Название: Конструирование РЭС (Н.С. Шляпников)

Жанр: Радиотехнический

Просмотров: 1587


2.4.  у  одного  условного  графического       изображения,  заменяющего           несколько

графических обозначений одинаковых элементов, указывают позиционные обозначения всех         элементов.            При     отсутствии     элементов      в          некоторых      цепях, изображенных

однолинейно, справа от позиционного обозначения или под ним указывают в квадратных скобках обозначения цепей, в которых эти элементы имеются.

На рис. 2.12 представлено параллельное (рис. 2.12, а) и последовательное (рис.  2.12, б)

соединения одинаковых

элементов,  устройства  и  функциональных  групп.  При  параллельном  соединении

допускается  вместо  изображения  всех  ветвей  параллельного  соединения  изображать только одну ветвь, указывая количество ветвей при помощи обозначения ответвления.

 

Рис. 2.12. Изображение нескольких одинаковых элементов, соединенных:

а — параллельно; б — последовательно

 

Позиционные обозначения элементов, устройств проставляют с учетом всех ветвей,

входящих в параллельное соединение.

При  последовательном  соединении  вместо  изображения  всех последовательно соединенных элементов, устройств, функциональных групп допускается изображать только первый и последний элементы, показывая электрические связи между ними штриховыми линиями. Над штриховой линией указывают общее количество указанных элементов. В позиционных обозначениях при этом должны быть учтены элементы, устройства, не изображенные на схеме.

Элементам, входящим в функциональные группы, присваивают позиционные обозначения по общим правилам. При наличии в изделии нескольких одинаковых функциональных групп позиционные обозначения элементов, присвоенные в одной из этих групп, повторяют в последующих. Элементам, входящим в устройства, присваивают позиционные обозначения в пределах каждого устройства. Позиционные обозначения элементов, параметры которых подбирают при регулировании, отмечают на схеме и в перечне звездочкой (например R5*}, на поле схемы помещают запись:

«Подбирают  при  регулировании».  В  перечне  указывают  наименование  и  параметр элемента, близкого к расчетному.

 

Перечень элементов

Все сведения об элементах, входящих в состав изделия и изображенных на схеме,

записывают в перечень элементов, который помещают на первом

листе схемы или выполняют в виде самостоятельного документа. В первом случае перечень оформляют в виде таблицы по форме (рис.2. 13, а), как правило, над основной надписью, на расстоянии не менее 12 мм от нее. Продолжение перечня помещают слева от основной надписи, повторяя шапку таблицы.

 

а

 

б

Рис 2.13. Формы таблиц перечня элементов

 

Во втором случае перечень элементов выполняют на формате с присвоением шифра,

состоящего из  буквы П (перечень) и  шифра схемы, к которой выпускается перечень,

например, ПЭЗ — перечень элементов к принципиальной электрической схеме.

В графах перечня указывают следующие данные: в графе «Поз. обозначение» — позиционное обозначение элемента устройства или обозначение функциональной группы; в графе «Наименование» — наименование элемента (устройства ) в соответствии с документом, на основании которого этот элемент (устройство) применен, а также обозначение этого документа (основной конструкторский документ ГОСТ, ТУ);

> в графе «Примечание» — указание технических данных элемента, не содержащихся в его наименовании (при необходимости);

> в графе «Зона» (в случае разбивки поля схемы на зоны, рис.2.13,6) — обозначение зоны; при строчном способе выполнения схемы — номер строки, в которой расположен данный элемент (устройство).

 

Элементы записывают в перечень группами в алфавитном порядке буквенных позиционных обозначений. В пределах каждой группы, имеющей одинаковые буквенные позиционные обозначения, элементы располагают по возрастанию порядковых номеров. Элементы одного типа с одинаковыми электрическими параметрами, имеющие на схеме последовательные порядковые номера, допускается записывать в перечень в одну строку. В этом случае в графу «Поз. обозначение» вписывают только позиционные обозначения с наименьшим и наибольшим порядковыми номерами, например R3, R4, С8, С12, а в графу

«Кол.» — общее количество таких элементов.

