Конструирование РЭС. Шляпников Н.С. - 76 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

коэффициента планарности и габариты блока, если заданы/о, =300 Гц, h = 1 мм , k
B
=0,8, С
= 86 и найдена величина Км= 0,72.
Считаем, что блок имеет кубическую' форму со стороной a
6
= 90 мм (см. пример
выше). Сторону квадратной ФЯ принимаем равной а = 75 мм (с учетом стенок корпуса и
зазора между ними и торцами пакета ячеек). Тогда/о = 0,72 * 0,8 * 86 * 0,1 * 10
4
/7,5
2
=
880,64 Гц, а fоfо, = 880,64 / 300 = 2,93. Таким образом, допустимое значение
коэффициента планарности k
2
<. 2,93. В предыдущем примере k
2
=3 и выбраны
минимально допустимые размеры блока из условия обеспечения допустимой тепловой
напряженности, т.е. блок был более плоским. Однако если учитывать еще и требования
вибропрочности, то его размеры можно скорректировать следующим образом
Новые размеры 154 х 154 х 30,7 мм мало отличаются от предыдущих, однако в
других случаях, когда k
2
по одному критерию существенно отличается от k
2
по другому
критерию, возможны различные варианты габаритных размеров и их оптимизация.
4.5. Выбор оптимальной формы блока РЭС по нескольким критериям качества
Как видно из рассмотренных примеров, выбор формы блока и его коэффициента
планарности неоднозначно зависит от рассмотренных двух показателей качества,
обеспечивающих его нормальную работу в условиях эксплуатации, и надо выбрать такое
значение k
2
, при котором оба условия по ТЗ удовлетворялись бы. Кроме того, при
конструировании блоков необходимо подбирать размеры и форму ФЯ таким образом,
чтобы размеры отвечали рекомендуемому ряду, например для печатных плат, а форма
обеспечивала бы полное заполнение ее площади без «пустых мест». Это требование
является дополнительным условием выбора оптимальной формы и в то же время
ограничением в выборе вариантов. Другим дополнительным требованием (критерием)
является условие получения в конструкции блока возможно большей плотности упаковки
элементов в объеме или при выбранной степени интеграции ИС — минимального
коэффициента дезинтеграции объема, так как у
6
=У
ис/
q
v
Заметим, что чем больше формат
ячейки, тем более рационально используется площадь, тем меньше коэффициент
дезинтеграции площади, а следовательно и объема, тем выше плотность упаковки в блоке.
Так, например, для одного и того же объема цифрового блока на печатных платах с
корпусами ИС типа 401.14-1 были рассчитаны коэффициенты дезинтеграции объема по
двум вариантам, когда блок состоял из 27 мелкоформатных ячеек (q
v
=6,3) и шести
крупноформатных (q
v
=5,2). Изменение q
v
, а следовательно и плотности упаковки,
составило 21%, что весьма существенно, так как объем увеличился на одну пятую.
Таким образом, при выборе оптимальной формы надо учитывать уже четыре критерия
при конструировании блоков РЭС на печатных платах. При выполнении блоков на
бескорпусных МСБ, вводятся еще дополнительные критерии, связанные с конструкцией и
технологией изготовления рамки.
Возьмем для общего случая конструирования блока РЭС на печатных платах три
наиболее важных критерия, а именно: тепловую напряженность, вибропрочность и
плотность упаковки, и рассмотрим общий ход решения задачи.
Пусть заданы по ТЗК следующие исходные данные: сложность с РЭС при количестве
ИС N
ИС
, тип корпуса ИС, число задействованных выводов n
вые
, потребляемая мощность
микросхемы Рис и допустимая тепловая напряженность блока Р
уd
расc Tз
, материал и
толщина Ann печатной платы, диапазон частот вибраций fmin....fmax и допустимая
перегрузка п
Tз
, тип компоновочной схемы ФЯ, по которой определяется коэффициент
динамичности M, диапазон температур среды tmin....tmax

Страницы