Pytania z koła nr 2 (zestawami):

1. metody pozycjonowania elementów SMD na płytce drukowanej

2. uziemienie - definicja, cele uziemiania

3. przełączniki - budowa, zastosowanie

4. montaż owijany - rodzaje i zalety w porównaniu z SMD.

5. techniki uziemiania przy dużych częstotliwościach.

6. kabel taśmowy - budowa i zastosowania.

7. podział zakłóceń ze względu na sposób powstania i charakter źródła.

8. podstawki - cel zastosowania, budowa, rodzaje.

9. lutowanie na fali - operacje technologiczne i profil temperatury (czy coś takiego).

10. w jakim celu służy topnik

11. metody uziemiania w zakresie małych częstotliwości

12. złącza - budowa i zastosowanie

13. połączenia lutowane - charakterystyka, stosowane materiały

14. ekranowanie: cel, ekranowanie pola elektrycznego i magnetycznego

15. obwody drukowane giętkie - budowa i zastosowanie

16. połączenia owijane

17. połączenia zaciskane

18. uziemianie wysokich częstotliwości

19. rodzaje złączy - budowa, cechy (lub właściwości)

20. sposób uziemiania przy wysokiej częstotliwości

21. rodzaje połączeń owijanych - właściwości

22. kanały przenikania zakłóceń

23. wielowarstwowe szyny zasilające: budowa, rodzaje , zastosowanie

24. połączenia zaciskowe, rodzaje, właściwości, zastosowanie

2. metody pozycjonowania elementów SMD na płytce drukowanej

• liniowe, kolejne - podajnik pobiera pojedynczy element i umieszcza go w tej samej ustalonej pozycji na płytce. Zastosowanie w układach o malej liczbie elementów

• sekwencyjne - podajnik pobiera kolejno elementy z taśm i pozycjonuje je na płytce drukowanej, która przemieszcza się zgodnie z sekwencją elementów i odpowiednio "podkłada się" pod podajnik we właściwym momencie

• równoczesne - pozycjonowanie kilku elementów równocześnie

• sekwencyjno-równoczesne - połączenie metody sekwencyjnej i równoczesnej. Płytka przemieszcza się we wszystkich kierunkach

3. uziemienie - definicja, cele uziemiania

• definicja: jest to punkt lub powierzchnia, na której wytwarzane jest napięcie odniesienia dla wszystkich punktów w układzie. Uziemienie jest na poziomie o potencjale 0V (ziemi) dla bezpieczeństwa. W urządzeniu może być kilka punktów uziemienia z rożnymi potencjałami.

• cele (powody) uziemiania: obniżenie zakłóceń, bezpieczeństwo użytkowania, zapobieganie promieniowaniu elektromagnetycznemu, niedopuszczenie do porażenia

4. przełączniki - budowa, zastosowanie

• przełączniki są przeznaczone przede wszystkich do dokonywania przełączeń pod obciążeniem, przy czym w sprzęcie elektronicznym są stosowane do przełączania obwodów elektrycznych i napięć zasilających

• budowa:

1. przełączniki obrotowe - posiadają budowę otwartą lub zamkniętą. Podstawowymi częściami łącznika obrotowego są mechanizm zapadkowy, układ wsporczy składający się ze śrub i dystansowych tulejek izolacyjnych oraz elementy stykowe (tworzące sekcję - składające się z części ruchomej zwanej "retorem" oraz nieruchomej zwanej "statorem")

2. przełączniki przechylne - mają postać jednolitego korpusu, w którym umiejscowione są styki. Składa się z dźwigienki i wahadłowego mechanizmu przełączającego (wyróżniamy wyłączniki 1-pozycyjne, 1-przerwowe, wyłączniki 1-pozycyjne, 2-przerwowe, wyłączniki 2-pozycyjne, 4-przerwowe

3. przełączniki klawiszowe - mają budowę segmentową. Segment składa się z korpusu i suwaka, wykonanych z tworzywa elektroizolacyjnego oraz elementów przewodzących: styków nieruchomych, zaprasowanych w korpusie oraz styków ruchomych, umiejscowionych w suwaku

4. przełączniki suwakowe - są wyposażone w styki typu ślizgowego, przy czym istnieje wiele konstrukcji, w których styki stałe stanowią ścieżki przewodzące płytki drukowanej.

