КУРСОВОЙ демультиплексор / ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОР БГАА 8-1

Сеткографический метод основан на нанесении специальной краски на плату путем продавливания ее резиновой лопаткой (ракелем) через сетчатый трафарет, на котором необходимый рисунок образован ячейками сетки,

открытыми для продавливания.

Однослойные ПП и ГПК изготавливают преимущественно субтрактивным сеточно-химическим или аддитивным методом, а ДПП и ГПП химико-

гальваническим или комбинированными фотохимическими методами.

Пленочные технологии изготовления ПП. Повышение требований к качеству ПП и стабильности их параметров привело к созданию ПП и МПП на керамических и полиимидных основаниях. Для изготовления таких плат приме-

няются многочисленные методы, основанные на тонко- и толстопленочной технологии.

Конструкционные материалы печатных плат. Для изготовления ПП широкое распространение получили слоистые диэлектрики, состоящие из наполнителя и связующего вещества (синтетической смолы, которая может быть термоактивной или термопластичной), керамические и металлические (с

поверхностным диэлектрическим слоем) материалы. На рисунке 5.3

представлена печатная плата без элементов.

Рисунок 5.3 – Печатная плата без элементов

21

5.2 Конструкция узла

Основные задачи разработки печатного узла являются компоновка,

размещение, трассировка.

Конструкция печатного узла в значительной степени связана с конструкцией блока, в который входит разрабатываемый узел.

Среди задач компоновки выделяют задачи покрытия и задачи разбиения,

задача трассировки заключается в определении геометрии соединений конструктивных элементов.

Задачей размещения является определение оптимального пространственного расположения элементов на коммутационном поле.

Критерии и ограничения при решении задачи размещения можно разделить на метрические и топологические.

Рациональное размещение элементов схемы на печатной является одним из главных критериев стабильной работы конструкции.

Критериями оптимальности трассировки являются:

–минимум суммарной длины всех проводников;

–минимум числа их пересечений; минимум изгибов проводников;

–минимум числа слоев МПП и переходов со слоя на слой;

–минимальная длина параллельных участков соседних проводников;

–равномерное распределение проводников по монтажной области.

От внешних воздействий плату и элемент индикации будет защищать корпус устройства.

5.3 Размещение элементов на плате

Элементы электрической схемы размещаются внутри корпуса прибора на печатной плате. Печатная плата с установленными на ней радиоэлементами является сложной многоэлементной сборочной единицей. Она представляет собой диэлектрическую пластину с нанесёнными на неё токопроводящими контактными площадками. Токопроводящие дорожки, соединяющие

контактные площадки и отверстия, предназначены для крепления элементов

22

схемы и самой печатной платы в корпус прибора. В качестве диэлектрической пластины служит фальгилированный стеклотекстолит. Элементы на печатной плате обычно располагают с одной стороны. Контактные площадки элементов соединяют между собой согласно схеме электрической принципиальной токопроводящими проводниками. Токопроводящие проводники обычно располагают либо с одной стороны (где не расположены элементы), либо их делают с обеих сторон. Изготовление печатных проводников предполагается одним из нескольких способов: травление. Металлизация, наклеивание,

вырезание. Все из ранее перечисленных способов, кроме наклеивания и металлизации, предполагают, что берётся заготовка печатной платы -

диэлектрическая пластина, покрытая медной фольгой.

Компоновка печатной платы происходит следующим образом. Первым этапом монтажа печатной платы является установка элементов схемы на неё,

согласно конструкторской документации. Процесс сборки представляет собой установку компонентов со штыревыми выводами в контактные отверстия печатной платы.

При технической реализации процесса сборки различают ручную и механическую сборку. При создании опытного образца наиболее оптимальна ручная сборка.

При ручной сборке осуществляется постоянный контроль за её качеством.

Это позволяет с одной стороны, использовать относительно большую область допусков на размеры выводов и монтажных отверстий, с другой стороны,

увеличить возможность обнаружения дефектов в процессе сборки.

Перед установкой на печатную плату радиоэлементов гибкие выводы отгибают, то есть формуют с помощью технологической оснастки так, чтобы форма выводов соответствовала способу установки элементов.

Способ установки радиоэлементов на печатную плату определяется различными факторами: плотностью монтажа, материалом корпуса, массой радиоэлемента и количеством его выводов, типом платы и условиями эксплуатации.

