Радиоэлектронный блок

(5)5 АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ ники 1359825,1653193,ротехни ктронной повыае ем обесеания а ассивных ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ(71) Московский институт электрои автоматики(57) Изобретение относится к электке и конструированию радиоэлеаппаратуры. Цель изобретения -ние надежности - достигается путпечения возможности использокачестве элементов кодирования и аяЖ пи 1718397 А 1 ОБРЕТЕНИЯ элементов, менее подверженных внешним воздействиям. На печатных платах 2 расположены электрорадиоэлементы и микро- трансформаторы, первичные 8 и вторичные 9 обмотки которых образуют элементы кодированного соединения плат. Одни концы обмоток подключень к шине нулевого потенциала блока, а другие - к узлу анализа положения печатных плат в блоке. Каждая обмотка 8 и 9 трансформатора выполнена на противоположных слоях печатной. платы 2 в виде печатных спиральных индуктивных элементов, соединенных между собой через контактную площадку, расположенную в центре этих элементов, и металлизированное отверстие, выполненное в этой площадке, При этом направления закрутки являются. противоположными, 2 з, и, ф-лы, 5 ил.5 10 1520 40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике и конструированию радиоэлектронной аппаратуры(РЭА) и может быть использовано при конструировании блока РЭА со сменными ячейками - печатными платами с разъемными соединителями..Известны радиоэлектронные блоки, содержащие корпус с розетками разъемов, установленные в корпусе иповые элементы замены в виде печатных плат с вилками разъемов, крепежные элементы и узлы кодированного соединения, каждый из которых выполнен в виде пары установленных на корпусе и на соответствующей печатной плате колодок с рабочими и установочными частями и с ключевыми элементами в виде стержня, закрепленного на рабочей части одной из колодок, и профилированного отверстия, выполненного на рабочей части другой колодки. каждый узел кодированного соединения снабжен шайбой с отверстием в форме правильного многоугольника.Недостатком известного устройства является его сложность, обусловленная необходимостью изготовления механических деталей и элементов специальной формы.Кроме того, для каждой платы и разъема требуется выставлять специальным образом кодирующие ключевые элементы, что снижает эксплуатацианные свойства конструкции.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является радиоэлектронный блок, содержащий корпус с направляющими, установленные в них печатные платы с разъемными соединителями, ответные части которых установлены на задней стенке корпуса, узел анализа положения печатных плат в блоке, усилителифермирователи, расположенные на печатных платах, элементы индикации, установленные на торцовых поверхностях печатных плат со стороны передней стенки корпуса и ключевые элементы кодированного соединения, выполненные в виде излучателя и фотоприемника, оптически связанных между собой и установленных соответственно на смежных сторонах -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 ключевых элементов разных печатных плат различны между собой, выход каждого фотоприемника при этом соединен с входом соответствующего усилителя-формирователя, первый выход которого соединен с входом элемента индикации, а второй выход - с входом узла анализа положения печатных плат в блоке. Недостатком известного устройства является недостаточная надежность, которая обуславливается тем, что используется большое число электрорадиоэлементов (на один элемент кодированного соединения приходятся фотоприемиик, усилитель-формирователь и излучатель) и большое число связей между ними, а также оптическая связь между излучателем и фотоприемником не является надежной в реальных условиях эксплуатации радиоэлектронного блока из-за небольших перекосов печатных плат при их вставке в блок, а также за счет возможной запыленности оптических входов фотоприемников и оптических выходов излучателей.Целью изобретения является повышение надежности радиоэлектронного блока.