5. montaż owijany - rodzaje i zalety w porównaniu z SMD.

● przewlekany (zwykłe, z metalizowanym otworem)

- wymiary punktow lutowniczych powinien byc starannie dobrany poniewaz zbyt male pole lutownicze wykazuje slaba przyczepnosc i sa trudne do wykonania natomiats zbyt duze pola beda powodowac sciaganie lutu w kierunku przeciwnym do osi otworu.

● powierzchniowy

- wymiary punktow lutowniczych sa scisle okreslone przez producentow elementow przeznaczonych do montazu powierzchniowego

- przy lutowaniu na fali pola sa wieksze niz przy lutowaniu rozplywowym

- wszystkie pola lutowicze sa prostokatami

- pola lutowncize z otworami metalizowanymi (przelotki) stanowia polaczenia pomiedzy wartswami w plytkach dwustronnych i wielowarstwowych.

6. uziemianie przy dużych częstotliwościach.

• płaszczyzny maja mala impedancje w zwiazku z efektem naskórkowości

• dobre wlasciwosci wykazuja plaszczyzny pokryte srebrem lub zlotem

• stosuje sie uziemianie wielopunktowe

• mala impedancje uzyskuje sie dolaczajac obwody (jak najkrotszym kablem) do najblizszgo punktu uziemienia

• obwody szerokopasmowe - kondensatory dla m. cz. stanowia rozwarcie co powoduje ze uklady sa uziemiane w jendnym punkcie (jendopunktowe). Przy w. cz. kondensatory nie maja wplywu na wymagana mala impednacje co zapewnia skuteczne uziemianie wielopunktowe.

kabel taśmowy - budowa i zastosowania.

Stosowane są w urządzeniach elektronicznych począwszy od przedłużania modułów, a kończąc na połączeniach międzyblokowych. Dla wygody prowadzenia można je zaginać pod kątem prostym, zwijać w harmonijkę lub spiralę.

Kabel giętki taśmowy ekranowany składa się z:

- żył przewodzących w postaci drutów o przekroju prostokątnym

- izolacji wewnętrznej

- taśmy folii miedzianej

- izolacji zewnętrznej

Powszechnie stosowanym materiałem na przewody i ekrany jest miedź. Na ekrany stosuje się folie o grubości 0,02÷0,13mm. Dodatkową funkcją ekranu jest rozprowadzenie na większej powierzchni ciepła wydzielanego w przewodach. Na przewody kabli rozciągliwych łączących wysuwane zespoły z obudową urządzenia, stosuje się materiały sprężyste, np. brąz fosforowy, natomiast na izolacje stosuje się tworzywa „pamiętające” kształt.

8. podział zakłóceń ze względu na sposób powstania i charakter źródła.

• podzial ze wzgledu na źrodla powstawania:

- naturalne - pochodzenia pozaziemskiego (szumy kosmiczne, wyladowania jonosfery, plamy na sloncu) i ziemskie (wyladowania atmosferyczne, warunki klimatyczne)

- spowodowane dzialanoscia czlowieka (urzadzneia techniczne: linie energetyczne, nadajniki radiowe itp)

• podzial ze wzgledu na charakter zjawisk fizycznych:

- mechaniczne (wibracje, udaty, wstrzasy itp)

- biologiczne (warunki atmosferyczny, grzyby, plesn, glony itp.)

- elektryczne (szumy wlasne, efekty galwaniczne, sygnaly nadajnikow radiowych, sygnaly lini energetycnzych itp.)

• podzial ze wzgledu na sposob opisu matemat:

- zdeterminowane

- niezdeterminowane

9. podstawki - cel zastosowania, budowa, rodzaje.

• przeznacznie:

- mozliwosci wymiany elementu (naprawa, zamiana)

- unikanie oddzialywnaia wysokich temp podczas lutowania

- do lamp, przekaznikow, elementow polprzewodnikowych,

• rodzaje:

- precyzyjne

- ekonomiczne (różnią się ceną i parametrami)

• budowa:

- zlacza montazowe podsatwki na plytce (powierzchniowe, przewlekane, owijane)

- zlacza zamocowania elemntu w podstawce - przystosowane do rodzaju elemntu montowanego

10. lutowanie na fali - operacje technologiczne i profil temperatury (czy coś takiego).

