Устройство ввода изображения, его работа

Содержание

1. Анализ требований технического задания

1.1 Анализ электрических требований

1.2 Анализ условий эксплуатации

1.3 Анализ требований к конструкции

1.4 Анализ требований по надежности

1.5 Анализ требований по техническому обслуживанию

1.6 Анализ требований по технологичности, уровню унификации и стандартизации.

2. Выбор и обоснование схемы построения устройства ввода изображения.

2.1 Выбор и описание функциональной схемы УВВ

2.2 Описание схемы электрической принципиальной устройства

2.3 Выбор элементов

3. Компоновка конструкции УВВ

3.1 Проектирование печатной платы

3.1.1 Выбор и обоснование класса точности и группы жесткости печатной платы

3.1.2 Выбор и обоснование материала платы

3.1.3 Выбор вариантов установки элементов

3.1.4 Определение формы и размеров печатной платы

3.1.5 Выбор технологии изготовления платы

3.1.6 Расчет элементов проводящего рисунка платы

3.1.7 Размещение навесных элементов на печатной плате и трассировка

3.2 Разработка конструкции устройства ввода видеоизображения и обоснование применяемых материалов

4 Защита конструкции устройства от воздействия дестабилизирующих факторов

4.1 Защита от тепловых воздействий

4.2 Защита от влаги, песка и пыли

4.3 Защита от механических воздействий

5. Конструкторские расчеты

5.1 Расчет теплового режима УВВ

5.2 Расчет механической прочности и системы виброударной защиты

5.3 Расчет показателей надежности устройства

6. Технологическая часть

6.1 Анализ технологичности устройства

6.2 Разработка технологической схемы сборки

6.3 Анализ вариантов маршрутной технологии, выбор технологического оборудования и проектирование техпроцесса

7. Технико-экономическое обоснование дипломного проекта

7.1 Определение себестоимости и рыночной цены устройства ввода изображения

7.2 Расчет единовременных затрат

7.3 Расчет экономического эффекта

8. Охрана труда и экологическая безопасность

Заключение

Литература

Приложения

1. Анализ задания на дипломный проект

1.1 Анализ электрических параметров

Объектом разработки дипломного проекта является устройство ввода аналогового видеосигнала в ПЭВМ. Согласно требованиям УВВ по электрическим параметрам должно соответствовать требованиям ГОСТ 1819889. Для выполнения этих требований важно правильно произвести выбор схемы и тщательно подобрать элементную базу.

Анализируя электрические параметры проектируемого устройства, а также требования к конструктивному исполнению можно сделать вывод о необходимости применения в разработке специализированных многофункциональных интегрированных процессоров обработки ТВ сигналов, быстродействующих интегральных микросхем аналого-цифрового преобразования, микросхем программируемого периферийного адаптера и элементов памяти.

1.2 Анализ условий эксплуатации

Изделия должны сохранять свои параметры в пределах норм, установленными техническими заданиями, стандартами или техническими условиями в течение сроков службы и сроков сохраняемости, указанных в технических заданиях, стандартах или технических условиях, после и в процессе воздействия климатических факторов, значения которых установлены ГОСТ 15150-69.

Проектируемое изделие УВВ предназначено для эксплуатации в районах с умеренно-холодным климатом, т.е. климатическое исполнение изделия УХЛ.

Так как эксплуатация изделия будет проводится в помещениях (объемах) с искусственно регулируемыми климатическими условиями, например, в закрытых отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых производственных помещениях и других, в том числе хорошо вентилируемых подземных помещениях (отсутствие воздействия прямого солнечного излучения, атмосферных осадков, ветра, песка и пыли наружного воздуха; отсутствие или существенное уменьшение воздействия рассеянного солнечного излучения и конденсации влаги), то будет проектироваться с учетом категории размещения, т.е. для эксплуатации в лабораторных, капитальных жилых и других подобного типа помещениях.

1.2.1 Нормальные значения климатических факторов внешней среды при эксплуатации и испытаниях

1. Значения температуры окружающего воздуха:

рабочая температура от +10 до +35 ^оС;

предельная рабочая от +1 до +40^оС.

2. Величины изменения температуры окружающего воздуха за 8 часов составляет:

для исполнения УХЛ 40 оС.

3. Рабочие значения влажности воздуха (сочетания относительной влажности и температуры).

Таблица 2.1. - Рабочие значения влажности воздуха

Климатическое исполнение	Относительная влажность	Абсолютная влажность,
Изделия	Среднегодовое значение	Верхнее значение	среднегодовое значение, гм-3
УХЛ 4.2	60% при 20 оС	80% при 25 оС	10

Указанное в таблице верхнее значение относительной влажности нормируется также при более низких температурах (при более высоких температурах относительная влажность ниже).

При нормированном верхнем значении 100% наблюдается конденсация влаги, при нормированных верхних значениях 80% или 98% конденсация влаги не наблюдается.

Значению 80% при 25^оС соответствует значение 90% при 20^оС или 50-60% при 40 ^оС.

4. Верхнее рабочее значение атмосферного давления составляет 106,7кПа (800 мм рт.ст.), нижнее рабочее значение атмосферного давления 86,6 кПа (630 мм рт.ст.).

5. Рабочие значения параметров, характеризующих действие пыли:

Таблица 2.2. - Рабочие значения параметров действия пыли

Наименование	Нормы при воздействии пыли
Параметров	динамическом	статическом	на проницаемость
Размер частиц, Мкм	Не более 200		Не более 50
Состав частиц пылевой смеси	Кварцевый песок не более 70%, остальные составляющие не нормируются	Устанавливается в стандартах или технических условиях на изделия или группы изделий	Не нормируется
Концентрация, г/м3	Устанавливается в стандартах или технических условиях на изделия или группы изделий		Не нормируется

6. Содержание в атмосфере на открытом воздухе коррозионно-активных агентов:

Таблица 2.3. - Содержание в атмосфере коррозионно-активных агентов

Тип атмосферы	Содержание коррозионно-
Обозначение	Наименование	активных агентов
I	Условно-чистая	Сернистый газ не более 20 мг/м2сут (не более 0,025 мг/м3); хлориды менее 0,3 мг/м2сут.

Содержание коррозионно-активных агентов в атмосфере помещений (объемов) категорий 25 меньше указанного в таблице и устанавливаются на основании измерений, приведенных для конкретных видов помещений (объемов); если данных измерений не имеется, то содержание коррозионно-активных агентов принимают равным 30-60% указанного в таблице 2.3.

