Параллельный программатор для микроконтроллеров Atmel серии АТ89

S2 min = 2,5 – (1,32 +2×0,05) = 1,08

в) минимальное расстояние между проводниками:

S3 min = L0 – ( bmax + 2dсп) = 1,25 – (0,35 + 2×0,05) = 0,8

При максимальном диаметре контактной площадки и координатной сетке 1,25 мм между выводами ИС можно провести печатный проводник.

2.4. Электрический расчёт печатной платы.

2.4.1. Определение падения напряжения на печатных проводниках.

r = 0,0175 Ом×мм2/м – удельное сопротивление меди;

lпрмах – самый длинный проводник.

2.4.2. Определение мощности потерь.

=2×3,14××10-6×52×0,002=0,045 мВт

f =1(для шины питания);

Еп – напряжение питания; F – суммарная площадь металлизации;

hпп – толщина печатной платы.

2.4.3. Определение взаимной емкости параллельных проводников.

(2.9)

(S=0,8 мм – зазор между краями проводников, lп – длинна взаимного перекрытия проводников).

2.4.4. Определение взаимной индуктивности печатных проводников.

(lшп – суммарная длина ШП и ШЗ)

Lшп = 2×880(2.3×lg+ 0.2235+0.5)×10-3 = 0,137 мкГн

Составленная схема печатных проводников удовлетворяет заданным условиям, так как полученные расчётные значения наиболее важных электрических параметров не превышает допустимых значений для данного типа печатной платы.

2.5. Тепловой расчет ПП

Компонентом с максимальной выделяющейся тепловой мощностью является микросхемный стабилизатор КР142ЕН5А.

Тепловая мощность, выделяемая микросхемой равна сумме мощностей, одна из которых собственно мощность, обусловленная начальным током стабилизации, другая - мощность равная произведению разности напряжений входа и выхода на ток потребления остальной части

РТЕПЛ = РСТАБ + РПОТР = UAK×ICTAБ + (UAKK - UПИТ) IИНД (2.11)

РТЕПЛ = 12×0,01 + 7×0,1935 = 1,4745 Вт.

Т.к. микросхема способна рассеивать тепловую мощность до 5 Вт, приходим к выводу о нецелесообразности применения радиатора. Но для улучшения теплового режима в качестве радиатора используем фольгу печатной платы.

3. Проектирование печатного узла в САПР PCAD – 2001.

Проектировщик узла ПП радиоэлектронных средств (РЭС) обычно вместе с техническим заданием на проектирование получает на бумажном носителе и исходную электрическую схему. При этом состав электронной библиотеки с условными схемными обозначениями элементов в проектном подразделении может быть либо неполным, либо вообще отсутствовать. В этом случае такая библиотека должна пополняться силами сотрудников самого подразделения. Поэтому проектировщик должен владеть всем арсеналом средств системы (от создания условных графических элементов схем до получения рисунка печатной платы) и уметь в нужный момент использовать тот или иной программный модуль.

В одном из вариантов использования модулей системы P-CAD 2001 при выполнении процедур проектирования узлов печатных плат порядок выполнения следующий.

1). Создание условных графических обозначений (УГО) отдельных элементов электрических схем с помощью редактора символов Р-CAD Symbol Editor.

Графический редактор P-CAD Symbol Editor содержит набор команд, позволяющих создавать символы электрорадиоэлементов (ЭРЭ). Symbol Editor работает с файлами отдельных символов (.sym) и библиотек (.lib).

2). Разработка посадочных мест для всех конструктивных электрорадиоэлементов электрической принципиальной схемы с помощью редактора корпусов P-CAD Pattern Editor.

Графический редактор P-CAD Pattern Editor имеет набор команд, позволяющих создавать и редактировать посадочные места для установки ЭРЭ на печатных платах. Программа работает с файлами отдельных посадочных мест (.pat) и библиотек (.lib).

Посадочное место (ПМ) — это комплект конструктивных элементов печатной платы, предназначенный для монтажа отдельного ЭРЭ. В него входят в различных сочетаниях контактные площадки (КП), металлизированные отверстия, печатные проводники на наружных слоях и гладкие крепежные отверстия. Кроме этого ПМ может включать в себя параметры защитной и паяльной масок, элементы маркировки и графические элементы сборочного чертежа.

3). Упаковка выводов конструктивных элементов (перенос схемы на ПП) средствами программы P-CAD Library Executive.

При проектировании печатных плат необходимы сведения о схемных образах ЭРЭ и посадочных местах для них. Программы размещения и трассировки должны иметь информацию о соответствии каждого конкретного вывода условного графического обозначения выводу в корпусе элемента. В версии P-CAD 2001 эта работа выполняется автоматически программой Library Executive (Администратор библиотек). Для этого соответствующие данные заносятся в так называемые упаковочные таблицы, указывающие основные характеристики используемых ЭРЭ. В программе предусмотрены эффективные приемы работы, аналогичные приемам программных продуктов Microsoft Office. Эта программа не является графическим редактором. Она лишь сводит введенную ранее графическую информацию в единую систему — библиотечный элемент, в котором сочетаются несколько образов представления элемента: образ на схеме, посадочное место и упаковочная информация.

4). Разработка схемы электрической принципиальной с помощью графического редактора P-CAD Schematic.

Графический редактор P-CAD Schematic предназначен для разработки электрических принципиальных схем с использованием условных графических обозначений элементов. При этом УГО ЭРЭ могут извлекаться из соответствующей библиотеки или создаваться средствами самой программы.

Если не разрабатывается узел печатной платы, то при вычерчивании схем берутся УГО элементов, не связанные с их конструктивной базой. Такая схема может использоваться как иллюстративный материал. При возникновении необходимости разработки ПП ее надо дополнить соответствующей конструкторско-техноло-гической информацией.

При выполнении проекта с разработкой узла ПП схема должна формироваться из библиотечных элементов, которые включают полную информацию о конструктивных особенностях ЭРЭ и их посадочных местах на ПП.

5). Формирование контура печатной платы и размещение конструктивных элементов на ней с помощью графического редактора печатных плат P-CAD PCB.

Графический редактор P-CAD РСВ предназначен для выполнения работ, связанных с технологией разработки и конструирования узлов печатных плат. Он позволяет упаковывать схемы на плату, задавать размеры ПП, ширину проводников и величину индивидуальных зазоров для разных проводников, задавать размеры контактных площадок и диаметры переходных отверстий, экранные слои. Редактор позволяет выполнять маркировку ЭРЭ, их размещения, неавтоматическую трассировку проводников и формировать управляющие файлы для технологического оборудования.

Запуск программы осуществляется через кнопку «Пуск» с последующим выполнением в выпадающем меню команд программы P-CAD 2001 и P-CAD РСВ. В том случае, если на компьютере запущена одна из программ P-CAD 2001, необходимо щелкнуть ЛК по команде Utils. Откроется выпадающее меню, в котором несколько пунктов начинаются с аббревиатуры P-CAD. Щелчок мыши по P-CAD РСВ запустит программу. При этом действующая программа не закроется, а только свернется, и к ней всегда можно будет вернуться.

6). Трассировка проводников печатных плат:

- в ручном и интерактивном режимах средствами графического редактора печатных плат P-CAD PCB;

- в автоматическом режиме программами модуля P-CAD Autorouters, вызываемым из управляющей оболочки Р-CAD РСВ.

4. Расчёт показателей надёжности.