• etapy:

1. przyklejanie elemntow do plytki drukowanej

- dozowanie kleju - strzykawka lub sitodruk

- pozycjonowanie elementow

2. plytka drukowana z przyklejonymi elementami (do dolu) przesuwana jest nad kolejnymi stanowiskami i przechodzi etapy:

- topnikowanie

+ wstepne podgrzanie plytki do temp ok 90*

- podgrzewanie:

+ celem odprowadzenia nadmiaru rozpuszczalnika z topnika

+ czesciowe uaktywnienie topnika

+ wstepne podgrzanie elementow w celu unikniecia szoku termicznego przy zetknieciu z cieklym lutowiem

- lutowanie

+ plytka jest omywana kolejno lutowiem na okreslonym obszarze

a) lutowanie na pojedynczej fali

- stosuje sie przy malych gestosciach upakowania elementow na plytce

- moze powstawac efekt cienia

b) lutowanie na fali podwojnej - polega na przejsciu plytki przez dwie kolejen fale: turbulentna i laminarna.

- f. turbulentna zapewnia dokladne zwilzenie koncowek montazowych bez efektu cienia

- fala laminarna usuwa nadmiar lutu

- noz powietrzny - w celu usuniecia nadmiaru lutu i mostkow

- stygniecie - przez nadmuch powietrzem co sprzyja powstawniu drobnoziarnistej struktury lutu.

• parametry:

- temp ok 250*C

- stosowane w montazu powierzchniowym i przewlekanym

- wady: powstawanie sopli, mostkow, zimne lutu itp.

11. w jakim celu służy topnik

Topnik (odtleniacz) - substancja ułatwiająca lutowanie (miękkie i twarde) poprzez chemiczne oczyszczanie łączonych metali. Powszechnie stosowane topniki: chlorek amonu lub kalafonia do lutowania lutem cynowo-ołowiowym, kwas solny lub chlorek cynku do lutowania powłok ocynkowanych, boraks do lutowania twardego metali żelaznych.

Topnik spełnia trzy funkcje:

- usuwa tlenki i inne zanieczyszczenia z lutowanych powierzchni

- zapobiega powstawaniu nowych tlenków podczas lutowania poprzez odcięcie kontaktu z powietrzem

- ułatwia topnienie i zwiększa płynność lutu

12. metody uziemiania w zakresie małych częstotliwości

• ze wzgledu na zaklocenia stosuje sie uziemianie jednopunktowe o konfiguracjach:

- rownolegly - najlepsze wlasciwosci poniewaz nie wystepuje sprzezenie pomiedzy obwodami z pradami plynacymi przez sciezki uziemiające

- szeregowe - prosty w realizacji ale jest ryzyko powsawania zaklocen prezenoszonych przez wspolne impedancje (nie stosuje sie w przypadku urzadzen pracujacych przy znacznych roznicach poziomow mocy)

- szeregowo - rownolegly - odpwiednio redukuje zaklocenia, nie wymaga zbyt wielu polaczen

• w praktyce system uziemiania w zakresie malych czestotliwosci powienien posiadac co najmniej 3 oddzilne (jak najkrotsze) przewody polaczone razem wjednym punkcie.

- przewod dla ukladow o niskim poziomie sygnałów

- przewod dla ukladow bedacych potencjalnym zodlem zakłóceń

- przewod uziemienia dla bezpieczenstwa

13. złącza - budowa i zastosowanie

- zlacze jest podzespolem elektromechanicnzym, sklada sie z dwoch czesci: wtyku i gniazda sluzy do laczenia ze soba ukladow elektronicznych w celu zasilania, przesylania sygnalow itp

● budowa

- kontakt (obejmowane, obejmujace) - element umozliwiajacy po zlaczeniu przesylanie sygnalu zmiedzy obwodami

- korpus izolacyjny - mieszcza sie w nim kontakty

- elementy naprowadzajace i stwarzajace warunki poprawnej pracy kontaktu

- elementy mocujace - umozliwiaja zamocowanie wtyku i gniazda zlacza

- elementy rozne - eliminujace np pomylke przy laczeniu

● rodzaje

a) do obwodow drukowanych

- krawedziowe - wtyk stanowi krawedz plytki drukowanej

- posrednie- gniazdo i wtyk maja oddzielne korpusy

b) kablowe - do laczenia przewodow

- okragle - zewnetrzne laczenie poszcegolnych blokow lub zespolow

- szufladowe - laczenie wewnatrz wspolnej obudowy przewodow lub wtykanych zespolow elektronicznych

c) wspolosiowe - do przesylania sygnalow o wielkich czestotliwosciach przy malych stratach energii.