Указанная цель достигается в радио- электронном блоке, содержащем корпус с направляющими, установленные в них печатные платы с разъемными соединителями,ответные части которых установлены на задней стенке корпуса. элементы индикации, 25 элементы кодированного соединения печатных плат, взаимодействующие части которых установлены соответственно на смежных сторонах 1-й и ( + 1)-й печатных плат при= 1, 2п - 1, где и - число однотипных печатных плат в блоке, причем коор динаты точек установки элементовкодированного соединения разных печатных плат различны между собой, и узел анализа положения печатных плат в блоке, содержащий элемент И, тем, что взаимодей ствующие части каждого элемента кодированного соединения печатных плат выполнены соответственно в виде первичной и вторичной обмоток с образованием микротрансформатора, первичная обмотка которого расположена на предыдущей плате, а вторичная - на последующей, причем первые концы первичных обмоток микротрансформаторов подключены к соответствующим выходам узла анализа положения печатных плат в блоке, первые концы вторичных обмоток подключены к соответствующим входам узла анализа положения печагных плат в блоке, а вторые концы первичных и вторичных обмоток подключены к шине нулевого потенциала устройства, а элементы индикации расположены в узле анализа положения печатных плат в блоке, причем обмотки микротрансформаторов выполнены в виде печатных спиральных индуктивных элементов, расположенных по крайней мере на двух слоях печатной платы. в центре каждого печатного спирального индуктивного элемента расположена металлизированная контактная площадка с переходным510 15 20 25 30 35 40 металлизированным отверстием, внутренние витки печатных спиральных индуктивных элементов соединены с указанными контактными площадками, причем направление закрутки от центра печатного спирального индуктивного элемента, выполненного на одном слое печатной платы, противоположно направлению закрутки печатного спирального индуктивного элемента, выполненного на другом слое печатной платы, а узел анализа положения печатных плат в блоке содержит генератор импульсов, распределитель импульсов, первую и вторую группы усилителей и регистр, выходы которого соединены с входами элемента И, выход которого является выходом сигнала готовности блока к работе, входы регистра подключены к выходам второй группы усилителей-формирователей, входы которых являются входами упомянутого узла анализа, выходами которого являются выходы первой группы усилителей-форми. рователей, входы которых соединены с выходами распределителя импульсов., управляющий вход которого является входом запуска узла анализа.На фиг, 1 представлена конструкция радиоэлектронного блока (блок изображен в .открытом состоянии, одна из плат выдвинута, а другие изъяты для того, чтобы показать взаимное положение конструктивных и сменных элементов блока); на фиг. 2 - обмотки микротрансформатора, выполненные на двух слоях печатной платы в виде печатных спиральных индуктивных элементов; на фиг. 3 - печатная плата с электрорадиоэлементами, разъемным соединителем и одной обмоткой микротрансформатора; на фиг, 4 - схема подключения печатных плат радио. электронного блока к узлу анализа положения печатных плат в блоке; на фиг, 5 - принцип раСположения первичных и вторичных обмоток микротрансформаторое на печатных платах и связи между ними и координаты их положения на платах,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 направлВощие 5 для установки печатных плат в блок, и узел 6 анализа положения печатных плат в блоке.Нэ печатных платах 2 расположены электрорадиоэлементы 7 и микротрансформаторы, первичные 8 и вторичные 9 обмотки которых изображены условно (в увеличенном по отношению к электрорадиоэяементам 7 масштабе). На лицевой панели узла 6 размещены элементы 10 индикации.Плоские спиральные индуктивные элементы(фиг. 2) выполнены печатным проводником на разных слоях печатной платы.