Определение минимального диаметра металлизированного отверстия

, где К_gt – отношение диаметра металлизированного отверстия к толщине печатной платы (ПП), мм; h_пп – толщина печатной платы. В нашем случае К_gt = 0,33; h_пп = 2 мм, d₀₁ = 0,66 мм.

Определение минимального диаметра монтажного отверстия

, где d_ВЭ – диаметр вывода элемента, мм; h₀ – толщина медного слоя, мм; D` - зазор межде выводом конструктивного элемента (КЭ) и стенкой отверстия, мм; d₀ – погрешность расположения отверстий относительно узла координатной сетки (КС).

В нашем случае (при h₀ = 0,035 мм; D` = 0,15 мм; d₀ = 0,07 мм):

Элемент	dВЭ, мм	dМО, мм
ИМС	0,5	0,94
Резисторы	0,7	1,14
Постоянные конденсаторы	0,6	1,04
Подстроечный конденсатор	2,5	2,94

 

Т.к. диаметры отверстий рекомендуется выбирать из ряда номинальных значений, выберем все диаметры отверстий равными 1,3 мм, а диаметр отверстий под подстроечный конденсатор – 3 мм.

Определение минимального диаметра контактной площадки

Формула для расчета учитывает погрешность изготовления и подтравливание фольги при изготовлении рисунка разводки.

, где b_n0 – ширина пояска контактной площадки,мм; d_КП – погрешность расположения контактной площадки относительно узла КС; d_ФФ – погрешность фотокопий и фотошаблонов; h_ф – толщина фольги. В нашем случае b_n0 = 0,1 мм; d_КП = 0,05 мм; d_ФФ = 0,06 мм; h_ф = 0,035 мм. Тогда для всех элементов, кроме подстроечного конденсатора d_КП = 1,465 мм, для подстроечного конденсатора d_КП = 3,285 мм.

Определение ширины проводников

Минимальная ширина:

, где d_СМ – погрешность смещения проводников относительно линии КС; b_пр – ширина проводника. В нашем случае d_СМ = 0,05 мм; b_пр = 0,25 мм; b_{пр мин} = 0,395.

Номинальная ширина:

b_пр.н = b_пр.мин + d_Т, где d_Т – ширна проводника в сторону уменьшения. d_Т 0,03 мм, b_пр.н = 0,425 мм.

Определение минимального расстояния между проводником и КП с МО

, где l_РА – шаг КС, l_ПК = 0,195 мм.

Определение минимального расстояния межде двумя соседними КП

, l_кп = 1,115 мм.

 

Электрический расчет печатной платы

Определение максимального падения напряжения на проводниках

, где I_max = суммарный ток потребления схемы; r - удельное сопротивление меди (материала проводников); l_ПР – максимальная длина проводника на плате; t_пр – толщина проводящего слоя; b_пр – ширина проводника.

Суммарный ток потребления схемы равен суммарному току потребления всех ИМС схемы. Токи потребления используемых ИМС следующие:

ИМС	Количество ИМС	Ток потребления, мА
К561УД2А	1	60
К176ИЕ5	1	0,25
К176ЛА7	1	0,1
К176ИЕ2	5	0,1
К561ИЕ14	5	0,1
Суммарный ток потребления схемы		61,35 мА

 

По чертежу печатной платы определим максимальную длину проводника: l_ПР = 0,155 м

t_пр = 0,035 мм; r = 0,175 Ом·мм²/м; b_пр = 0,425 мм; тогда DU_ПР = 0,11 В.

Определение мощности потерь

, где f_T – тактовая частота работы схемы; U_ПИТ – напряжение питания схемы; tgd - тангенс угла диэлектрических потерь материала печатной платы; С – емкость между слоями платы.

В качестве f_T примем вдвое увеличенную максимальную частоту входного сигнала частотомера: f_T = 200 кГц. Исходя из схемы электрической принципиальной U_ПИТ = 9 В. Для стеклотекстолита tgd = 0,002. Для определения емкости воспользуемся следующей формулой:

, где e - диэлектрическая проницаемость стеклотекстолита, e = 5,5; S – площадь печатных проводников. Примем площадь печатных проводников равной десяти процентам площади одной стороны печатной платы, тогда при размерах печатной платы 175 х 135 S = 2207 мм².

При таких данных С = 54,6 пФ. Тогда Р_ПОТ = 1,1·10^-5 Вт.