7. За нормальные значения факторов внешней среды при испытаниях изделий (нормальные климатические условия испытаний) принимают следующие:

температура плюс 2510 ^оС;

относительная влажность воздуха 45-80%;

атмосферное давление 84,0 106,7 кПа (630 800 мм рт.ст.).

1.2.2 Условия эксплуатации металлов, сплавов, металлических и неметаллических покрытий

1. Группа условий эксплуатации по коррозионной активности атмосферы для металлов и сплавов без покрытий, а также с металлическими и неметаллическими неорганическими покрытиями:

группа условий 1.

2. Группа условий эксплуатации металлов и неметаллических неорганических покрытий в зависимости от климатического исполнения и категории размещения изделий:

группа условий 1.

1.2.3 Условия хранения и транспортировки изделия в части воздействия климатических факторов внешней среды

1.Условия хранения изделий, определяемая местом их размещения, макроклиматическим районам и типом атмосферы, и характеризующиеся совокупностью климатических факторов, воздействующих при хранении на упаковке и (или) законсервированные изделия:

отапливаемые и вентилируемые склады, хранилища с кондиционированием воздуха, расположенные в любых макроклиматических районах. Обозначение условий хранения изделий:

основное 1;

вспомогательное буквенное Л;

вспомогательное текстовое отапливаемое помещение.

условия транспортирования изделий предусмотрено только в закрытом транспорте (железнодорожных вагонах, контейнерах, закрытых автомашинах, трюмах и т.д.) являются такими же как условия хранения 5.

Температура воздуха +5...+40^оС без учета влияния солнечного излучения, интенсивности дождя и слабом воздействии пыли.

1.3 Анализ требований к конструкции

Анализируя требования к конструкции устройства, можно сделать вывод что труднее всего обеспечить требования к габаритным параметрам.

Для выполнения этих требований необходимо:

применение ИМС большой степени интеграции;

приемущественно использовать элементы с малыми массо-габаритными параметрами;

компоновку печатной платы производить руководствуясь принципом равномерности распределения электрических связей по поверхности платы;

использовать варианты установок радиоэлементов, обеспечивающие минимальную площадь установки на поверхности платы.

1.4 Анализ требований по надежности

Для обеспечения требований по надежности необходимо:

применять элементную базу с высокими значениями показателей надежности;

уменьшать количество паяных и разъемных соединений.

1.5 Анализ требований по техническому обслуживанию

По требованию можно предложить следующие регламенты для проведения технического обслуживания:

регламент №1 месячное ТО;

регламент №2 полугодовое ТО;

регламент №3 годовое ТО.

Виды и периодичность ТО приведены в таблице.

Таблица 2.4. - Виды и периодичность ТО

Наименование операции ТО	Регламент
	1	2	3
Внешний осмотр, чистка и проверка работоспособности УВВ Проверка эксплуатационно-технической документации Проверка основных параметров устройства	+	+ +	+

1.6 Анализ требований технологичности, уровня унификации и стандартизации

Требования по технологичности конструкции можно обеспечить уменьшением применения различных типоразмеров электрорадиоэлементов, уменьшением числа сборочных единиц, использованием автоматического оборудования для подготовки и установки электрорадиоэлементов на печатные платы, использованием прогрессивных способов изготовления деталей.

Требования по уровню унификации и стандартизации обеспечим применением стандартных крепежных деталей и сборочных единиц из ранее сконструированных изделий, уменьшением количества оригинальных сборочных единиц и деталей, увеличением числа покупных сборочных единиц и деталей.

2. Выбор и обоснование схемы построения

устройства ввода аналогового видеосигнала в ПЭВМ

2.1 Выбор и описание функциональной схемы УВВ

Анализируя требования ТЗ к электрическим параметрам проектируемого устройства, можно сделать вывод что устройство ввода аналогового видеосигнала должно содержать следующие основные функциональные блоки:

блок радиоканала;

блок аналого-цифрового преобразования;

блок синхронизации и управления;

блок интерфейса.

Рассмотрим состав и назначение каждого блока.

Блок радиоканала состоит из селектора каналов, схемы формирования напряжения настройки, схемы АРУ и АПЧГ, схемы радиоканала, схемы декодера цветности и схемы формирования сигнала звука.

Селектор каналов предназначен для селекции ТВ-радиосигнала в заданном диапазоне, усиления и преобразования его в сигнал ПЧ.

Цепи АРУ и АПЧГ обеспечивают постоянный контроль за частотой несущей ТВ-сигнала и амплитудой сигнала ПЧ.

Схема радиоканала обеспечивает усиление и демодуляцию сигнала ПЧ, выделение из видеосигнала импульсов строчной и кадровой синхронизации, демодуляцию сигнала ПЧ звука и коммутацию сигналов видео и звука.

Блок аналого-цифрового преобразования состоит из трех АЦП, осуществляющих преобразование сигналов трех основных цветов элемента изображения.

Блок синхронизации и управления состоит из схемы выбора диапазонов, схемы формирования сигналов яркости, контрастности и цветовой насыщенности, генератора частоты преобразования и схемы синхронизации ввода.

Блок интерфейса обеспечивает согласование сигналов ПЭВМ с УВВ и передачу команд и управляющих сигналов в обоих направлениях.

Структурная схема устройства ввода видеоизображения приведена на рис.

Управление устройством ведется посредством команд подаваемых на шину ISA ПЭВМ. Запись команд производится с использованием стандартного цикла записи в порт ввода-вывода для IBM PC AT по адресам 03FСH03FFH. Для чтения информации об элементах изображения используется цикл чтения восьмиразрядного устройства с конвертированием. Эти данные необходимы для разработки программного обеспечения, т.е. драйверов, управляющих работой УВВ.

2.2 Описание схемы электрической принципиальной устройства

Схема радиоканала

Тракт радиоканала включает в себя селектор каналов всеволновый, тракт промежуточной частоты изображения и тракт промежуточной частоты звука.

Тракты ПЧ изображения и звука функционально объединены в одной ИМС типа TDA 8362A.

С контакта 17 всеволнового селектора каналов типа UV-917 сигнал ПЧ поступает на входы 1,2 фильтра на ПАВ типа КФПА2992. Нагрузкой фильтра является регулируемый усилитель ПЧ ИМС TDA8362A, на входы которого IF IN2 и IF IN1(контакты 46 и 45 ИМС) сформированный сигнал ПЧ частотой 38,0 MHz поступает с выходов 4,5 фильтра. Функциональная схема ИМС 8362А приведена на рис.2.

