Проектирование электронных промышленных устройств. Кузнецов Б.Ф. - 21 стр.

                                                                                             21

                      4. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

                       4.1. Порядок расчета принципиальной схемы

      Разработка принципиальных электрических схем всегда содержит элементы творчества и
требует умелого применения элементарных электрических цепей и типовых функциональных
узлов, оптимальной компоновки их в единую схему с учетом удовлетворения предъявляемых к
схемам требований, а также возможного упрощения и минимизации схем.
      Расчет принципиальной схемы сводится к последовательному расчету функциональных эле-
ментов, из которых синтезировано устройство со стороны выхода, т.е. с конца. Но такая последова-
тельность расчета не является обязательной. Разработчик может определить свою последователь-
ность расчета функциональных блоков. Основным критерием являться наличие исходных данных
необходимых для проведения синтеза и расчета схемы. Большинство параметров функциональных
блоков должны быть определены на этапе эскизного проектирования функциональной схемы. Блок
питания разрабатывается в самую последованию очередь, после расчета всех остальных функцио-
нальных узлов.
       Необходимые для расчета дополнительные данные - значения входных и внешних для дан-
ного элемента параметров - разработчик устанавливает сам, исходя из соображений оптимального
режима работы устройства. Простота и экономичность проектируемых схем обеспечивается при-
менением стандартных типовых узлов, сокращением до минимума числа элементов в схеме и огра-
ничением их номенклатуры.

        4.2. Выбор элементной базы и расчет электрической принципиальной схемы

       После разработки функциональной схемы устройства производится выбор элементной базы.
Сначала решается, какие функциональные части разрабатываемой схемы могут быть построены на
интегральных микросхемах, а какие на дискретных. Данный этап завершается выбором используе-
мых серий ИМС и типа дискретных элементов. Основанием к выбору элементной базы служат тех-
нические требования по точности, быстродействию, надежности и помехоустойчивости устрой-
ства, сформулированные на этапе выбора и расчете функциональной схемы и требований ТЗ. Эле-
ментную базу для большинства устройств рекомендуется выбирать или одной серии ИМС, или же
несколько серий, но требующих наименьшего числа схем согласования между собой по уровням
напряжений, токов и т.п.
       Выбранная элементная база дает основание для разработки и составления полной электри-
ческой принципиальной схемы устройства. Выбор конкретных ИМС и дискретных элементов
производится при полном расчете параметров принципиальной схемы.

                           4.2.1. Рекомендации по выбору конденсаторов
       Эксплуатационная надежность конденсаторов во многом определяется правильным выбо-
ром типов конденсаторов при проектировании схемы и использовании их в режимах, не превыша-
ющих допустимые.
      Для правильного выбора конденсаторов необходимо на основе анализа требований к аппара-
туре определить:
        1. значения номинальных параметров и допустимые их изменения в процессе эксплуата-
            ции (емкость, напряжение, сопротивление изоляции и др.);
        2. допустимые режимы и рабочие электрические нагрузки (диапазон рабочих частот, ам-
            плитуда и частота переменной составляющей напряжения, реактивная мощность, па-
            раметры импульсного режима и др.);
        3. эксплуатационные факторы (интервал рабочих температур, величины механических
            нагрузок и относительной влажности окружающей среды и др.);