Каждый такой спиральный индуктивный элемент является половиной одной из обмоток микротрансформаторов. Спиральные индуктивные элементы расположены на слоях платы один под другим и соединены между собой через контактную площадку, расположенную в центре этих элементов, и металлизированное отверстие (не показано), выполненное в этой площадке, Таким образом на плате образуется одна из обмоток микротрансформатора (первичная или вторичная). концы (выводы) которой подведены к двум другим контактным площадкам для подключения к электрической схеме блока. При этом направления закрутки от центра спиральных индуктивных элементов на слоях (показаны стрелками) являются противоположными. Такое выполнение спиральных индуктивных элементов позволяет обеспечить их согласованное между собой включение с тем, чтобы у первичных обмоток 8 микротрансформаторов 11 возбуждался максимальный. электромагнитный поток, а у вторичных обмоток 9 обеспечивалась максимальная чувствительность. Обмотки 8 и 9 микротрансформаторов выполняются в свободном от установки электрорадиоэлементов месте и практически не занимают места (фиг, 3).Взаимная связь первичных 8 и вторичных 9 обмоток (фиг. 4) образует микротрансформатор 11. При этом в каждом микротрансформаторе 11 первичная обмотка 8 расположена на 1-й плате, а вторичная обмотка 9 - на ( + 1)-й плате так, что координаты их центра совпадают между собой и отличаются от координат центров обмотокдругих микротрансформаторов. Одни концы обмоток подключены к шине нулевого потенциала блока, а другие через соответствующие контакты разъемныхсоединителей (на фиг. 4 не изображены) - кузлу 6 анализа положения печатных плат вблоке. Узел 6 (фиг. 4) содержит генератор 12 импульсов, распределитель 13 импульсов, первую группу усилителей-формирователей 14, выходы которых являются входами узла, вторую группу усилителей-формирователей 15, входы которых являются выходами узла, регистр 16, элемент И 17 и элементы 10 индикации. Управляющий вход генератора 12 импульсов подключен к входу "Пуск" блока, на который поступает сигнал запуска от кнопки блока управления (не изображены),Выход генератора 12 импульсов подключенк счетному входу распределителя 13 импульсов, который выполнен в виде счетчикас дешифратором.Входы распределителя 13 импульсов 5поразрядно подключены к входам второйгруппы усилителей-формирователей 15. выходы которых являются выходами узла 6 иподключены к первичным обмоткам 8 микротрансформаторов 11, выполненным на 10печатных платах 2,Выходы вторичных обмоток 9 микротрансформаторов 11 соединены с входамивторой группы усилителей-формирователей15, выходы которых соединены с установочными входами разрядов регистра 16, выполненного на ЙЯ-триггерах, выходы которыхподключены поразрядно к элементам 10 индикации и к входам элемента И 17, выходкоторого является выходом сигнала "Норма" узла 6 анализа положения печатныхплат в блоке,Сбросовые входы всех элементов памяти распределителя 13 импульсов и регистра16 памяти соединены с входом "Сброс" блока, который подключен к соответствующейкнопке блока управления (не показана).Выход сигнала "Норма" также подключен к входу блока управления.Взаимное расположение первичных 8 и 30вторичных 9 обмоток микротрансформаторов 11 для пяти печатных плат 2 (фиг. 4)входит в радиоэлектронный блок, Координаты центров положения обмоток помеченыследующим образом: верхний индекс (римская цифра)или И) обозначает принадлежность к первичной или вторичной обмоткемикротрансформатора, а нижний индекс(арабская цифра от 1 до 5) указывает порядковый номер печатной платы в блоке. Направление электромагнитноговзаимодействия первичной обмотки 8 с вторичной обмоткой 9 микротрансформатора11 показано волнистой стрелкой, Как видноиз фиг, 5 координаты Х 1, У точки положения первичной обмотки 8 1-й платы совпадает с координатами точки положения Хн 1,Ун 1 вторичной обмотки 9 (1+ 1)-й платы, т.е.Х =Хн 1, У = У+11при этом образуется соответствующий элемент кодированного соединения печатныхплат,Блок работает следующим образом.В нормальном состоянии, когда все печатные платы 2 установлены по направляющим 5 в корпус 1 блока на "положение"места 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)-й платы, так как координаты совпадают, между кими обеспечивается надежная электромагнитная связь, т,е. образуются элементы кодированного соединения печатных плат в виде (и - 1) микро- трансформаторов 11, где и - число плат в блоке, В исходном состоянии распределитель 13 импульсов и регистр 16 обнулены сигналом "Сброс", поступающим от кнопки блока уйравления (не изобракены),При этом все элементы 10 индикации находятся в погашенном состоянии, поскольку с выходом регистра 16 поступают сигналы логического нуля. На выходе элемента И 17 присутствует сигнал низкого уровня - логический нуль.