В качестве видеодетектора в ИМС применён синхронный демодулятор, к которому через выводы 2,3 подключен опорный контур видеодетектора на элементах C16, L4 и R51, настроенный на частоту 38,0 MHz. Резистор R51 предназначен для ограничения напряжения, возникающего в контуре в момент резкого возрастания входного сигнала ПЧ. Синхронный демодулятор в отличие от амплитудного обладает более высокой линейностью преобразования при малых уровнях сигнала, что позволяет добиться лучшего качества детектирования при меньшем усилении сигнала.

С синхронного демодулятора ИМС DA2 полный видеосигнал через предварительный видеоусилитель поступает на вывод IFV0 ИМС (контакт 7) и далее через резистор R75 на эмиттерный повторитель на транзисторе VT3, а затем через резистор R55 на параллельно включенные пьезокерамические фильтры ZQ3 и ZQ4, которые обеспечивают подавление в канале изображения сигналов второй ПЧ звукового сопровождения (6,5 MHz или 5,5 MHz).

Параллельно фильтрам ZQ3 и ZQ4 включена фазосдвигающая индуктивность L2.

Вместе с тем полный видеосигнал через конденсатор C9 подаётся на схему обработки сигнала звукового сопровождения.

Пройдя режекторные фильтры ZQ3 и ZQ4, видеосигнал поступает на эмиттерный повторитель на транзисторе VT2, а затем на вывод 13 ИМС DA2. С выхода эмиттерного повторителя на транзисторе VT2 видеосигнал поступает также на контакт VIDEO OUT разъёма X2.

Схема АРУ

ИМС DA 2 содержит схему ключевой АРУ, которая вырабатывает управляющее напряжение для регулировки усиления УПЧИ и селектора каналов.

После усиления напряжение АРУ через вывод 47 ИМС DA2 подаётся на вывод 5 селектора каналов, обеспечивая тем самым постоянство размаха видеосигнала на выходе ИМС DA2. Резистивный делитель R35,R52 определяет величину напряжения АРУ селектора каналов.

Схема задержки действия АРУ собрана на элементах R66R71C25 и подключена к усилителю АРУ в ИМС DA2 через вывод 49. Величина задержки АРУ устанавливается подстроечным резистором R 71.

Схема АПЧГ

В схеме АПЧГ используется колебательный контур на элементах C16,L4, являющийся опорным контуром видеодетектора ИМС DA2.

Напряжение ошибки с вывода 9 ИМС DA2, суммированное с постоянным напряжением, определяемым резистивным делителем R65,R73, который включен в цепь источника напряжения 8В, подаётся на базу транзистора VT4, а с резистивного делителя R49,R47 на выводы 3 компараторов DA1, DA3.

В случае точной настройки гетеродина в цепь подаётся только постоянное напряжение, определяемое делителем R65,R73, которое условно принимается за «нуль» дискриминатора.

Схема УПЧЗ и УЗЧ.

Функциональная схема тракта ПЧ звука ИМС TDA8362A приведена на рисунке 3.

С вывода 7 ИМС DA2 телевизионный сигнал через конденсатор C9 и резисторы R45,R46 поступает на параллельно включенные полосовые фильтры ZQ1 и ZQ2 со средней частотой 5,5MHz и 6,5MHz соответственно. Сигнал с полосовых фильтров поступает на вывод 5 ИМС DA2.

С нерегулируемого вывода 1 ИМС DA2 НЧ сигнал поступает на усилитель на транзисторе VT 8 и далее через конденсатор С59 на эммитерный повторитель на транзисторе VT9, предназначенного для согласования выходного сопротивления усилителя с выходным сопротивлением прибора, подключаемого к соединителю типа SCART. Кроме того, к выводу 1 ИМС DA2 подключены конденсатор С54, выполняющий роль коррекции высокочастотных предыскажений 60 мкс.

Схема декодера цветности

Схема декодера цветности и матрицирование для сигналов системы SECAM.

Выделенный в ИМС TDA8362 сигнал цветности с вывода 27 поступает на вывод 16 ИМС DA6 для декодирования. ИМС DA6 (TDA8395) является декодером SECAM. Цветоразностные сигналы с выводов 28,29 ИМС DA2 поступают соответственно через конденсаторы C61 и C62 на выводы 11(R-Y) и 12(B-Y) ИМС D6 для дальнейшей обработки.

Схема декодера цветности и матрицирования для сигналов системы PAL.

Декодирование сигналов PAL происходит в ИМС DA 2. Цветоразностные сигналы с выводов 30 (R-Y) и 31 (B-Y) ИМС DA 2 поступают соответственно через конденсаторы C52 и C53 для дальнейшей обработки на ИМС DA 5 (TDA 4665), которая является низкочастотной линией задержки на 64 мкс. Цветоразностные сигналы (R-Y) и (B-Y) поступают на входы 16 и 14 ИМС DA 6 и, далее, с выходов 11 и 12 через разделительные конденсаторы C 61, C62 подаются на контакты 29 и 28 ИМС DA2.

Регулировка яркости, контрастности и цветовой насыщенности.

Регулировка яркости, контрастности и насыщенности осуществляется подачей напряжения, изменяющегося в пределах 0-3В соответственно на выводах 17, 25 и 26 ИМС DA3.

2.3 Выбор элементов

Выбор транзисторов

Транзисторы выбираем по электрическим параметрам, габаритным показателям и показателям надежности. В УВВ будем использовать транзисторы:

в преобразователе напряжения (VT5, VT6) типа КТ315Г;

все остальные КТ645.

Транзисторы серии КТ315

Транзисторы кремниевые эпитаксиально-планарные структуры n-p-n усилительные

Электрические параметры

1. Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером при U_кэ=10 В, токе коллектора I_к , равном 1 мА, не менее 50…350.

2.Граничная частота коэффициента передачи тока при U_кэ=10 В, I_к=1 мА, не менее 250 МГц.

3. напряжение насыщения коллектор-эмиттер при токе коллектора I_к , равном 20 мА, токе базы I_б=2 мА, не более 0,4 В.

4. Напряжение насыщение база-эмиттер при I_к=20 мА, I_б=2 мА, не более 1 В

5. Входное сопротивление при U_кэ=10 В, I_к=1 мА, не менее 40 Ом.

6. Емкость коллекторного перехода при U_кб=10 В, не более 7 пФ.

Предельные эксплуатационные данные:

постоянное напряжение коллектор-эмиттер при R_бэ-10 Ком, не более 35 В;

постоянное напряжение база-эмиттер не более 6 В;

постоянный ток коллектора не более 100 мА;

постоянная рассеиваемая мощность коллектора при температуре до+25^оС, не более 150 мВт;

тепловое сопротивление переход-среда 0,6^оС/мВт;

температура p-n перехода +120^оС;

температура окружающей среды от-60 до +100 ^оС.