14. połączenia lutowane - charakterystyka, stosowane materiały

Połączenia lutowane, najstarszy sposób łączenia dwóch metali, powstaje w wyniku łączenia dwóch metali przy użyciu metalu trzeciego - lutowia. Proces lutowania obejmuje: - rozztopienie lutowia, -nagrzanie warstw powierzchniowych łączonych metali, - wzajemną dyfuzję łączonych metali, lutowia, - usztywnienie połączenia po zastygnięciu lutowia.

15. ekranowanie: cel, ekranowanie pola elektrycznego i magnetycznego

- jakosc (skutecznosc) ekranowania zalezy od rodzaju pola i czetsotliwosci oraz od materialu uzytego na ekran

● pole elektryczne indukuje na powierzchni przewodzacego ekranu ladunki elektryczne na ktorych koncza sie linie pola ktore spowodowalo powstanie ladunku, dlatgeo pole nie wnika do srodka.

● linie pola magnetycznego trafiajac na ekran wnikaja do srodka zmieniajac przy tym swoj kierunek i gestosc w taki sposob ze zwieksza sie ilosc lini w materiale a maleje w jego otoczeniu zatem skutecznosc jest tym wieksza im mniejszy jest opor magnetczny, a wiec:

- im wiekszy przekroj i przenikalnosc magnet

- im mniejszy kat padania linii pola na ekran

16. obwody drukowane giętkie - budowa i zastosowanie

Giętkie obwody drukowane opracowano w celu zastąpienia ciężkiego, zajmującego dużą objętość okablowania, złożonego z konwencjonalnych przewodów, a także sztywnych dwu- i wielowarstwowych obwodów drukowanych, w przypadkach, gdy uzyskanie dokładnego rozstawienia otworów montażowych jest trudne. Giętkie obwody drukowane umożliwiają zrealizowanie okablowania zarówno płaskiego, o złożonej konfiguracji, jak i przestrzennego

Giętkie obwody drukowane można wykonywać jako jedno-, dwu- lub wielowarstwowe (do sześciu warstw). Zewnętrzne powierzchnie ze ścieżkami pokrywa się maskami lub osłonami izolacyjnymi, które jednocześnie wzmacniają obwód. Pola lutownicze osłania się (okna w maskach lub osłonach) celem umożliwienia wykonania połączenia lutowanego.

W płytkach dwu- lub wielowarstwowych połączenia między warstwami mają postać metalizowanych otworów.

17. połączenia owijane

Zaletą tego połączenia w stosunku do poł., lutowanego jest:

*bardzo duża niezawodność, szczególnie połączeń wykonywanych automatycznie,

*wyeliminowanie konieczności stosowania wysokich temperatur,

*-wyeliminowanie stosowania lutowia, błędów lutowania

*zmniejszenie czasu potrzebnego na wykonanie połączenia.

18. połączenia zaciskane

Połączenie zaciskowe polega na zaciśnięciu łączonego, miękkiego przewodu wewnątrz końcówki montażowej wykonanej z metalu o wiekszej twardosci. Jest to połączenie naciskowe , wykonywane przy uzyciu narzędzia - zaciskarki, szczypcy. Jest to połączenie stosowane do łączenia linek, przewodów współosiowych kabli wstążkowych oraz płaskich kabli giętkich. Może być stosowane przy występowaniu prądów od pojedynczych mikroamperów do tysiecy amperów. Zaletą tego połączenia jest to ze wykonane poprawnie , moze pracowac w najostrzejszych warunkach środowiskowych bez zmniany parametrów. Dzieli się je na:

*zwykłe, w którym zaciśnięciu w końcówce ulega tylko przewód;

* modyfikowane, w którym zaciskanie w końcówce montażowej obejmuje zarówno przewód jak i izolacje.

