В. Пестриков - Энциклопедия радиолюбителя
Большое внимание необходимо уделить правильному размещению радиодеталей на плате и в корпусе. Детали необходимо размещать так, чтобы они не имели между собой паразитных связей, т. е. взаимодействий магнитных и электрических полей различных элементов схемы. Часто встречается связь коллектора первого транзистора с контуром магнитной антенны, которая приводит к самовозбуждению каскада усилителя радиочастоты (УРЧ). Для исключения такой связи транзистор располагают от антенны на расстоянии 2…3 см или заключают в экран. Таким способом можно избавиться от связи, которая возникает при применении на выходе УВЧ широкополосного трансформатора или при близком расположении двух высокочастотных транзисторов типа П401…П403, П416 и т. п.
При использовании микросхем необходимо максимально разносить входные и выходные цепи. Монтаж элементов, относящихся ко входу ИС, следует проводить в непосредственной от нее близости. Микросхемы, как и транзисторы, не подлежат ремонту. В связи с этим паять микросхемы нужно быстро, не более 3 с. При многократном использовании ИС следует использовать специальные панельки. Панелька впаивается в печатную плату, а после этого в нее вставляется микросхема.
Паразитная связь может возникнуть при близком расположении магнитной антенны, динамика и выходного трансформатора. В этом случае необходимо вынести выходной трансформатор за пределы магнитного поля антенны, заземлить корпус динамика, правильно сориентировать выходной трансформатор по отношению к магнитной антенне, то есть принять во внимание конфигурацию полей деталей. Иногда возникает паразитная связь через активное сопротивление в цепях питания отдельных каскадов. Например, плохо отфильтрованные токи высокой частоты могут проникнуть через цепи питания на вход каскадов высокой частоты. В этом случае необходимо применить развязывающие фильтры. Поэтому при конструировании карманных приемников необходимо придерживаться жестких правил компоновки деталей. Возникновение паразитных связей усложняет качественное налаживание конструкции. Закончив компоновку деталей, переходят к изготовлению монтажной платы.
Для плат обычно используют листовой гетинакс или текстолит толщиной 1…2 мм. Размер платы и ее форма зависят от количества и габаритов деталей схемы. Необходимо учитывать размеры громкоговорителя, источников питания и других узлов, которые обычно не устанавливаются на плате, а крепятся непосредственно в корпусе приемника. Примеры крепления некоторых крупных радиодеталей даны на следующих рисунках: для громкоговорителя — рис. 6.1 и переменных конденсаторов — рис. 6.2.
Рис. 6.1. Крепление громкоговорителя к лицевой стенке корпуса
Рис. 6.2. Крепление на печатной плате конденсатора переменной емкости типа КПК-2 и КПЕ
На корпусе намечают места расположения основных узлов, а потом линейкой определяют размеры свободного пространства, которое остается для монтажной платы. На монтажной плате сразу необходимо отметить точки для сверления отверстий, вырезы под детали и узлы, которые будут установлены в корпусе радиоэлектронного устройства. Один из вариантов крепления магнитной антенны на плоском ферритовом стержне к плате дан на рис. 6.3.
Рис. 6.3. Крепление магнитной антенны
В радиолюбительских конструкциях часто используются малогабаритные низкочастотные трансформаторы промышленного производства. В большинстве случаев такие трансформаторы рассчитаны на крепление к печатной плате с помощью пайки их выводов непосредственно к контактным дорожкам печатной платы. При необходимости демонтажа таких трансформаторов приходится нагревать паяльником одновременно пять мест пайки выводов к печатной плате. В результате нагрева крепление выводов в полистироловом каркасе ослабевает. В случае неосторожного движения при демонтаже трансформатора могут быть оборваны выводы его обмоток, что приведет к необходимости перемотки трансформатора. Чтобы этого не случилось, крепить трансформаторы лучше согласно способу, показанному на рис. 6.4.
Рис. 6.4. Один из способов крепления малогабаритного трансформатора низкой частоты к печатной плате
Для этого трансформатор приклеивают к плате подходящим клеем, а его выводы соединяют с печатными проводниками с помощью Г-образных луженных медных проводников диаметром 0,6…0,8 мм. Теперь, если возникнет проблема демонтажа трансформатора, достаточно перекусить соединительные проводники кусачками и отделить ножом трансформатор от платы.