Транзисторы типа КТ645

Транзисторы кремниевые эпитаксиально-планарные структуры n-p-n усилительные.

Электрические параметры

1. Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером при U_кэ =10 В, токе коллектора I_к , равном 1 мА, не менее 150…850.

2.Граничная частота коэффициента передачи тока при U_кэ=10 В, I_к=1 мА, не менее 350 МГц.

3. напряжение насыщения коллектор-эмиттер при токе коллектора I_к , равном 20 мА, токе базы I_б=2 мА, не более 0,4 В.

4. Напряжение насыщение база-эмиттер при I_к=20 мА, I_б=2 мА, не более 1 В

5. Входное сопротивление при U_кэ=10 В, I_к=1 мА, не менее 30 Ом.

6. Емкость коллекторного перехода при U_кб=10 В, не более 5 пФ.

Предельные эксплуатационные данные:

- постоянное напряжение коллектор-эмиттер при R_бэ-10 Ком, не более 45 В;

- постоянное напряжение база-эмиттер не более 7 В;

- постоянный ток коллектора не более 300 мА;

Выбор полупроводниковых диодов и стабилитронов.

При выборе выпрямительных диодов в первую очередь необходимо учесть массогабаритные показатели, предельные значения тока и напряжения. При выборе стабилитронов кроме массогабаритных показателей, значений тока и напряжения стабилизации, важно принять во внимание температурный коэффициент и временную нестабильность напряжения стабилизации.

Таким образом вышеизложенным требованиям в полной мере соответствуют следующие полупроводниковые приборы:

КД 522 Б в качестве выпрямительных диодов;

КС 156 А, КС 531 В в качестве стабилизаторов образцового напряжения.

Стабилитроны серии КС 156 А. Стабилитроны кремниевые диффузионно-сплавные. Выпускаются в стеклянном корпусе с гибкими выводами. Масса стабилитрона не более 0,5 г [5].

Электрические параметры

1. Напряжение стабилизации номинальное при токе стабилизации равном 5мА 5,6 В.

2. Разброс напряжения стабилизации при токе стабилизации 5 мА:

при температуре 198 К от 5,0 до 6,2 В;

при температуре 303 К от 5,6 до 5,9 В;

при температуре 213 К от 4,7 до 6,2 В;

при температуре 398 К от 5,0 до 6,6 В.

3. Температурный коэффициент напряжения стабилизации при температуре от 213 до 398 К, не более +0,07%/К.

4. Временная нестабильность напряжения стабилизации +15%.

Предельные эксплутационные данные:

минимальный ток стабилизации 1 мА;

максимальный ток стабилизации:

при температуре от 213 до 308 К 22,4 мА;

при температуре 398 К 9 мА;

при температуре от 213 до 308 К и давлении 665 Па 11,2 мА.

рассеиваемая мощность при температуре от 213 до 308 К 125 мВт, при температуре 398 К 50 мВт;

температура окружающей среды от 213 до 398 К;

температура перехода 423 К.

Выбор интегральных микросхем

Выбор микросхем производился на этапе проектирования схемы электрической принципиальной.

Выбор резисторов

Выбор постоянных резисторов

В качестве постоянных резисторов в данной конструкции применяются резисторы серии С2-29.

Резисторы постоянные металлопленочные предназначены для работы в цепях переменного, постоянного тока и импульсного тока.

Условия эксплуатации резисторов серии С2-29:

температура окружающего воздуха от -60 до +125^оС;

относительная влажность окружающего воздуха до 98% при температуре +40 ^оС;

атмосферное давление от 5 до 2280 мм рт.ст.;

вибрация:

ускорение (g), не более 15;

диапазон частот от 5 до 600 Гц;

линейные нагрузки с ускорением (g), 200;

удары:

ускорение (g), не более 150;

количество не менее 4000.

Основные технические характеристики.

1. Пределы номинальных сопротивлений и допустимые отклонения сопротивления от номинального (см. табл. 3.1);

2. Предельное рабочее напряжение при различных атмосферных давлениях (см. табл. 3.2);

3. Зависимость допускаемой электрической нагрузки (в процентах от номинальной мощности рассеяния) от температуры окружающего воздуха представлена на рис. 3.1;

4. Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) на 1^оС представлен в табл. 3.3;

5. Электродвижущая сила (Э.Д.С.) шумов резисторов с номинальным сопротивлением более 10 кОм: МЛТ (обозначение А) не более 1 мкВ/м.

6. Испытательное напряжение для проверки электрической прочности изоляции при атмосферном давлении 5 мм рт.ст. превышающее на 10% импульсное напряжение (см. табл. 3.2).

Таблица 3.1. - Пределы номинальных сопротивлений

Вид резистора	Пределы номинальных сопротивлений, Ом	Пределы отклонения, %
	минимальное	максимальное
МЛТ-0,125	10	2,2106	5, 10, 20
МЛТ-0,25	24	3,0106	5, 10, 20
МЛТ-1	24	10106	5, 10, 20

Таблица 3.2. - Предельные рабочие напряжения

	Предельные рабочие напряжения при атмосферном давлении, мм рт.ст.
	свыше 33	15	5
Вид резистора	При нагрузке постоянным и переменным током	При нагрузке импульсным током	При нагрузке постоянным переменным и импульсными токами
		Рср=0,1Р	Рср=0,2Р
МЛТ-0,125	200	350	250		150
МЛТ-0,25	250	450	300		200
МЛТ-1	500	1000	900		320

Р_ср сумма средней импульсной и постоянной составляющей мощности нагрузки;

Р допустимая мощность, рассеиваемая резистором при нагрузке постоянным или переменным током.

Зависимость допускаемой электрической нагрузки от температуры окружающей среды Р/Р_н,%



120

80

40

0 40 80 120 t. ^oC

Рис. 3.1. - Электрическая нагрузка

7. Изменение сопротивления резисторов МЛТ в обычном исполнении после воздействия в течение 30 минут импульсной нагрузки в соответствии с табл. 3.4 при напряжении, указанном в табл. 3.2 при длительности импульса не более 500 мксек, не более 3%.