Kolejny podział to na połączenia przeznaczone do końcówek otwartych (zwykle wykonane z blachy) i końcówek zamkniętych (toczonych z pręta).

19. uziemianie wysokich częstotliwości

(już było - pyt. 5)

20. rodzaje złączy - budowa, cechy (lub właściwości)

Dobre złącze to takie które posiada: małą i stałą R styków, dużą R izolacji między stykami i stykami a masą, dużą wytrzymałość elektryczną, małą siłę uruchomienia przy dużej pewności styku, dużą trwałość użytkową, dla w.cz-małą pojemność i indukcyjność

ZŁACZE = GNIAZDA + WTYKI

ZŁACZA WSPÓŁOSIOWE

Przeznaczenie: Do łączenia urządzeń lub podzespołów współpracujących oraz odcinków przewodów współosiowych o impedancjach charakterystycznej 50 Ω.

Budowa: Poszczególne złącza są budowane ze znormalizowanych elementów wykonanych z materiałów o wysokich właściwościach. Korpus i elementy korpusu są wykonane z mosiądzu pokrytego galwanicznie niklem, styki sprężyste z brązu fosforowego, styku niesprężyste z mosiądzu, a izolatory z tworzywa termoplastycznego z grupy poliwęglanów.

ZŁĄCZA SZUFLADKOWE

Przeznaczone: Do łączenia poszczególnych zespołów ruchowych i napędów elektronicznych urządzeń sterujących

Budowa: Złącza szufladowe składają się z wtyku i gniazda. Każda z tych części złącza ma dwuczęściowy izolator, nylonowy mocowany w metalowych szufladowej obejmie, której trapezowy kształt umożliwia jednoznaczne złączenie wtyku i gniazda.

21. sposób uziemiania przy wysokiej częstotliwości

(już było - pyt. 5)

22. rodzaje połączeń owijanych - właściwości

(już było - pyt. 16)

23. kanały (rodzaje) przenikania zakłóceń

- sprzezenie konduktancyjne (galwaniczne)

- sprzezenie pojemnosciowe

- sprzezenie indukcyjne

- propagacja fal w liniach

- promieniowanie

24. wielowarstwowe szyny zasilające: budowa, rodzaje , zastosowanie

Konstrukcja, która minimalizuje zakłócenia oraz przesłuchy w układach rozprowadzających zasilanie. WSZ jest zespołem prostokątnych szyn oddzielonych warstwami izolacyjnymi, sklejonymi w jedną całość. Połączenia z układami realizowane są za pomocą końcówek montażowych rozmieszczonych wzdłuż bloków WSZ, a końcówki WSZ mogą być przystosowane do lutowania, zaciskania lub owijania. Za pomocą WSZ można zrealizować całą sieć zasilania urządzenia elektrycznego od zasilacza aż do pojedynczego układu scalonego. W sieci zasilania, doprowadzające napięcie do poszczególnych elementów elektronicznych, poziom zakłóceń zależy od jej impedancji:

przy czym: L-indukcyjność sieci [pH] C-pojemność [pF]

Konstruktorzy dążą do uzyskania możliwie małych impedancji, czyli C powinna być możliwie duża, a L możliwie mała.

WSZ powierzchniowa- obejmuje całą powierzchnię płytki drukowanej. W oknach WSZ montowane są układy scalone

WSZ pionowa- zajmuje bardzo małą powierzchnię płytki drukowanej i ma bardzo prostą konstrukcję. Zasilanie doprowadzane jest do początku szyn poprzez krótkie odcinki ścieżek drukowanych.

WSZ płaska - montowane bezpośrednio pod układami scalonymi, Ich wyprowadzenia są wylutowywane w te same otwory montażowe co i wyprowadzenia układów scalonych.

Stosowanie WSZ eliminuje, w dwuwymiarowych płytkach drukowanych, ograniczenie prowadzenia ścieżek sygnałowych na powierzchni rozprowadzenia zasilania i uziemienia.

Materiały na WSZ. Przy doborze materiałów należy uwzględnić:

- przekrój poprzeczny - im mniejszy przekrój, tym większa przewodność powinien mieć metal

- sposób łączenia przewodów: połączenia, lutowane, owijane, nasadkowe, śrubowe

25. połączenia zaciskowe, rodzaje, właściwości, zastosowanie

(już było - pyt. 17)

---