Анализ технического задания

мобильный сетевой анализатор обмен Выбор элементной базы Выбор элементной базы является важной частью разработки любого электронного устройства, так как от правильного выбора зависит как стоимость устройства, так и гарантированное выполнение своих функций в условиях предусмотренных в техническом задании. При выборе элементной базы для разрабатываемой установки необходимо учитывать следующие требования:

обеспечение минимальной потребляемой мощности электрорадиоэлементов (ЭРЭ);

обеспечение быстродействия ЭРЭ;

обеспечение заданных габаритов платы;

обеспечение работы платы в условиях, указанных в техническом задании;

обеспечение наименьшей стоимости платы;

обеспечение простоты ремонта.

Таким образом, задача выбора типа элементной базы состоит из трех основных этапов:

выбор серий используемых интегральных схем;

выбор типов корпусов используемых интегральных схем;

выбор остальных ЭРЭ.

В качестве центрального процессора используется AT91RM9200 — завершенная однокристальная система, построенная на основе процессора ARM920T ARM Thumb [16]. Она включает в себя богатый набор системных и прикладных внешних устройств и стандартных интерфейсов, тем самым предлагая решить широкий диапазон задач на основе одной микросхемы, где требуется добиться большого числа функций при малом энергопотреблении и при самой низкой стоимости .

Выбор этого процессора также обусловлен тем, что производственные мощности не сконцентрированы в одной стране, а распределены по мировым промышленным комплексам в нескольких странах. Зачастую это немаловажный фактор для государственных структур. Заинтересованных в применении техники собранных на основе импортных компонентов.

Данный микропроцессор поставляется в 2х типах корпусов:

LFBGA 256

PQFP 208

Первый тип представляет собой массив шариков на прямоугольном корпусе. Второй — все выводы расположены по периметру корпуса микросхемы.

LFBGA PQFP.

Рис. 4.1 Виды корпусов BGA и PQFP.

Не смотря на более высокую плотность и меньшие размеры у LFBGA типа корпуса, был выбран PQFP тип, так как позволяет проконтролировать качество пайки микросхемы и имеют лучшие показатели надежности. При тепловом расширении или вибрации гибкие контакты этого корпуса скомпенсируют нагрузки, в отличие от шарообразных контактов у LFBGA [23].

Номенклатура зарубежных микросхем :

SN 74 HC 244 DW

• 1 2 3 4 5
• 1. Стандартный префикс
• 2. Тип исполнения
• 54 — военное исполнение
• 74 — промышленное
• 3. Обозначение семейства микросхем
• (HСвысоко скоростная CMOS логика)
• 4. Выполняемые функции
• 244 — буфер 5. Количество бит
• 5. Тип корпуса

Произведем выбор типов корпусов используемых ИС серии SN74. Корпуса интегральных микросхем выполняют ряд функции, основные из которых: защита от климатических и механических воздействий, экранирование от помех, упрощенный процесс сборки микросхем, унификация конструктивного элемента по габаритным и установочным размерам .

Микросхемы серии SN 74 могут выпускаться в корпусах следующих типов:

• — ДИП корпус со штыревыми выводами;
• — СМД корпус с планарными выводами.

По используемым материалам корпуса можно разделить на:

• — металлостеклянные (стеклянные);
• — металлокерамические (керамические);
• — полимерные (металлополимерные) корпуса:

a. монолитные (пластмассовые);

b. сборные (шовноклеевые).

Так как, в соответствии с ТЗ, блок работает в диапазоне температур воздуха от +5 до +55⁰С, без серьезных механических перегрузок, при нормальном атмосферном давлении, применение микросхем в металлостеклянных и металлокерамических корпусах нецелесообразно. К применению выбран корпус поверхностного монтажа типа SOIC, обеспечивающий малый вес и высокую технологичность при низкой стоимости [14].

В схеме используются металлопленочные теплостойкие резисторы R0805 (0.08 * 0.05 дюйма). Данные резисторы выпускаются с отклонениями по номиналу:

не более 10%;

не более 5%;

не более 1%;

не более 0,5%.

Для применения в данном устройстве выбраны резисторы с отклонением по номиналу не более 1%. Выбор обосновывается тем, что данные резисторы нашли широкое распространение в электронных вычислительных машинах, выпускаются в широком диапазоне сопротивлений; обладают достаточной точностью, удобством изготовления, электрической и механической прочностью и дешевизной.

Также в схеме используются резисторные сборки CAY16-F4.Они позволяют уменьшить количество элементов и площадь, занимаемую ими на плате [15].

Рис. 4.2 Корпус резистивной сборки.

CA Y 16 — 103 J 4 LF

• 1 2 34 5 6
• 1. Общее название серии
• 2. Тип корпуса
• 3. Значение сопротивления
• 4. Значение сопротивления
• 5. Допуск на значение сопротивления

F = ± 1%.

G = ± 2%.

J = ± 5%.

6. Тип корпуса В схеме используются керамические конденсаторы SMT 0805. Данные конденсаторы предназначены в основном для работы в цепях высокой частоты, их достоинства — хорошие частотные свойства, высокая стабильность параметров, простота конструкции, дешевизна, низкая собственная индуктивность [14].

В качестве ПЗУ используется микросхема AT45DB081B-RI, программирование которой осуществляется электрическим путем, то есть позволяет многократное программирование [16].

В схеме также используются микросхемы статического ОЗУ IS42S16400B-BYPIN в корпусе TSOP-54 [18]. .

Для реализации часов реального времени была использована микросхема DS1307 в SOIC исполнение. А для дополнительного температурного контроля самого прибора интегральный цифровой термометр DS18S20 [19], данная микросхема на нашем рынке присутствует только в корпусе TO-92 [22].

Для стабилизации напряжения в схеме синхронизации импульсов предусмотрен стабилизатор MIC4576−50 и линейные IRU-1010−18, IRU-1010−33 [17]. .