Таблица 3.3. - Температурный коэффициент сопротивления на 1 ^оС

Номинальные величины сопротивления	ТКС в интервале температур
	от -60 до +35оС	от +25 до +125 оС
До 1 МОм	1,210-3	0,710-3
1 МОм и выше	1,210-3	1,010-3

Таблица 3.4. - Изменение сопротивления резисторов под воздействием импульсной нагрузки

Тип резистора	Сумма средней импульсной и постоянной составляющей мощности нагрузки в % от допускаемой мощности рассеяния	Отношение максимально допустимой мощности в импульсе к номинальной
МЛТ	10	1000
при частоте	20	500
повторения	50	10
импульсов	60	5
до 500 кГц	80	2

8. Изменение сопротивления после 100-часового воздействия непрерывной электрической нагрузки, составляющей 1,5 Рн при напряжении постоянного или переменного тока частотой 50 Гц, не превышает предельное рабочее.

9. Изменение сопротивления резисторов после воздействия трех температурных циклов при крайних значениях температур, приведенных в условиях эксплуатации резисторов не более 2%.

10. Изменение сопротивления резисторов после воздействия давления 3 атм, не более 2%.

11. Изменение сопротивления резисторов после воздействия вибрации, ударов и линейного ускорения, указанных в условии эксплуатации, не более 2%.

12. Изменение сопротивления резисторов после воздействия растягивающего усилия 0,5 кГс на резисторы МЛТ-0,125 и МЛТ-0,25 и 1 кГс на МЛТ-1, не более 1,5%.

13. Расстояние от колпачка до места припайки к выводам провода резисторов МЛТ, не менее 5 мм.

14. Изменение сопротивления после воздействия пайки ПОС-61, не более 1,5%.

15. Гарантийный срок службы резисторов 10000 часов.

16. Изменение сопротивления после длительной эксплуатации 20000 часов, не более 4%.

17. Гарантийный срок хранения резисторов 8,5 лет.

18. Изменение сопротивления в течение срока хранения резисторов до 510кОм и выше, не более 10%.

Выбор подстроечных резисторов

В качестве подстроечных резисторов будут использованы резисторы серии РП1-63М [ ]

Условия эксплуатации резисторов:

температура окружающей среды от -45 до +70^оС;

относительная влажность окружающего воздуха до 98% при температуре +35 ^оС;

атмосферное давление от 630 до 800 мм рт.ст.;

вибрация:

ускорение (g), не более 5;

диапазон частот от 1 до 80 Гц;

многократные ударные нагрузки:

ускорение не более 75g;

количество не менее 4000.

Основные технические характеристики.

1. номинальная мощность рассеяния, пределы номинальных сопротивлений, допускаемые отклонения от номинального сопротивления и предельное рабочее напряжение представлены в табл.3.5.

Таблица 3.5. - Основные технические характеристики

Вид резистора	Номинальная мощность рассеяния	Пределы номинальных сопротивлений	Допускаемое отклонение	Предельное рабочее напряжение
	0,125	от 470 Ом	20 до 220 кОм	150
РП1-63М	0,25	до 1 МОм	30 свыше 220 кОм	250

2. Функциональная зависимость изменения сопротивления R от угла поворота подвижной системы ( R_п полное фактическое сопротивление, _п полный угол поворота подвижной системы) показана на рис..

3. Уровень собственных шумов при номинальном сопротивлении до 47 кОм менее 5 мкВ/В.

4. Изменение сопротивления и сопротивления изоляции после воздействия относительной влажности воздуха до 98% при температуре до 35 ^оС, не более +25% и -10%.

5. Изменение сопротивления при температуре транспортировки -60 ^оС, не более 2%.

6. Изменение сопротивления после воздействия механических нагрузок, указанных в условиях эксплуатации, не более 3%.

7. Момент вращения подвижной системы для резисторов СП3-27б от 3,43 до 34,3 мНм.

8. Изменение сопротивления после воздействия пайки менее 2%.

9. Расстояние от корпуса до места припайки выводов, не менее 2 мм.

10. Износоустойчивость 500 циклов поворота подвижной системы.

11. Минимальная наработка более 10000 ч.

12. Сохраняемость резисторов 10 лет.

13. Изменение сопротивления к концу срока хранения, не более 15%.

Выбор конденсаторов

При выборе конденсаторов необходимо учитывать характерные особенности различных типов конденсаторов. Анализ схемы электрической принципиальной позволяет сделать выбор конденсаторов целенаправленным.

Так в качестве конденсаторов для цепей радиоканала и фильтрующих емкостей для ИМС выбираем конденсаторы типа К10-17Б. Эти конденсаторы обладают низким тангенсом потерь и слабой зависимостью величины емкости от температуры [ ].

В качестве полярных емкостей с малым током утечки выбираем конденсаторы типа К53-19,-16В, как обладающих достаточно большой емкостью, при сравнительно небольших габаритах; для фильтрации по цепям питания К50-35.

Конденсаторы типа К10-17

Условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха от -25 до +85⁰С;

- относительная влажность воздуха при температуре +40⁰С до 98%;

- атмосферное давление от 780 до 400 мм рт.ст.;

- вибрация в диапазоне частот от 5 до 80 Гц с ускорением до 4 g;;

- удары с ускорением до 12 g при общем числе ударов 5000.

Основные технические характеристики

1. Допускаемые отклонения величины емкости от номинальной 10%;

2. Испытательное напряжение постоянного тока, приложенное между выводами и корпусом 150 В.

3. Температурный коэффициент емкости в интервале от +20 до +85⁰С - (4730)10^-6.

4. Тангенс угла потерь, измеренный на частоте 0.3-1.5 МГц в нормальных условиях 0.0015, при температуре +85⁰С - 0.0025.

5. Сопротивление изоляции между выводами 10000 МОм в нормальных условиях и 100 МОм при температуре +85⁰С.

6. Расстояние от корпуса конденсатора до места припайки провода не менее 4 мм.

7. Гарантийная наработка на отказ 10000 ч.

8. Сохраняемость конденсаторов в складских условиях 12 лет.

3.2.2 Конденсаторы типа КТ-1-М47

Условия эксплуатации:

интервал рабочих температур для категории 3 от -65 до +85 ^оС;

относительная влажность при температуре +40 ^оС до 98%;

атмосферное давление воздуха от 5 мм рт.ст. до 3 атм.;

механические нагрузки при креплении за выводы на расстоянии 5-7 мм от корпуса при вибрации:

вибрации в диапазоне частот от 5 до 600 Гц;

ускорения величиной не более 10 g;

многократные удары общим количеством не менее 5000.

при ударах ускорения величиной не более 35 g;

при линейных воздействиях ускорения величиной не более 100 g.

Основные технические характеристики

1. Допустимые отклонения емкости от номинальной 10%.

2. Номинальное напряжение, не менее 250В.

3. Температурный коэффициент емкости в интервале от +25 до +85 ^оС (3040)10^-6;

4. Испытательное напряжение постоянного тока, приложенного между выводами и корпусом 750В.