 

На рис.2.14 показаны примеры записи элементов, у которых одинаковые наименования (см. рис.2.14, а) записывают в виде общего заголовка один раз на каждом листе перечня и подчеркивают обозначения документов, на основании которых эти элементы применены (рис.  2.14,  б);  устройства  или  функциональные  группы  (рис.  2.14,  в);  записывают элементы, входящие в каждое устройство (группу), начиная с наименования устройства (группы), которое подчеркивают; в графе «Кол.» указывают количество одинаковых устройств (групп), изображенных на схеме, в одной строке с заголовком;

количество элементов, входящих в одно устройство (группу). Элементы устройств (групп)

записывают после изделий, в них не входящих.

 

Задание

Студенту выдается электрическая принципиальная схема функционального узла, изготовленная с применением комплектующих изделий различных типов. Необходимо зарисовать электрическую принципиальную схему функционального узла РЭА, определить его назначение и подобрать (изменяя при необходимости) типы, комплектующие ЭРЭ в соответствии с рекомендациями.

По справочникам, стандартам, нормалям студент выбирает нужный радиоэлемент, выписывает габаритные и установочные размеры, делает , полную запись радиоэлемента: наименование — тип — напряжения

 

Поз.

обозначен.

Наименование

Кол.

Примеч.

1

Резисторы МЛТ-0,5-150 кОм±5\%ГОСТ

7113— 77

1

 

 

ПЭВ-10-3.3 к0м±3\% ГОСТ 6513 — 65

 

 

 

 

а

 

 

Поз.

обозначен.

Наименование

Кол.

Примеч.

 

Резисторы ОМЛТГОСТ 7113 — 77

 

 

Резисторы ПЭВ ГОСТ 6513 — 65

Резисторы СП ГОСТ 5574— 73

1

ОМЛТ-0,5-200 Ом ±10\%

1

 

2

ПЭВ-10-3 кОм ± 5\%

1

 

3

1СП-1-а-510 Ом ± 10\% ОС-3-12

1

 

4,5

ОМЛТ-0,5-910 Ом ± 10\%

2

 

 

 

б

 

 

Поз.

^Обозначен.

Наименование

Кол.

Примеч.

R21.R22

МЛТ-0,5-51 к0м±5\%

2

 

R23

МЛТ-0,5-75 к0м±10\%

1

 

Д1...Д15

Tvuzzev KvA U.XXX.XXX. 005

15

 

R1'

Резистор МЛТ-0,5-510 Ом±5\%

1

(100 910)

R2

МЛТ-0,5-750 Ом±5\%

1

 

R3.R4

МЛТ-0,5-1 к0м±5\%

2

 

R5

МЛТ-0,5-4.3 к0м±5\%

1

 

 

 

В

 

Рис. 2.14. Оформление перечня элементов

 

(мощность рассеяния) — номинал — отклонение от номинала— ТУ (в соответствии с приведенными в справочниках примерами записи на каждый радиоэлемент).

Затем выполняется с соблюдением требовании ЕСКД схема электрическая принципиальная ФУ и перечень элементов.

Содержание отчета

 

1. Представить схему электрическую принципиальную и перечень элементов ФУ или блока.

2. Представить краткое описание схемы устройства, объясняющее принцип действия, и техническое задание на разработку конструкции, составленное на основании заданных преподавателем исходных данных:

условий эксплуатации, объекта установки и т. д.

 

2.2.7.6. Оформление схем электрических РЭА Общие правила выполнения схем

Схема - это графический конструкторский документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними.

Схемы  входят  в  комплект  конструкторской  документации  и  содержат  вместе  с другими документами необходимые данные для проектирования, изготовления, сборки, регулировки, эксплуатации изделий.

