Расчет размеров элементов печатного монтажа

Определим номинальное значение диаметра монтажного отверстия d_м, мм, определяется по формуле:

d_м=d_э+r (17)

где d_э - максимальный диаметр вывода радиоэлемента, мм;

r - разность между минимальным диаметром отверстия и максимальным диаметром ЭРЭ (r=0,1...0,4 мм).

d_м=0,5+0,3=0,8 мм

Минимальный диаметр контактной площадки с металлизированным отверстием d_кп, мм, рассчитывают по формуле:

d_кп= d_м+2b_к+с (18)

где b_к - ширина пояска контактной площадки, мм;

с - технологический допуск, с=0,05...0,1мм.

d_кп= 0,8+2×0,7+0,05=2,25

После проведения расчетов принимаем диаметр монтажного отверстия 0,9 мм, диаметр контактной площадки 2,25 мм.

7.3 Проверка по постоянному току.

Результаты трассировки и расчета элементов печатного монтажа необходимо проверить по постоянному току, а именно удостовериться в том, что падение напряжения на сигнальных проводниках цифровых РЭА, рассчитанное по формуле (13), не должно превышать уровня статической помехоустойчивости U_пу интегральных микросхем, на проводниках (шинах) питания и земли - не более допускаемого отклонения от номинального напряжения питания. [7]

Разрабатываемое устройство содержит две микросхемы, изготавливаемые по КМОП-технологии. Современные КМОП-микросхемы имеют типичное значение статической помехоустойчивости равное 0,45×U_ПИТ. Это означает, что ложный входной сигнал, равный 0,45×U_ПИТ или менее отличающийся от U_ПИТ или уровня «земли», не будет распространяться в системе, как ошибочный логический уровень. Допуск отклонения напряжения питания для микроконтроллера Atmega 16 и преобразователя мощность-частота составляет 5±0,5 В.

Проверим падение напряжения на самом длинном сигнальном проводнике печатной платы, если оно будет меньше допустимого уровня помехи, то и на остальных более коротких проводниках оно будет так же меньше.

Согласно закону Ома падение напряжения , В, на печатном проводнике равно:

(19)

где - удельное сопротивление проводника, Ом×мм² /м;

- ток, протекающий в проводнике, А;

- длина проводника,м;

- толщина фольги, мм;

- ширина проводника, мм.

Для медной катанной фольги удельное сопротивление равно
0,0175 Ом×мм²/м;

В результате получаем падение напряжения на сигнальном проводнике 20 мкВ, что во много раз меньше допустимого значения напряжения помехи.

Проверим падение напряжения на шине питания, которое не должно превысить 0,1 % от допуска по питанию, а именно 0,5 мВ.

Получаем падение напряжения на шине питания 0,43 мл В, что меньше допустимого 0,5 мл В.

Проверим значение плотности тока в печатном проводнике j, А/мм², по формуле:

j=I/S (20)

где I - ток в проводнике, А;

S – площадь сечения проводника, мм².

Плотность тока не должна превышать 20 А/мм², как видно из расчета по формуле (20) плотность тока составляет 0,1 А/мм², что соответствует требованиям.

Date: 2016-06-06; view: 926; Нарушение авторских прав