5. Тангенс угла потерь измеренных на частоте 0,3-1,5 МГц в нормальных условиях 0,0015, при температуре +85^оС 0,0018.

5. Расстояние от корпуса конденсатора до мест припайки провода к выводу не менее 5 мм.

8. Гарантийная наработка 15000 ч.

9. Сохраняемость конденсаторов в складских условиях 12 лет.

10. К концу срока наработки или хранения изменение емкости 2%.

3.2.3 Конденсаторы типа К53-19-16В

Условия эксплуатации:

интервал рабочих температур от -60 до +100 ^оС;

относительная влажность при температуре +35 ^оС до 98%;

атмосферное давление воздуха от 667 Па до 106700 Па;

вибрации в диапазоне частот от 5 до 80 Гц с ускорением до 10 g ;

многократные удары общим количеством не менее 5000.

при ударах ускорения величиной не более 15 g;

при линейных воздействиях ускорения величиной не более 50 g.

Основные технические характеристики

1. Допустимые отклонения емкости от номинальной 20%.

2. При работе конденсаторов в цепях переменного и пульсирующего тока амплитудное значение напряжения переменной составляющей пульсирующего тока не должно превышать допустимого напряжения более чем на 2% на частоте 10 кГц и более чем на 20% на частоте 10 Гц.

3. Номинальное напряжение, не менее 50В.

4. Испытательное напряжение постоянного тока, приложенного между выводами и корпусом не более 2U_ном.

5. Тангенс угла потерь измеренных на частоте 10005 Гц:

в нормальных условиях 0,01;

при температуре +100^оС 0,012;

при температуре -60^оС 0,015;

6. Гарантийная наработка 10000 ч.

7. К концу срока наработки или хранения изменение емкости 15%.

8. Сохраняемость конденсаторов в складских условиях 10 лет.

3.2.5 Конденсаторы типа К50-35

Конденсатор К50-24 (фольгированный,, уплотненный полярный с жидким электролитом) предназначен для работы в цепях постоянного о пульсирующего токов, а так же в импульсных режимах.

Конденсаторы исполнения УХЛ изготавливаются изолированными и уплотненными.

Условия эксплуатации:

интервал рабочих температур от -25 до +70 ^оС;

относительная влажность при температуре +25 ^оС до 98%;

атмосферное давление воздуха от 6,6 до 2942 Па.

вибрации в диапазоне частот от 5 до 1000 Гц с ускорением до 10 g;

многократные удары с ускорением до 75g при длительности ударов 2-6 мс;

линейные нагрузки с ускорением до 50 g ;

акустические шумы в диапазоне частот от 50 до 10000 Гц с уровнем звукового давления до 140 дБ.

Основные электрические характеристики

1. Допустимое амплитудное значение напряжения переменной составляющей пульсирующего тока в диапазоне частот от 50 до 10000 Гц при номинальной емкости 2200 мкФ и номинальном напряжении 63В, не должно превышать 90В при температуре 20^оС и 72В при температуре окружающего воздуха 40^оС.

2. Допустимые отклонения емкости от номинальной +50% и -20%.

3.Допускаемое изменение емкости относительно измеренной в нормальных условиях при температуре +70^оС +25%.

4. Тангенс угла потерь в нормальных условиях 19%.

5. Ток утечки в нормальных условиях для конденсаторов емкостью 2200мкФ и при номинальном напряжении 65В, не более 2,77 мА.

6. Минимальная наработка 10000 часов.

3. Компоновка конструкции устройства ввода аналогового видеосигнала в ПЭВМ

3.1 Проектирование печатной платы

3.1.1 Выбор и обоснование класса точности и группы жесткости печатной платы

Использование печатного монтажа, как способа внутриблочного монтажа позволяет оптимально использовать объем, предназначенный для размещения ЭРЭ и получить наилучшие массогабаритные характеристики.

Повышенные требования ТЗ к габаритам устройства предполагает использование двухсторонней печатной платы (ДПП). Применение ДПП позволяет уменьшить размеры платы, уменьшить длину трасс печатного рисунка и снизить паразитные наводки. В конструкции устройства будем использовать ДПП с металлизированными переходными отверстиями.

Согласно ГОСТ 23751-86 "Платы печатные. Общие технические условия" существует пять классов точности печатных плат. По области применения классов точности для разрабатываемого устройства подходят платы четвертого класса точности 2-ой группы жесткости (печатные платы с микросхемами, имеющими штыревые и планарные выводы, а также с безвыводными изделиями ИЭТ при высокой насыщенности поверхности ПП навесными ИЭТ).

3.1.2 Выбор и обоснование материала платы

В качестве материалов печатных плат в настоящее время используют гетинакс, текстолит на капроновой основе, стеклотекстолит на эпоксидной основе. Материал печатной платы должен удовлетворять следующим требованиям:

1) возможностью получения на нем 4-го класса точности и металлизированных отверстий;

2) малые значения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь для уменьшения паразитных наводок;

3) высокую устойчивость к воздействию влаги и повышенной температуры;

4) малым значением температурного коэффициента линейного расширения;

5) хорошей теплопроводностью;

6) малой массой и стоимостью;

7) возможностью установки выбранной элементной базы.

Проанализировав материалы, можно сделать вывод, что наибольшему количеству перечисленных свойств отвечает стеклотекстолит. Значит, в качестве материала платы будем использовать стеклотекстолит СФ-2-35Г-1,5 ГОСТ 10316-78 (фольгированный, с двухсторонней металлизацией, с толщиной фольги 35 мкм).

3.1.3 Выбор вариантов установки элементов

К вариантам установки элементов предъявляем следующие требования:

минимальные установочные размеры;

максимальная механическая прочность варианта установки;

возможность установки механизированным или автоматизированным способом;

исключение случайного замыкания элемента с проводящими дорожками платы;

возможность регулирования переменных резисторов и сердечников катушек индуктивности.

На основании этих требований выбираем следующие варианты установки по ОСТ 4.010.030-81:

для резисторов постоянных и диодов вариант III;

для стабилитронов и дросселей вариант IIа;

для микросхем в корпусах DIP вариант VIIIа;

для конденсаторов вариант IIв

Для остальных элементов применим варианты установки, отличные от предложенных ОСТ 4.010.030-81.

3.1.4 Определение формы и размеров печатной платы

Рассчитаем площадь, занимаемую элементами:

(4.1)

где S_i установочная площадь i-го элемента;

n количество элементов i-го типа;

m число групп элементов.