Схемы предназначаются:

> на этапе проектирования - для выявления структуры будущего изделия при дальнейшей конструкторской проработки;

^ на этапе производства - для ознакомления с конструкцией изделия, разработки технологических процессов изготовления и контроля деталей;

> на     этапе эксплуатации - для выявления неисправностей и использования при техническом обслуживании.

Правила выполнения и оформления схем регламентируют стандарты седьмой классификационной группы ЕСКД:

ГОСТ  2.701   —   84   «ЕСКД.   Схемы.   Виды   и            типы.   Общие   требования   Ц~»

выполнению»;

ГОСТ 2.702 — 75 «ЕСКД. Правила выполнения электрических схем»;

ГОСТ 2.709 — 89 «ЕСКД. Правило выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники»;

ГОСТ 2.710 — 81 «ЕСКД. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах».

Общие требования к выполнению схем:

> схемы выполняют без соблюдения масштаба и действительного пространственного расположения составных частей изделия;

> необходимое количество типов схем,  разрабатываемых на проектируемое изделие,

определяется разработчиком в зависимости от особенности изделия;

> на схеме, как правило, используют стандартные графические условные обозначения; если необходимо использовать нестандартные обозначения некоторых элементов, то на схемах делают соответствующие пояснения;

>  следует  добиваться  наименьшего  числа  изломов  и  пересечений  линий  связи,

сохраняя между параллельными линиями расстояние не менее 3 мм;

> на схемах допускается помещать различные технические данные, характеризующие схему  в   целом  и   отдельные  ее  элементы.  Эти   сведения  помещают  либо  около графических обозначений, либо на свободном поле схемы, как правило, над основной надписью.

 

Структурная схема

Структурная  схема  отображает  принцип  работы  изделия  в  самом  общем  виде.  На схеме изображают все основные функциональные части изделия, а также основные взаимосвязи между ними. Построение схемы должно давать наглядное   представление   о последовательности   взаимодействия функциональных  частей   изделия.   Направления хода  процессов, происходящих в изделии, обозначают стрелками на линиях взаимосвязи.

Функциональные части на схеме изображают в виде прямоугольников или в виде условных графических обозначений. При обозначении функциональных частей в виде прямоугольников их наименования, типы и обозначения вписывают внутрь прямоугольников.

На   схеме   допускается указывать   технические  характеристики функциональных частей, поясняющие надписи и диаграммы, определяющие последовательность происходящих процессов во времени, а также параметры в характерных точках.

 

Принципиальная схема

Принципиальная схема является наиболее полной электрической схемой изделия, на которой  изображают  все  электрические  элементы  и  устройства,  необходимые  для

осуществления и контроля в изделии заданных электрических процессов, все связи между ними, а также элементы подключения (разъемы, зажимы и др.), которыми заканчиваются входные и выходные   цепи. На схеме могут быть изображены соединительные и монтажные элементы, устанавливаемые в изделии по конструктивным соображениям.

Электрические элементы на схеме изображают условными графическими обозначениями в соответствии со стандартами ЕСКД:

ГОСТ 2.721 — 74 «ЕСКД. Обозначения общего применения»;

ГОСТ 2.722 — 68 «ЕСКД. Электрические машины»;

ГОСТ  2.723  —  68  «ЕСКД.  Катушки  индуктивности,  дроссели,  трансформаторы,

автотрансформаторы, магнитные усилители»;

ГОСТ 2.755 — 87 «ЕСКД. Устройства коммутационные и контактные соединения»;

ГОСТ 2.726 — 68 «Токосъемники»;

ГОСТ 2.727 — 68 «ЕСКД. Разрядники и предохранители»;

ГОСТ 2.728 — 74 «ЕСКД. Резисторы. Конденсаторы»;