23

Печатная плата после монтажа элементов покрывается защитным слоем изоляционного лака.

Применение печатных плат позволяет обеспечить настройку аппаратуры и исключить возможность ошибки при её монтаже, так как расположение проводников и монтажных отверстий одинаково на всех платах данной схемы.

Использование печатных плат позволяет также уменьшить габариты аппаратуры, улучшить условия отвода тепла, снизить металлоёмкость аппаратуры.

К печатным платам предъявляются много требований по точности расположения проводящего рисунка, по величине изоляции диэлектрика,

механической прочности.

Одним из основных требований является обеспечение способности к пайке, достигаемое соответствующим выбором гальванического покрытия и технологии металлизации, поэтому в производстве печатных плат особое внимание уделяется химико-гальваническим процессам.

На рисунке 5.4 представлена односторонняя печатная плата.

Рисунок 5.4 – Односторонняя печатная плата микросхемы

24

Процесс изготовления печатных плат включает в себя операции, при которых наносится изображение печатного монтажа и получение токопроводящего рисунка. Эти операции можно выполнить следующими основными способами:

-фотографическим;

-сеткографическим;

-офсетным;

-ксерографическим;

-рисованием.

В данной печатной плате, разработанной в программе EAGLE, вход:

-1 – питание;

-2-3 – адресные входы;

-4 – информационный вход;

-5 – разрешающий;

-8 – заземление;

-9-16 – выходы.

Цена данной печатной платы с учетом расходов на пайку будет составлять

170$, данная микросхема является достаточно дорогостоящей, но является современной, в отличии от аналоговых советских, и размер всей печатной платы выйдет около 3 см2.

В результате, при помощи изучения конструкции и разработок печатной платы, удалось спроектировать свою, которая удовлетворяет всем требованиям задания на базе одной микросхемы, что так же положительно сказывается на габаритах.

Вывод: Таким образом, печатная плата была спроектирована в программе

EAGLE CAD. В библиотеке программы данные базовые элементы были, что значительно облегчило проектирование печатной платы. Печатная плата будет небольшого размера, в соответствии с размеров интегральной микросхемы

CD4051BE, а именно около 5 см2.

25

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте был разработан демультиплексор 8→1 в

соответствии с выданным заданием. В ходе выполнения проекта были выполнены поставленные задачи и удалось прийти к следующему:

-анализ существующих схем демультиплексоров и принципов их построения;

-проектирование функциональной схемы на основе логических элементов,

таких как И-НЕ, ИЛИ и НЕ, рассмотрена логика работы данных элементов и их

изображение;

-проектирование принципиальной схемы демультиплексора на основе диодно-транзисторной логики на базе элементов И-НЕ, ИЛИ и НЕ, которая была выбрана по причине экономической целесообразности и высокой надежности;

-осуществить верный выбор интегральной микросхемы путем анализа и оценки других видом интегральных микросхем данного типа, в результате которых была выбрана микросхема CD4051BE, которая отвечает требованиям курсового проекта и является быстродействующей микросхемой и лучшей,

среди своих современных аналогов на рынке интегральных микросхем;

-произвести расчет всех необходимых и возможных параметров, таких как мощность, равная 2,1 мВт, быстродействие – 35 нс;

-осуществить построение печатной платы, которая была построена в программе EAGLE.

26

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Цифровые устройства и микропроцессоры. – Микушин А.В., Сажнев А.М., Сединин В.И. СПб, БХВ-Петербург, – 2010.

2. Популярные цифровые микросхемы. – Шило В. Л. М, Радио и связь,

1987, – 2008 – 318 с.

3. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник. – Мальцев П.П.,

Долидзе Н.С. и др. – М.: Радио и связь, 1994 – 240с.

4."LOGIC MIGRATION GUIDE" "Texas Instruments" 2004. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: – https://digteh.ru/LIB/logic/LogicMigration.pdf. Дата доступа: 11.01.2024.

5.Мультиплексоры и демультиплексоры [Электронный ресурс]. – Режим доступа:– https://www.computer-museum.ru/technlgy/proclect/digital/ms.htm. Дата доступа: 11.01.2024.

6.Демультиплексор [Электронный ресурс]. – Режим доступа:–

https://ru.wikipedia.org/wiki. Дата доступа: 11.01.2024.

27