Таблица 4.1. - Установочные площади элементов

Тип элемента	Установочная площадь	Количество элементов	Суммарная площадь
С2-С29-0.125 КД522 К50-35 К10-17 К53-19 КТ645 КС139 КС212 КС156 КС531 КИГ-0.1-1 Трансформ. Фильтры КФПА Кварц Катушки РП1-63 TDA8362A AD775 КР580ВВ55 К1533ИЕ8 К1533ЛА2 К1533ИЕ4 К555ИР23 К1533ИД7 К554СА3 К1568КН1 TDA4665 TDA8395 UV-917 SCART	7.5 7.5 25 17.5 50 21.2 7.5 7.5 7.5 7.5 10 225 50 170 235 65 120 700 450 750 150 130 130 150 150 130 75 150 150 3750 975	135 5 8 64 8 10 1 1 1 1 1 1 4 1 1 3 7 1 3 1 1 1 1 6 1 2 1 1 1 1 1	1012.5 37.5 200 1120 400 212 7.5 7.5 7.5 7.5 10 225 200 170 235 195 840 700 450 750 150 130 130 900 150 260 75 150 150 3750 975
Сумма площадей	13607

Площадь печатной платы находим по формуле:

где К_з коэффициент заполнения платы.

Учитывая большое число связей между элементами, коэффициент заполнения платы не должен быть большим, поэтому возьмем К_з = 0,35, тогда

Наиболее близкое к рассчитанному значение площади имеет стандартная плата для ПЭВМ размерами 120330 мм, поэтому остановим свой выбор на ней.

3.1.5 Выбор технологии изготовления печатной платы

Выбирая способ изготовления печатной платы необходимо учесть следующее:

возможность получения металлизированных отверстий;

возможность получения печатного рисунка по 4-му классу точности.

Данным требованиям удовлетворяет комбинированный позитивный метод, с помощью которого получают двухсторонние печатные платы для монтажа высокой плотности.

3.1.6 Расчет элементов проводящего рисунка платы

1. Выбираем по [8] для комбинированного позитивного метода печатную плату с характеристиками:

толщина фольги 35 мкм;

допускаемая плотность потока j= 48A/мм²;

удельное сопротивление =0,0175 (Оммм²)/м.

Класс точности по ГОСТ 23751-86 четвертый.

2. Определяем максимальную ширину печатного проводника по переменному току для цепей питания и заземления:

(4.3)

где I_max максимальный постоянный ток, протекающий в проводнике;

j_доп допустимая плотность тока; t толщина проводника, мм.

Из анализа схемы электрической принципиальной определяем, что I_max=0,5А, тогда:

.

3. Определяем минимальную ширину проводника исходя из допустимого падения напряжения на нем:

где удельное объемное сопротивление;

l длина проводника, мм;

U_доп допустимое падение напряжения.

Выбираем l=0,3 м и U_доп=0,9 В, тогда:

.

4. Определяем номинальное значение диаметров монтажных отверстий:

,

где максимальный диаметр вывода устанавливаемого радиоэлемента;

нижнее предельное отклонение от номинального диаметра монтажного отверстия;

разница между минимальным диаметром и максимальным диаметром вывода элемента, ее выбирают в пределах 0,1...0,4 мм.

для разъемов;

для остальных (ИМС, транзисторов, резисторов и конденсаторов и др.):

,

принимаем d₁=1,3 мм, отверстие металлизированное;

,

принимаем d₂=0,4 мм, отверстие металлизированное.

Должно выполняться следующее условие:

,(4.6)

где h толщина печатной платы;

отклонение диаметра металлизированного отверстия к толщине печатной платы. Для третьего класса точности =0,33, тогда имеем:

,

т.е. условие выполняется.

5. Рассчитаем минимальный диаметр контактной площадки для ДПП, изготовленной комбинированным позитивным методом при фотохимическом способе получения рисунка:

,(4.7)

где толщина фольги;

минимальный эффективный диаметр площадки:

,(4.8)

где максимальный диаметр контактной площадки;

,(4.9)

где расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки;

допуски на расположение отверстий и контактных площадок, , ;

максимальный диаметр просверленных отверстий:

,(4.10)

где d допуск на отверстие, для диаметров отверстий до 1,0 мм d=0,05 мм, для диаметра отверстий более 1 мм d=0,1 мм:

,

,

,

,

,

,,

,

где индекс 1 соответствует таким радиокомпонентам, как = разъемы;

индекс 2 для ИМС, транзисторов, резисторов.

6. Определим минимальную ширину проводников:

,(4.11)

где минимальная эффективная ширина проводников, ;

,

.

7. Определение минимальных расстояний между элементами проводящего рисунка минимальное расстояние между двумя контактными площадками:

,(4.12)

где расстояние между центрами рассматриваемых элементов.

Минимальное значение L_o=1,8 мм, тогда минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой:

.

Для установки переключателей:

,(4.13)

где допуск на расположение проводников, ;

.

Для установки ИМС и других элементов минимальное расстояние между двумя проводниками:

,(4.14)

Расчет будем проводить для двух случаев, когда расстояние между центрами проводников 1,25 и 2,5 мм:

,

Таким образом, параметры печатного монтажа отвечают требованиям, предъявляемым к печатным платам 4-го класса точности.

3.1.7 Размещение навесных элементов на печатной плате и трассировка

Размещение элементов на печатной плате УВВ и трассировку будем производить с применением САПР PCAD v.7.0. Для этого производим следующие действия:

используя схему электрическую принципиальную и элементы технологической библиотеки САПР PCAD получаем упакованную базу данных, содержащую сведения об используемых компонентах (установочную площадь, информацию об электрической связности выводов и т.д.);

производим размещение компонентов, руководствуясь принципом наименьшей длины связей и их равномерным распределением по полю размещения;

используя пакет автоматической трассировки PC-ROUTE производим трассировку платы. Исходные данные для трассировки и отчет о трассировке находится в приложении .

3.2 Обоснование выбора комплектующих и конструкции изделия

Конструкция проектируемого устройства кроме элементов электрической схемы должна содержать:

разъем конструктивно совместимый с соединителем для телевидеотехники типа "SCART".

панель, которая является элементом несущей конструкции для коммутационных элементов (разъем "SCART" и входной разъем селектора каналов), а также направляющим элементом для всей платы при фиксации ее на основной плате ПЭВМ.