ГОСТ 2.729 — 68 «ЕСКД. Электроизмерительные приборы»; ГОСТ 2.730 — 73 «ЕСКД. Полупроводниковые приборы»; ГОСТ 2.731 — 81 «ЕСКД. Электровакуумные приборы»; ГОСТ 2.732 — 68 «ЕСКД. Источники света»;

ГОСТ 2.734 — 68 «ЕСКД. Линии сверхвысокой частоты и их элементы»;

ГОСТ 2.735 — 68 «ЕСКД. Антенны и радиостанции»;

ГОСТ 2.736 — 68 «ЕСКД. Пьезоэлектрические и магнитострикционные элементы линии задержки»;

ГОСТ 2.741 — 68 «ЕСКД. Акустические приборы»;

ГОСТ 2.743 — 91 «ЕСКД. Элементы цифровой техники»;

ГОСТ 2.764 — 86 «ЕСКД. Интегральные оптоэлектронные элементы индикации»;

ГОСТ 2.745 — 68 «ЕСКД. Электронагреватели. Устройства и установки электротермические»;

ГОСТ 2.746 — 68 «ЕСКД. Квантовые генераторы и усилители»;

ГОСТ 2.752 — 71 «ЕСКД. Устройства телемеханики»;

ГОСТ 2. 758 — 81 «ЕСКД. Сигнальная техника»;

ГОСТ 2.759 — 82 «ЕСКД. Элементы аналоговой техники»;

ГОСТ 2.765 — 87 «ЕСКД. Запоминающие устройства».

Схемы выполняют для изделий, находящихся в отключенном состоянии. Условные графические обозначения элементов и устройств выполняют совмещенным или разнесенным способом.

Всем изображенным на схеме элементам и устройствам присваиваются условные буквенно-цифровые позиционные обозначения в соответствии с ГОСТ 2.710 — 81.

Данные об элементах и устройствах, изображенных на схеме изделия, записывают в перечень элементов.

Перечень помещают на первом листе схемы или выполняют в виде самостоятельного

документа  на  листе  формата  А4  с  основной  надписью  для  текстовых  документов  по форме 2 или 2а ГОСТ 2.104 — 68. Перечень элементов оформляют в виде таблице и

заполняют сверху вниз. При размещении перечня элементов на первом листе схемы его располагают над основной надписью на расстоянии не менее 12 мм от нее.

Перечень элементов записывают в спецификацию после схемы, к которой он выпущен.

Элементы записывают в перечень по группам в алфавитном порядке.ПРИЛОЖЕНИЕ Пример анализа схемы электрической принципиальной

 

Рассмотрим схему электрическую принципиальную и элементную базу, РЭА, выполненную на интегральных микросхемах серии К155, К133 и КР580. В частности, проанализируем схему модуля оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) емкостью

64 одноразрядных слова, которое имеет ИМС 155РУ1 и К155ИД1 (рис. П К).

Из справочной литературы имеем следующие данные об условиях эксплуатации ИМС

серии К155: интервал рабочих температур от +10°С до

— 70°С, многократное циклическое изменение температуры от —10°С до

—70°С, относительная влажность при температуре 20°С, атмосферное давление 6,7 х 102

... 3 х 105  Па, вибрация, диапазон частот вибрации 5... 2000 Гц, многократные удары с ускорением 35q, ускорение 10q, с ускорением 50q

— линейная нагрузка, одиночные удары с ускорением 150q, напряжения питания UHn = 5

В ± 5\%.

Для      обеспечения   максимального          быстродействия        и          помехоустойчивости

используемого  выхода  ИМС  должны  находиться  под  постоянным  потенциалом.  Это позволяет исключить перезарядку емкости разомкнутого эмиттера входного транзистора

относительно выводов схемы, которая увеличивает время задержки сигнала.

Конструктивно и электрическими связями следует обеспечить сигналы, поступающие

на  входы  микросхем в  соответствии с требованиями технических условии, так как в

противном  случае  не  может  быть  обеспечена  безотказная  работа  элементов.  Это  в особенности  относится  к  случаю,  когда  ИМС  управляются  от  внешних  источников.

