Радиоэлектронный блок Советский патент 1992 года по МПК H05K7/12 H05K7/14 

Изобретение относится к области электротехники и конструирования радиоэлект- ронной аппаратуры и может быть использовано при конструировании блокоь РЭА.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности.

На фиг.1 представлена конструкция радиоэлектронного блока; на фиг.2а,б изобра- женыпечатныеплатыс

электрорадиоэлементами, разъемным соединителем и обмотками двух микротрансформаторов; на фиг.З изображена схема подключения микротрансформаторов печатных плат радиоэлектронного блока к узлу анализа положения печатных плат в блоке, а также схема этого узла; на фиг.4 показан принцип расположения и взаимодействия первичных и вторичных обмоток микротрансформаторов и указаны координаты их положения на поверхности печатных плат.

Радиоэлектронный блок (фиг.1) содержит корпус 1, печатные платы 2, разъемные соединители, состоящие из вилок 3, установленных на печатных платах 2, и розеток 4 (ответных частей), установленных на задней стенке корпуса 1, на верхней и нижней стенках которого расположены направляющие 5 для установки печатных плат в блок, и узел б анализа положения печатных плат в блоке.

На печатных платах 2 (фиг.1,2) расположены электрорадиоэлементы 7 и микротрансформаторы, первичные 8 и вторичные 9 обмотки которых изображены условно.

На лицевой панели узла 6 размещены элементы 10 индикации.

Обмотки 8 и 9 микротрансформаторов 11 (фиг.З) выполнены в виде плоских спиральных индуктивных элементов печатных -проводников На слоях печатной платы или обычных катушек индуктивности. Спиральные индуктивные элементы расположены на слоях печатной платы один под другим и соединены между собой через контактные площадки, расположенные в центре этих элементов, и металлизированные отверстия, выполненные в контактных площадках (не показаны). Концы (выводы) обмоток 8 и 9 микротрансформаторов подведены к двум другим (внешним) контактным площадкам для подключения к электрической схеме блока.

Для повышения величины индуктивности обмоток и коэффициента взаимоиндукции между первичной и вторичной обмотками микротрансформаторов на спиральные индуктивные элементы могут быть дополнительно установлены дополнительные цилиндрические катушки индуктивности, соединенные последовательно со спиральными индуктивными элементами (не показаны). При этом высота цилиндрических катушек индуктивности выбирается такой, чтобы они свободно помещались в зазорах между смежными платами.

Обмотки 8 и 9 микротрансформаторов 11 расположены на поверхности печатных

0 плат в свободном от электрорадиоэлементов месте (фиг.2а,б).

Фиг. 3 поясняет взаимосвязь первичных и вторичных обмоток, образующих микротрансформатор 11.

5 В каждом микротрансформаторе первичная обмотка 8 расположена на 1-й плате, а вторичная обмотка 9 - на (1+1)-й плате. Координаты местоположения обмоток 8 и 9 на поверхности печатной платы совпадают

0 между собой и отличаются от координат местоположения обмоток других микротрансформаторов.

Узел 6 анализа положения печатных плат в блоке (фиг.З) содержит группу усили5 телей 12, пороговые элементы 13, элемент И 14 и элементы индикации 15. Выход элемента И 14 является выходом сигнала Норма.

Усилители 12 могут быть выполнены, на0 пример, по схеме с общим эмиттером и содержат транзистор 16, резистор 17, задающий рабочую точку на характеристике транзистора 16, и разделительный конденсатор 18.

5 В коллекторную (выходную цепь усилителей 12 включены через контакты разъемных соединителей 3 и 4 первичные обмотки 8 микротрансформаторов 11.

Во входную цепь усилителей 12 включе0 ны вторичные обмотки 9 микротрансформаторов 11. Параллельно первичным обмоткам 8 микротрансформаторов в усилителях 12 включены конденсаторы 19.

Такая схема включения усилителей 12 с

5 обмотками 8 и 9 микротрансформаторов образует автогенератор резонансного типа, в котором частота генерации определяется резонансной частотой колебательного контура, образованного индуктивностью об0 мотки 8 и емкостью конденсатора 19. Обмотка 9, которая индуктивно связана с обмоткой 8 колебательного контура, служит для установления обратной связи между колебательным контуром и входной цепью

5 усилителя 12.

Для исключения взаимных наводок и паразитной генерации связи обмоток 8 и 9 с усилителями 12 выполнены экранированными (изображены на фиг.З пунктиром). Экранирующая оплетка заземлена.

На фиг.4 показано взаимное расположение первичных 8 и вторичных 9 обмоток микротрансформаторов 11 для пяти печатных плат 2, входящих в радиоэлектронный блок. Координаты положения обмоток помечены следующим образом: верхний индекс (римская цифра I или II) обозначает принадлежность к первичной или вторичной обмотке микротрансформатора 11, а нижний индекс (арабская цифра от 1 до 5) указывает порядковый номер печатной платы Яблоке. Электромагнитная связь между первичными 8 и вторичными 9 обмотками микротрансформаторов 11 показана двухсторонней волнистой стрелкой.

Как видно из фиг.4 координаты X, Y положения первичной обмотки 8 1-й платы совпадают с координатами положения , г +1 вторичной обмотки 9 (1+1)-й платы, т.е. X1 , Y1 Yn+1, при этом образуется микротрансформатор 11, который выполняет функции элемента кодированного соединения печатных плат.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии к платам 2 не подключено напряжение питания, благодаря чему элементы 7 находятся в обесточенном состоянии. Шина питания +Упит (фиг.З) подключена только к узлу 6 анализа положения печатных плат в блоке.

