Подставив полученное выражение в формулу для R6, получим:
Зная номинал R6, найдём:
С5, С6 – номиналы рекомендованы в технической документации и равны 100 нФ у каждого конденсатора.
Расчёт конденсатора С5 производится аналогично разделительной ёмкости в транзисторном варианте:
С4 – рассчитаем аналогично ёмкости С2 из предыдущего каскада.
Из тех же соображений, что и в первом каскаде, возьмём номинал ёмкости равной:
2.4 Расчёт регулировки усиления:
Регулировку усиления, как и условились, будем вводить во второй каскад. Расчёт элементов регулировки такой же как и для транзисторного варианта:
Резистор R4, для обеспечения КMIN, должен быть равным:
- подстроечный резистор (СП3 – 28) включённый последовательно с R6’.
Так как усилитель дифференциальный, и мы подбором элементов схемы старались уровнять токи смещения, то ёмкость на выходе, которая будет весьма габаритной, можно не ставить и это позволит значительно уменьшить размеры платы.
3. Конструкторская часть
В качестве материала, из которого изготавливается печатные платы транзисторного варианта и варианта на микросхемах, используем фольгированный стеклотекстолит СОНФ – 1 – 35 (ТУ 16 – 503.204 – 80).
Все используемые постоянные резисторы типа С2-33Н-0.125 за исключением R14 в транзисторном варианте и R4 в микросхемном варианте - С2-33Н-0.5.
Все используемые неполярные конденсаторы типа К10-17Б (типоразмер -0805).
Все электролитические конденсаторы типа К50-6 номинальным напряжением не менее, чем на 16В.
Печатную плату будем изготавливать методом химического травления. Шаг координатной сетки, при разработке печатной платы, выберем равным 1,25 мм. Методом травления можно получить минимальную ширину дорожек мм. Но лучше использовать толщину дорожек мм.
Транзисторный вариант:
Найдём размеры печатной платы XP*YP для размещения k=37 элементов заданной электрической схемы.
Каждый элемент с габаритными размерами XUi*YUi занимает на плате площадь SUi= XUi*YUi
Площадь, занимаемая элементами на плате, составит:
Данные по установочным размерам элементов представлены в следующей таблице
Поз. обозначение
Наименование
Установочные размеры по ГОСТ 29137-91, мм
Вариант установки
Z0
Ni
YU
XU
ZU
SE,мм2
C1,C10
K10-17б
180
1
2
5,5
8,5
6
93,5
C2–С9
K50-6
8
9
13
648
R1-R13, R15,R17-R19
С2-33Н-0,125
140
17
10
3
340
R14
С2-33Н-0,5
4
40
R16
СП3-28
390
8,8
5
78,5
VT1
КП313А
7,5
50
VT2–VT3
КТ312А
5,2
53,6
VT4
КТ603А
10,4
107,5
VT5-VT6
КТ817А,
КТ816А
2,8
7,8
11
43,68
VD1,VD2
ГД511В
3,5
9,5
66,5
ZUmax=13мм
SE=1522мм2
С учётом зазоров между элементами, общую площадь для элементов электрической схемы можно представить как площадь функциональной поверхности SF:
SF=SE/CZ
де CZ-коэффициент заполнения или плотности упаковки элементов на плате. Выберем коэффициент заполнения равным CZ=0,25. Тогда:
SF=SE/CZ=1522/0,25=6088≈6000 мм2
Размеры краевых полей X1,X2,Y1,Y2 выбираются кратными шагу координатной сетки, поэтому выберем значение 2,5 мм. Ширину зоны присоединения ( размещения разъёма) Xпр возьмём тоже 2,5 мм. Окончательные размеры печатной платы определяются по формулам:
где CF-коэффициент формы.
В следующей таблице представлены зависимости размеров платы в зависимости от выбранного коэффициента формы:
Исходные данные
Результат, мм
Округление, мм
X1
X2
Y1
Y2
Xпр
CZ
CF
XP
YP
2,5
0,25
84,96
82,46
85
82,5
1,1
88,74
78,85
90
80
1,2
92,35
75,71
92,5
75
1,3
95,82
72,94
97,5
72,5
1,4
99,15
70,47
100
70
1,5
102,37
68,25
102,5
1,6
105,48
66,24
105
67,5
1,7
108,50
64,41
65
1,8
111,42
62,74
112,5
62,5
1,9
114,27
61,20
115
60
2,0
117,04
59,77
117,5
Вариант при CF=1,6, так как, при заданных линейных размерах XP*YP=105*67,5мм плата имеет наименьшую площадь, по сравнению с другими вариантами. Поэтому, поскольку ограничения на форму и размещение не предъявлялись, принимаем размеры печатной платы XP*YP=105×67,5мм.
Рассчитаем размеры функционального узла по координате Z. Характерные для плат размеры по координате Z представлены на рисунке ниже:
Из рисунка найдём:
ZP=ZUmax+Z0+h=13+1+1=15мм, где:
-толщина материала платы;
ZUmax=13-максимальная из высот монтажа элементов;
Z0-толщина пайки элементов со стороны печатных проводников.
Таким образом, в ходе расчётов установлены окончательные размеры платы – 105×67,5×15мм.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