кронштейн для крепления селектора каналов;

Принимая во внимание назначение панели и ее форму, в качестве материала для изготовления выбираем :

Лист холоднокатанный, повышенная точность (А), улучшенная плоскостность (ПУ), с необрезной кромкой (НО), толщина 0,6 мм, из стали категории 3 по контролируемым свойствам, качество поверхности по группе III (повышенная отделка, без следов коррозии), для нормальной вытяжки (Н), марка стали Ст3кп, свойства материала и качество поверхности по ГОСТ 380-71.

Кронштейн изготавливается из:



лист холоднокатанный, повышенная точность (А), улучшенная плоскостность (ПУ), с необрезной кромкой (НО), толщина 0,35 мм, из стали категории 3 по контролируемым свойствам, качество поверхности по группе III (повышенная отделка, без следов коррозии), для нормальной вытяжки (Н), марка стали 08кп, свойства материала и качество поверхности по ГОСТ 1050-74.

Разъем состоит из корпуса, выполненного из пластмассы и металлических контактов. В качестве материала корпуса можно использовать полистирол марки ПСМ-111-20, цвет черный, высший сорт, ГОСТ 20282-86. Контакты изготовить из стали 15 ГОСТ 1050-74 Лента 15-М-ВПШ-1-К-А 0,12 ГОСТ 503-81- лента из малоуглеродистой качественной стали, особомягкая (М), высокая точность по толщине и повышенная по ширине (ВПШ), с обрезной кромкой, группа отделки поверхности 1, с контролем микроструктуры (К), по серповидности класс А, толщина 0,12 мм.

Для соединения деталей берем стандартный крепеж.

4. Защита конструкции устройства от воздействия дестабилизирующих факторов

В процессе эксплуатации РЭС подвергается воздействию различных факторов, отрицательно влияющих на ее надежность. К ним относят :

- нагрев и охлаждение, изменение давления, влажности, климатического и биологического состава окружающей среды ;

- попадание пыли и песка;

- солнечная и искусственная радиация ;

- вибрация и удары.

В зависимости от функционального назначения аппаратуры, ее технических характеристик и условий эксплуатации необходимо сделать выбор способа и метода теплозащиты устройства, его влагозащиты, виброзащиты и экранирования.

Согласно исходных данных к проекту, наша аппаратура предназначена для работы в условиях умеренно-холодного климата. Климатическое исполнение УХЛ4.2. согласно ГОСТ 15150-69 предусматривает эксплуатацию аппаратуры в помещениях с искусственно регламентируемыми климатическими условиями, например, в закрытых отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых производственных и других, в том числе хорошо вентилируемых подземных помещениях (отсутствие воздействия прямого солнечного излучения, атмосферных осадков, ветров, песка и пыли, наружного воздуха ; отсутствие или существенное уменьшение воздействия рассеянного солнечного излучения и конденсации влаги), лабораторных, капитальных живых и других подобного типа помещениях.

Проектируемое устройство относится к классу стационарной аппаратуры и может размещаться в зданиях и других стационарных помещениях. В тех же помещениях, как правило, размещается обслуживающий персонал. Режим работы РЭС длительный. Внешние тепловые воздействия также длительные, так как помещения для стационарной РЭС снабжены централизованной системой кондиционирования воздуха или системами отопления и вентиляции помещений. Диапазон изменения температуры в помещениях, где установлена РЭС, невелик и колеблется в пределах от 278 до 323 К (+5 до +50^оС). Давление воздуха в помещениях обычно нормальное атмосферное, с колебаниями соответствующими изменению давления на поверхности земли. Воздух имеет невысокую запыленность. Механические воздействия на РЭС малы.

Перечисленные условия эксплуатации РЭС стационарных комплексов наиболее легкие. Поэтому основное внимание необходимо уделить оценке температурного режима блока, предусмотреть защиту от внутренних температурных воздействий, выбрать рациональную систему охлаждения.

Выбор способов теплозащиты

Температурное поле РЭС состоит из значений ее элементов, а также температур в различных точках шасси, кожуха, воздуха внутри аппарата и т.п. Совокупность значений этих температур характеризует тепловой режим блока РЭС.

Тепловые воздействия на РЭС разделяют на внутренние и внешние. Внутренние тепловые воздействия в основном зависят от мощности, рассеиваемой элементами РЭС, внешние - от условий эксплуатации.

Защита РЭС от тепловых воздействий осуществляется при помощи ряда мероприятий. Одним из основных является использование систем обеспечения теплового режима РЭС (СОТР). СОТР обычно предназначена для поддержания заданного в технических условиях диапазона температур на элементы РЭС, чтобы обеспечить ее надежность при определенных тепловых воздействиях и других специальных требованиях. Учитывая влияние теплового воздействия (как внешнего, так и внутреннего) на тепловой режим РЭС и электрические режимы ее работы необходимы рассмотреть характеристику условий использования РЭС, чтобы в дальнейшем применить соответствующий вид охлаждения (или, где необходимо - подогрев).

Предварительную оценку (ориентировочную) выбора того или иного способа вентиляции можно произвести по диаграмме.

Так как разрабатываемый нами блок не имеет мощных ЭРЭ, которые оказывали бы существенное влияние на температурный режим блока в целом, целесообразнее остановить выбор на естественном способе охлаждения. Такой вид охлаждения, благодаря простоте конструкции, надежности, удобству эксплуатации и ремонта РЭС, в настоящее время широко применяется для обеспечения теплового режима многих устройств.

Для интенсификации воздушного охлаждения широко используют теплообменники с развитой поверхностью - радиаторы. В нашем случае применение радиаторов не целесообразно в связи с малой рассеиваемой мощностью элементов (транзисторов, диодов выпрямительных и др.).

Влагозащита

Используемые в элементах РЭС материалы (изоляционные, проводниковые, контактные, конструкционные) при действии повышенной влажности окружающей среды изменяют как механические, так и электрические свойства. Изоляционные материалы при длительном пребывании в условиях повышенной влажности обычно поглощают влагу, что приводит к ухудшению их электрических характеристик: падает удельное объемное сопротивление, растет тангенс угла потерь, увеличивается диэлектрическая постоянная.

При действии повышенной влажности на проводниковые материалы происходит изменение сечения проводника в результате окисления и коррозии металла.

Все это может привести к полному отказу РЭС.

Материалы, применяемые для влагозащиты функциональных узлов элементов, должны обладать низкой влагопроницаемостью, высокой электрической и механической прочностями, температуростойкостью.

В практике производства РЭС применяется несколько способов влагозащиты полимерными материалами, а именно: пропитка, заливка, обволакивание, опрессовка и консервация. Пропитка и заливка осуществляется лаками и компаундами ; обволакивание и опрессовка компаундами, пластмассами, пленками ; консервация в основном полимерными пленками.