C12

Związane z polem magnetycznym

  1. (punkt 1 - źródło)

  2. (punkt 2 - odbiornik)

0x01 graphic

Obszar od źródła wytwarzającego pole EM można podzielić na 2 obszary.

0x01 graphic

W polu bliskim możemy rozpatrywać pole elektryczne i magnetyczne

oddzielnie

Schemat zastępczy

0x01 graphic

przewód 1 - źródło zakłóceń

przewód 2 - odbiornik zakłóceń

Napięcie UN jest wywoływane przez źródło U1 i zależy od kanału sprzężenia

Pojemność C1G jest pomijalna

Przy założeniu, że spełniona jest zależność 0x01 graphic

0x01 graphic

gdy 0x01 graphic
to 0x01 graphic

C2G - jak największe

- aby zmniejszyć zakłócenia

C12 - jak najmniejsze

0x01 graphic

z ekranem - warunek: ekran uziemiony

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

dla 0x01 graphic
0x01 graphic
- napięcie zakłócające

Zmniejsza zakłócenia:

strumień magnetyczny LI

L - indukcyjność-współczynnik proporcjonalności między prądem a

strumieniem

Gdy prąd w obwodzie I1 wytwarza strumień obwodzie 2

0x01 graphic

M - sprzężenie magnetyczne (zależy od geometrii obwodu i właściwości

magnetycznych ośrodka)

0x01 graphic

0x01 graphic

Powierzchnia zakłóceń jest zależna od powierzchni obwodu - oba powinny być jak najmniejsze.

0x01 graphic
napięcie zakłóceń

0x01 graphic

M zmienia się wraz ze zmianą  (zmiana położenia między źródłem, a

odbiornikiem)

0x01 graphic

z ekranem

0x01 graphic

Po wprowadzeniu ekranu pojawia się jeszcze jedno źródło zakłóceń. Po odpowiednim podłączeniu uziemienia lub zastosowaniu odpowiednich częstotliwości, ekran zmniejsza zakłócenia.

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

MS = LS

0x01 graphic

0x01 graphic
napięcie zakłóceń

Źródłem zakłóceń jest prąd w ekranie, sprzęgająca wielkością pole magnetyczne

Prąd

0x01 graphic

Zatem

0x01 graphic

Ponieważ LS = M zatem

0x01 graphic

0x01 graphic

Częstotliwości graniczne kabli współosiowych są rzędu kHz

0x01 graphic

gdy spełnione jest 0x01 graphic
to

0x01 graphic

Aby zmniejszyć zakłócenia potrzeba ekranu ekranowanego na końcach, a częstotliwość pracy musi być 5 krotnie większa od dopuszczalnej ekranu.

0x01 graphic

UZIEMIANIE

Jest to punkt albo (z reguły) powierzchnia ma której wytwarzane jest napięcie odniesienia dla wszystkich punktów w układzie. Uziemienie jest na poziomie o potencjale 0V dla bezpieczeństwa. W urządzeniu może być kilka punktów uziemienia z różnymi potencjałami.

FLOATING POINT - masa zmieniająca swój potencjał w zależności od układu

z którym współpracuje

Powody uziemiania:

0x01 graphic

Techniki uziemiania:

0x01 graphic

schemat zastępczy

0x01 graphic

urządzeń (np. zasilacza i urządzenia o niskim

poziomie zasilania)

0x01 graphic

schemat zastępczy

0x01 graphic

0x01 graphic

schemat zastępczy

0x01 graphic

0x01 graphic

schemat zastępczy

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
- uziemienie jedno punktowe 0x01 graphic
- uziemienie wielopunktowe

Uziemienie należy powtarzać ci określone odcinki



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Napęd Elektryczny wykład
wykład5
Psychologia wykład 1 Stres i radzenie sobie z nim zjazd B
Wykład 04
geriatria p pokarmowy wyklad materialy
ostre stany w alergologii wyklad 2003
WYKŁAD VII
Wykład 1, WPŁYW ŻYWIENIA NA ZDROWIE W RÓŻNYCH ETAPACH ŻYCIA CZŁOWIEKA
Zaburzenia nerwicowe wyklad
Szkol Wykład do Or
Strategie marketingowe prezentacje wykład
Wykład 6 2009 Użytkowanie obiektu
wyklad2
wykład 3
wyklad1 4

więcej podobnych podstron