После установления размеров и формы платы выбирают приемлемый вид монтажа соединений выводов деталей, исходя из сложности схемы и наличия необходимых материалов для его осуществления. Электрический монтаж — это ответственный этап конструирования радиоэлектронной аппаратуры. Существует два основных вида электрического монтажа: проволочный и печатный. При проволочном монтаже крупные радиодетали (конденсаторы переменной емкости, электролитические конденсаторы и т. п.) устанавливают непосредственно на шасси, мелкие же детали крепят непосредственно к контактным опорам, установленным на плате из диэлектрического материала. Все схемные соединения делают монтажным проводом. Площадь сечения монтажного провода выбирают в зависимости от величины силы тока протекающего в цепи (рис. 6.5).
Рис. 6.5. График зависимости площади сечения S монтажного провода от силы тока I
Не менее важно выделять монтажные провода не только по сечению, но и по цвету их изоляционного покрытия. Это в большинстве случаев дает ощутимую пользу при настройке и ремонте радиоэлектронного устройства. В табл. 6.1 приведены основные цвета изоляции проводов соответствующие определенным монтажным электрическим цепям.
При этом используют разнообразные монтажные элементы: контактные стойки, многоконтактные гребенки, колодки для монтажа резисторов и конденсаторов (рис. 6.6). Этот вид монтажа до середины 50-х годов был практически основным в промышленности и радиолюбительской практике, пока его не потеснил печатный монтаж. Радиолюбители проволочным монтажом пользуются и сейчас для сборки несложных конструкций.
Рис. 6.6. Монтажные элементы, используемые при монтаже радиоэлектронной аппаратуры
Монтажные стойки и гребенки можно сделать самому. Для их изготовления берется медная проволока диаметром 1… 1,5 мм или полоски белой жести, которые закрепляют на пластинах из гетинакса, текстолита, иногда на фанере, пропитанной бакелитовым лаком. Возможная конструкция самодельного монтажного элемента, гребенки, приведена на рис. 6.7.
Рис. 6.7. Конструкция самодельной монтажной гребенки
При монтаже радиодетали припаивают выводами к лепесткам гребенок или шпилькам стоек. Монтажные гребенки и стойки крепятся к плате или корпусу винтами. Довольно часто эти два вида монтажа комбинируют.
Шаг 7
Изготовление печатной платы
7.1. Создание печатного рисунка
В настоящее время в радиоэлектронике наибольшее распространение имеет печатный монтаж. Этот вид монтажа позволил существенно снизить габариты аппаратуры и повысить ее надежность. При печатном монтаже соединение между деталями осуществляется с помощью плоских проводников, нанесенных («напечатанных») на плату. Эти проводники или дорожки сделаны из тонкой медной фольги, которая прикреплена к листу гетинакса или стеклотекстолита. С этой целью берут определенного размера листовой гетинакс или стеклотекстолит с приклеенной фольгой и наносят на него лаком или краской рисунок электрических соединений деталей будущей радиоэлектронной конструкции. После высыхания краски плату опускают в специальный раствор для травления. Места, не покрытые краской, вытравливаются, остается только рисунок электрических соединений. После этого краску смывают растворителем или соскабливают ножом. Выводы радиодеталей пропускают через отверстия в плате со стороны противоположной медным дорожкам и припаивают к печатным проводникам.
Печатная плата изготовляется следующим образом. В начале делают аппликации, которые представляют собой контурные изображения радиодеталей, вырезанные из плотной бумаги. Начертив на листе бумаги контур платы в масштабе 1:1, раскладывают на ней аппликации, добиваясь наиболее оптимального их расположения и отсутствия пересечения соединительных проводников. Разложив аппликации, проводят карандашом печатные проводники между выводами деталей и местами соединения с внешними устройствами согласно электрической схеме. При этом нельзя допускать, чтобы будущие печатные дорожки пересекались. Если этого избежать нельзя, то тогда соединение нужно предусмотреть с противоположной стороны платы, где располагаются корпуса деталей. В месте пересечения необходимо разорвать проводник и сделать две контактные дорожки, которые потом соединяют проводником. В случае односторонней фольгированной платы, проводник делают жестким проводом, а при двухсторонней — вытравливают на противоположной стороне.
