В. Дригалкин - Как освоить радиоэлектронику с нуля. Учимся собирать конструкции любой сложности

В процессе работы микросхема U1 нагревается. Чтобы повысить надежность работы чипа и срок его службы, приклейте к нему (например, клеем «Момент») небольшой П-образный радиатор из алюминия. Если вы этого не сделаете, это не означает, что микросхема сгорит через неделю.

Раз мы уже начали создавать такие сложные самоделки, пришло время научиться делать печатные платы.

Печатная плата — это кусок гетинакса, или стеклотекстолита, покрытый медной пленкой (фольгой), которая позже превращается в проводники. Данный материал бывает односторонним и двусторонним. В первом варианте медная пленка нанесена на одну сторону, а во втором — на две. При разработке различных устройств радиолюбители обычно пользуются двумя способами изготовления печатных плат: прорезанием канавок и травлением рисунка с помощью стойкой краски или лака. Первый способ прост, но непригоден для выполнения сложных устройств. Второй — более универсален, но порой пугает радиолюбителей сложностью из-за незнания некоторых правил при проектировании и изготовлении плат. Об этих правилах и пойдет далее речь.

Проектировать печатные платы наиболее удобно в масштабе 1:1 на миллиметровке или другом материале, на котором нанесена сетка с шагом 5 мм (например, на тетрадном листе). Все отверстия под выводы деталей в печатной плате целесообразно размещать в узлах сетки, что соответствует шагу 2,5 мм на реальной плате. С таким шагом расположены выводы у большинства микросхем в пластмассовом корпусе, у многих транзисторов и других радиокомпонентов. Меньшее расстояние между отверстиями следует выбирать лишь в тех случаях, когда это крайне необходимо.

Сначала вам надо примерно расставить детали. В первую очередь рисуете точки под выводы микросхемы, потом располагаете мелкие элементы — резисторы, конденсаторы, а далее большие — реле и т. п. Их размещение обычно связано с общей конструкцией устройства, определяемой размерами имеющегося корпуса или свободного места в нем. Часто, особенно при разработке портативных приборов, размеры корпуса определяют по результатам разводки печатной платы. Иногда приходится переделывать рисунок печатных проводников несколько раз, чтобы получить желаемый результат — минимизацию и функциональность.

Если в вашей самоделке не более пяти микросхем, все печатные проводники обычно удается разместить на одной стороне платы и обойтись небольшим числом проверочных перемычек, впаянных со стороны деталей. Попытки изготовить одностороннюю печатную плату для большего числа цифровых микросхем приводят к резкому увеличению трудоемкости разводки и чрезмерно большому числу перемычек. В этих случаях разумнее перейти к двусторонней печатной плате.

Мы будем называть ту сторону платы, где размещены печатные проводники, стороной проводников, а обратную — стороной деталей, даже если на ней вместе с деталями проложена часть проводников. Особый случай представляют платы, у которых и проводники, и детали размещены на одной стороне, причем детали припаяны к проводникам без отверстий. Платы такой конструкции применяют редко. Микросхемы размещают так, чтобы все соединения на плате были как можно короче, а число перемычек было минимальным. В процессе разводки проводников взаимное размещение микросхем приходится менять не один раз.

Рисунок печатных проводников аналоговых устройств любой сложности обычно удается расположить на одной стороне платы. Аналоговые устройства, работающие со слабыми сигналами, и цифровые на быстродействующих микросхемах (например, серий КР531, КР1531, К500, КР1554) независимо от частоты их работы целесообразно собирать на платах с двусторонним фольгированием. Фольга той стороны платы, где располагают детали, будет играть роль общего провода и экрана. Фольгу общего провода не следует использовать в качестве проводника для большого тока, например, от выпрямителя блока питания, от выходных ступеней, от динамической головки.

Далее можно начинать собственно разводку. Лучше заранee измерить и записать размеры мест, занимаемых элементами. Резисторы МЛТ-0,125 устанавливают рядом, соблюдая расстояние между их осями 2,5 мм, а между отверстиями под выводы одного резистора — 10 мм. Так же размечают места для чередующихся резисторов МЛТ-0,125 и МЛТ-0,25 либо двух резисторов МЛТ-0,25, если при монтаже слегка отогнуть один от другого (три таких резистора поставить вплотную к плате уже не удастся). С такими же расстояниями между выводами и осями элементов устанавливают большинство малогабаритных диодов и конденсаторов КМ-5 и КМ-6, вплоть до КМ-66 емкостью 2,2 мкФ. «Толстые» детали (более 2,5 мм) следует чередовать с «тонкими». Расстояние между контактными площадками той или иной детали можно увеличить, если это необходимо.