В нормальном состоянии, когда все печатные платы 2 установлены по направляющим 5 в корпус 1 блоха до полного сочленения вилок 3 и розеток 4 разъемных соединителей (фиг,1), каждая первичная обмотка 8 1-й платы находится напротив соответствующей вторичной обмотки 9 (1+1}-й платы. При этом их координаты совпадают, между ними обеспечивается надежная электромагнитная связь, т.к. образуются элементы кодированного соединения печатных плат в виде (п-1) микротрансформаторов 11, где п - число плат в радиоэлектронном блоке.

Благодаря тому, что к транзисторам 16 усилителей 12 через омическое сопротивление обмоток 8 подведено напряжение питания при отпирании транзистора 16 и возникновении коллекторного тока, поступающего в колебательный контур, образованный обмоткой 8 и конденсатором 19, в нем возникает переменная составляющая тока. Ввиду того, что обмотки 8 и 9 находятся рядом друг с дугом и на одной оси, имеется достаточная индуктивная обратная связь через обмотку 9 и конденсатор 18 на базу транзистора 16, что вызывает усиление переменной составляющей тока коллектора, поступающего в колебательный контур.

Таким образом, благодаря действию положительной обратной связи и колебательным свойствам резонансного контура (элементы 8,19} в нем возникают устойчивые синусоидальные колебания. Для возбуждения схемы автогенератора (обмотки 8,9 и усилитель 12) необходимо, чтобы обмотки 8 и 9 были правильно сфазированы, т.е. начала и концы обмоток были подключены к усилителю

0 12 соответствующим образом.

Переменная составляющая с выходом каждого усилителя поступает на вход соответствующего порогового элемента 13, на выходе которого формируется сигнал логи5 ческой Г.

„ Пороговые элементы 13 представляют собой двухполупериодные выпрямители, которые преобразуют переменный сигнал в сигнал постоянного уровня, соответствую0 щий логической Г.

При наличии сигналов логическая 1 на выходах всех элементов 13 логический элемент И 14 формирует на своем выходе сигнал высокого уровня Норма, по которо5 му схема управления (не изображена) подключает питание к печатным платам 2 и радиоэлектронный блок начинает работать по заданному алгоритму. При этом элементы индикации, на входы которых также по0 ступают сигналы логической 1 с выходов элементов 13, не высвечиваются, что сигнализирует о том, что платы 2 вставлены в радиоэлектронный блок правильно.

При неправильной установке печатных

5 плат 2 в блок между первичными 8 и вторичными 9 обмотками микротрансформаторов 11 нарушается электромагнитная связь и взаимодействие (поскольку координаты положения этих обмоток на смежных платах

0 не совпадают) и соответствующие усилители 12 не генерируют автоколебания. При этом на выходах соответствующих элементов устанавливается сигнал низкого уровня - логический О, который высвечивает

5 определенный разряд в элементах индикации 15, по которому можно судить о номере или месте расположения неправильно вставленной в блок печатной платы 2. На выходе элемента И 14 при этом будет сигнал

0 низкого уровня, по которому схема управления не будет подключать источник питания для запитки плат 2, чтобы не создавать аварийной ситуации, при которой могут выйти из строя отдельные электрорадиоэлементы

5 7 по причине неправильного включения в электрическую схему блока.

После исправления указанного положения (переустановки печатных плат 2 в блоке) вновь начинает работать узел 6 анализа положения печатных плат в блоке,

функционирование которого происходит описанным выше образом.

В предложенном радиоэлектронном блоке упрощается схема узла анализа поло жения печатных плат в блоке и повышается надежность его работы.

Формула изобретения Радиоэлектронный блок, содержащий установленные в корпусе печатные платы с разъемными соединителями, узел анализа положения печатных плат в блоке, содержащий группу усилителей, элементы индикации и элемент И, выход которого является выходом Норма устройства, элементы кодированного соединения печатных плат в блоке, выполненные в виде первичной и вторичной обмоток микротрансформаторов, расположенных одна напротив другой соответственно на смежных сторонах i-й и (1+1)-й печатных плат при 1 1,2,.... п-1, где п - число однотипных печатных плат в блоке, причем координаты точек установки элементов кодированного соединения разных печатных плат различны между собой, о т- личающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, в узел анализа положения печатных плат в блоке введены пороговые элементы, выходы которых подключены к соответствующим входам элемента И, а первичная и вторичная обмотки каждого микротрансформатора включены соответственно

в входную и выходную цепи соответствующего усилителя группы с образованием автогенераторов, выходы которых соединены с входами пороговых элементов.

Использование: электротехника и конструирование радиоэлектронной аппараJ туры. Сущность изобретения: на печатных платах 2 расположены электрорадиоэлементы 7 и микротрансформаторы, первичные 8 и вторичные 9 обмотки которых образуют элементы кодированного соединения плат. Узел 6 анализа положения печатных плат в блоке содержит группу усилителей, пороговые элементы, элемент И и элементы индикации. Устройство позволяет упростить схему узла анализа положения печатных плат в блоке и повысить надежность. 4 ил. XJ о х| х| 8

-К

/

Я/7 /7

& о о о о

Я

-HZH- -г-СН- -г-СН- -HZH- -HZH- -HZH- -HZH-KZH- -f-CH- -J-O-I- -KZHлЛ г

хж /

фиг-Z

.

ZVj

Ю

j

K,

-c J

норма