Обоснование выбора микросхем кр 544уд2а

Быстродействующий операционный усилитель применяется для работы в цепях постоянного тока и импульсных режимах.

Оформление - в пластмассовом корпусе. Микросхемы предназначены для ручной и автоматизированной сборки аппаратуры.

Напряжение питания, В от ±5 до ±18

Ток потребления, мА

не менее - 8

не более +8

Максимальное выходное напряжение, В, не менее +12

Минимальное выходное напряжение, В, не более -12

Входной ток, нА, не более 500

Минимальная наработка на отказ, ч 50 000

Срок сохраняемости, лет 15

Диапазон рабочих температур от -40ºС до +70ºС

Исходя из параметров, данные микросхемы подходят для применения их в устройстве гальванической развязки.

Таким образом, элементная база соответствует техническим характеристикам проектируемого устройства гальванической развязки по электрическим и эксплуатационным параметрам.

РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

Расчёт печатной платы

Расчёт площади печатной платы

Определяем стандартные размеры элементов, которые применяются в схеме, и сводим данные в таблицу.

 

Наименование групп компонентов	Кол-во N, шт.	Длина L, мм	Ширина В, мм	Диаметр D, мм	Площадь S = L *В, мм^2	Площадь N элементов S * N, мм^2	Диаметр выводов d, мм
Резисторы постоянные непроволочные мощностью 0,125 Вт С2-33Н	8	6		2	12	96	0,6
Конденсаторы оксидно-полупроводниковые К53-4А	4	4		3,2	12,8	51,2	0,6
Диоды импульсные, кремниевые 2Д512А	3	4		2,5	10	30	0,56
Микросхемы КР544УД2А	2	7,5	7,5		56,25	112,5	0,55
Оптрон (оптопара диодная) АОД 130А	1	7,5	7,5		56,25	112,5	0,55
Соединители DB9	2	30,8	11		338,8	677,6	0,7

 

1. Из таблицы получаем суммарную площадь S _сум.= 1078,8 мм²

2. Определяем установочную площадь всех элементов на плате, если

 

К_уст.=1,2; Куст - коэффициент установки.

S_уст.= S_cум.*1,2

S_уст =1078,8*1,2=1294,56 мм²

 

3.Определяем площадь печатной платы, которая необходима для установки элементов с учетом расстояния между элементами и выводами, а установки элементов с учётом расстояния между элементами и выводами а также для обеспечения нормальных тепловых режимов работы по формуле S_пов.= S_уст/К_исп,. где К_исп – коэффициент использования К_исп=0,9

 

S_пов= 1438,4 мм²

 

4.Определяем площадь, необходимую для размещения элементов крепления. Принимаем, что плата устанавливается на четыре штифта. Площадь

 

S_шт.=25 мм²*4=100 мм²

 

5.Определяем общую площадь печатной платы

 

S_пл.общ.= S_уст + S_пов + S_шт =1294,56+1438,4+100=2852,96 мм²

 

6. Исходя из полученной площади, выбираем ширину платы В=35мм, тогда длина платы

 

L= S_пл.общ /В=2852,96/35=81,5мм. Принимаем L=82мм.

 

Расчет параметров металлизированных отверстий

1. Исходя из диаметров выводов элементов, которые устанавливаются на плату (табл.) определяем диаметр металлизированных отверстий, если толщина металлизированного покрытия при металлизации гальваническим методом m_пок.=0,005мм. Зазор между выводом и стенкой металлизированного покрытия К=0,2мм.

2. Элементы, которые устанавливают, имеют следующие диаметры выводов:

d₁=0,6мм

d₂=0,6мм

d₃=0,56мм

d₄=0,55мм

d₅=0,55мм

d ₆=0,6мм

3. Диаметры металлизированных отверстий вычисляем по формуле

 

d_{отв 1}= d₁+2* m_пок+2*К, d_{отв 1}=0,6+2*0,05+2*0,2=1,1мм

d_{отв 2}=0,6+0,5=1,1мм; d_{отв 3}=0,56+0,5=1,06мм

d_{отв 4}=0,55+0,5=1,05мм; d_{отв 5} =0,55+0,5=1,05мм;d_{отв 6}=0,6+0,5=1,1мм

 

4.Определяем параметры контактных площадок вокруг металлизированных отверстий. Контактные площадки выполняются в виде контактного кольца с обеих сторон платы. Необходимая радиальная величина В=0,55мм, технологический коэффициент на ошибку С=0,1, тогда d_кп1= d_{отв 1}+2*В+С

 

d_кп1=1,1+1,2=2,3мм; d_кп2=1,1+1,2=2,3мм

d_кп3=1,6+1,2=2,26мм; d_кп4=1,05+1,2=2,25мм

d_кп5=1,05+1,2=2,25мм;d_кп6=1,1+1,2=2,3мм

 

5.Исходя из полученных размеров металлизированных отверстий и диаметров выводов элементов выбираем технологически обусловленные размеры металлизированных отверстий.

 

Полученные данные записываем в табл.

N п.п.	Диаметр выводов элемента, мм	Расчетные данные		Стандартные
		Диаметр отв.мм	Диаметр к.площадки, мм	Диаметр отв. мм	Диаметр к.площадки, мм
1	0,6	1,1	2,3	0,9	2,3
2	0,6	1,1	2,3	0,9	2,3
3	0,56	1,06	2,26	0,9	2,3
4	0,55	1,05	2,25	0,9	2,3
5	0,55	1,05	2,25	0,9	2,3
6	0,6	1,1	2,3	0,9	2,3

 

Конструктивные параметры печатного монтажа отвечают требованиям, предъявляемым к платам третьего класса точности:

- размеры каждой стороны печатной платы должны быть кратны 2,5мм, при длине до 100мм.

- минимальная ширина печатных проводников 0,25мм.

- минимальный гарантийный поясок вокруг диаметра отверстия 0,1мм.