Критичными в данном случае являются длительность фронта и среза входных сигналов

(не более 150 не).

Для обеспечения работоспособности рассматриваемого ОЗУ, которое согласуется с другими  устройствами, выполненными  на других  сериях  ИМС  К133 и  КР580, необходимо,  чтобы  значения  суммарной  емкости  входов  ИМС  (нагрузок)  с  учетом

 

монтажа удовлетворяли соотношени         где Снг — емкость нагрузки микросхемы генератора, при которой гарантируются временные параметры (15пФ); СBx H,

— максимальная емкость входа микросхемы нагрузки (примерно 3 пФ); СM, — емкость монтажа одного входа микросхемы нагрузки относительно выхода микросхемы генератора; kpaз — количество разветвлений (нагрузок).

При конструировании изделии РЭА на ИМС серии К155 разводка питающего напряжения узлов и блоков («Земля» и «Питание») должна производиться проводниками с возможно более низким сопротивлением.

XI

 

Рис. П1. Модуль оперативного запоминающего устройства

 

При  использовании  многослойных   печатных  плат  рекомендуется  разводку  шин

«Питание» производить в одном слое, а шин «Земля» — в другом, соседнем, шины располагать одну над другой. При наличии свободной площади в слое рекомендуется использовать ее для увеличения поверхности шины «Земля»

Низкочастотные  помехи,  проникающие   в   систему  по   шинам  питания,   должны

блокироваться с помощью конденсатора емкостью 0,1 мкФ на ИМС, включенного между выводами «Питание» и «Земля» непосредственно с места начала проводника печатной платы.

Развязывающие емкости на высокой частоте должны быть равномерно распределены

по всей площади печатной платы относительно ИМС из расчета один конденсатор на группу  10  микросхем  емкостью  не  менее  0,002  мкФ  на  микросхему.  Конденсатор развязки, установленный в непосредственной близости от микросхемы, образует цепь низкого сопротивления высоким частотам.

Конденсаторы устанавливают на той стороне платы, на которой располагают ИМС, в

непосредственной близости от них. Для блокировки высокочастотных пульсаций следует

использовать безындукционные конденсаторы.

Информационные   линии   связи   между   платами   рекомендуется   осуществлять   с помощью монтажной панели, которая конструктивно может быть выполнена в виде печатной платы или панели, имеющей экранирующее покрытие со стороны монтажа. Экран должен быть соединен с шиной «Земля» печатных плат. Если в устройстве РЭА, где располагается разрабатываемое устройство на микросхемах, длина информационных линии связи превышает 20 см, то рекомендуется выполнять их с помощью объемного монтажа. Линии связи длиной до 20 см — для асинхронных устройств и до 30 см — для синхронных устройств выполняются одиночными проводниками. К выходу одного передающего элемента допускается подключать до пяти радиальных линий общей длинной не более 50см.

Линии связи длиной 0,2..1 м в пределах панели выполняют несогласованными витыми парами. К выходу одного передающего элемента допускается подключать не более трех пар   с   суммарной  длиной   не   более  2   м.   Обратные  провода  витых   пар   должны

«заземляться» на передающем и приемных концах. Длина раздельной части витой пары должна быть не более 3 см. Допускается к одному контакту электрического соединителя подключать не более трех обратных проводов витых пар. От несогласованной витой пары допускается делать отводы с одиночным приводом в пределах погрузочной способности передающих ИМС, при этом суммарная длина отводов не должна превышать 0,2 м.

В линии связи, выполненной витой парой, допускается проводить отдельные участки одиночным проводом, при этом суммарная длина

одиночных проводов в длинной линии связи не должна превышать 0,2 м, а длина всей

линии связи — не более 1м.

При  разводке  линий  связи  необходимо  располагать  их  таким  способом,  который

позволял бы упростить линию связи и обеспечить минимальную ее длину.

Линии связи от 1 до 3 м, не выходящие за пределы изделия, необходимо выполнять

согласованными витыми парами. Согласованные линии связи длиной более 3-х метров, а

также линии связи, выходящие за пределы устройства, необходимо выполнять с помощью коаксиального кабеля с волновым  сопротивлением  100  Ом.  Согласование  линий  связи

осуществляется с помощью резистора 82 Ом с допустимым отклонением сопротивления на 5\%. Резистор должен устанавливаться непосредственно у выхода передающей ИМС.

Допускается осуществлять передачу информационных сигналов в пределах изделия

РЭЛ  с  помощью  экранированного  провода с  обязательной посылкой  стробирующего сигнала по коаксиальному кабелю.

Линии связи для передачи сигналов синхронизации при печатном г монтаже должны быть удалены от информационных линий и от линии синхронизации другой фазы на расстояние не менее 2,5 мм или экранированы землей в одной точке. Ширина печатного

экранирующего проводника должна быть в 2—3 раза больше ширины проводника цепей синхронизации.

Разводку линий связи для сигналов синхронизации в пределах панели можно выполнить с помощью витой пары длиной до 35 см или одиночным проводом до 10 см.

От витой пары допускается делать отводы одиночным проводом длиной 10 см, причем суммарная длина одиночных проводников не должна превышать 20 см.

Линии связи сигналов синхронизации в пределах устройства с длиной более 35 см

необходимо выполнять с помощью согласованного или несогласованного коаксиального кабеля при длине не более 50 см.

Линии связи от выхода ИМС до элементов индикации рекомендуется выполнять одиночными проводами, которые можно укладывать в жгут. Длина линии связи при этом определяется    из    условий    обеспечения    максимально    допустимого    напряжения,

приложенного  к  выходу  ИМС  (5,25  В  для  К155ЛА8,  7  В  для  К155ЛА7,  60  В  для

К155ИД1). Коммутационные линии связи (линии между переключателями, тумблерами,

контактами, реле и микросхемой) рекомендуется выполнять экранированным проводом.

Допускается применение одиночных проводников длиной до 0,3 м и витых пар до 3 м.

Укладка в  один  жгут  линии связи информационных, коммутационных индикаций не

допускается. Одиночные проводники нельзя укладывать в жгуты как отдельно, так и с

витыми парами. Несогласованные и согласованные витые пары допускается укладывать в жгуты или в группу проводов без связи, а также в шлейфы.

ТаблицаП1  Классификация ИЭТ по условиям применения

Окончание таблицы П1

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

М4

 

 

1—

80

 

 

50 (5)

 

 

6

 

 

150 (15)

 

 

1

 

 

В носимой аппаратуре и приборах, работающих на ходу, в аппаратуре и приборах, устанавливаемых на сухопутном и водном

транспорте (грузовые и

пассажирские суда)

 

 

М5

 

 

1—

200

 

 

50 (5)

 

 

 

400 (40)

 

 

2

 

 

В аппаратуре, работающей на ходу, устанавливаемой на тракторах и гусеничных машинах и водном транспорте (быстроходные катера, суда на подводных крыльях и т.п.), а также

на технологическом

оборудовании и

сухопутном транспорте, если частота вибрации превышает 80 Гц

 

 

Мб

 

 

1—

500

 

 

100 (10)

 

 

10

 

 

 

 

1500 (150)

 

 

3

В аппаратуре, установленной на объектах, имеющих мощные источники

вибрации, а также для

общего применения в промышленности при условии, что частота

вибрации превышает

200Гц

 

 

*Требования предъявляют только к изделиям, предназначенным для аппаратуры,

расположенной вблизи источников вибрации.

Примечание, длительность действия ударного ускорения механического удара всех групп исполнения не ограничена.