При поступлении сигнала "Пуск" От соответствующей кнопки блока управления на управляющий вход генератора 12 импульсов он начинает формировать серию импульса, поступающих на счетный вход распределителя 3 импульсов; на разрядных выходах которого поочередно формируются сигналы логической единицы, поступающие на соответствующие входы первой группы усилителей-формирователей 14, на выходах которых поочередно формируются короткие токовые импульсы, поступающие в первичные .обмотки 8 микротрансформаторов, начиная с первой печатной платы 2 и кончая (1-1)-й платой.При правильной установке печатных плат 2 в блок во вторичных обмотках 9 микротрансформаторов 11 индицируются токовые импульсы, которые поступают на входы второй группы усилителей-формирователей 15, где они формируются до уровня логической единицы и устанавливают затем соответствующий разряд регистра 1.6 в единичное состояние,При опросе всех первичных обмоток 9 микротрансформаторов 11 и при правильной установке всех печатных плат 2 в блок на всех разрядных выходах регистра 16 должны установиться уровни сигналов логической единицы, При этом все элементы индикации высвечиваются. сигнализируя о том, что отсутствует неправильная установка печатных плат 2 в блок, а в блок управления по выходу 18 поступает сигнал переполнения, сигнализируя о том, что спрос обмоток 8 окончен и по входу "Пуск" устанавливается сигнал низкого уровня,Вместе с тем, элемент И 17 формирует на своем выходе сигнал логической единицы "Норма", по которому блок управления может подключить основной источник питания (не показан) для запитки всех печатных плат - радиоэлектронного блока, что обеспечит функционирование радиозлектронного блока в соответствии. с алгоритмом егоработы. При неправильной установке печатныхплат 2 в блок в отдельных местах нарушается электромагнитная связь между первич-. 5ными 8 и вторичными 9 обмоткамитрансформаторов, что приводит к тому, что в отдельных разрядах регистра залйсанылогические нули и соответствующие элементы 10 индикации находятся в погашенном состоянии, указывая местоположение.неправильно вставленной в блок печатнойплаты 2,При этом по окончании опроса на рмходе элемента И 17 присутствует сигнал лагического нуля и с приходом сигналапереполнения по выходу. 18 блок управления не подключает основной источник пита;ния для запитки плат 2, чтобы не создаватьаварийной ситуации, при которой могут 20выйти из строя отдельные электрорадиозлементы 7 по причине неправильного включЕния в электрическую схему блока,После исправления указанного положе-.ния переустановки печатных плат 2 в блок 25на "положенные" места) вновь запускаетсяузел б анализа положения печатных плат вблоке и функционирование всех узлов и эле.ментов радиоэлектронного блока происхо-.дит описанным образом, 30В предлагаемом радиоэлектронномблоке, упрощается реализация элементовкодированного соединения, которые выпол- .няют на слоях печатной платы печатнымипроводниками без применения дополнительных электрорадиоэлементов, в отличие,от известного блока, где для выполненияодного элемента кодированного соединения,требовалось установить на платах фотоизлу-"чатель, фотоприемник, усилитель-формирователь и ограничительный резистор; не,считая элемента индикации и, кроме тОго,выполнить связи между ними печатными про-водниками, что становитсяпроблематичным.при большей плотностиустановки злектрорадиоэлементов и высокой плотности трасси-"ровки соединений на плате. Формула изобретения501, Радиоэлектронный блок, содержащий корпус с направляющими, устаноаленные в них печатные платы с разъемнымисоединителями, ответные части которых установлены на задней стенке корпуса, узел 55анализа положения печатных плат в блоке,содержащем элемент И, элементы иидикэ-,ции и элементы кодированного соединения печатных плат, взаимодействующие части которых установлены соответственно нз смежных сторонах -й и ( + 1-й печатных плат при= 1,2, и - 1, где и - число однотипных печатных плат в блоке, причем координаты точек установки элементов кодированного соединения разных печатных плат различны между собой, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, взаимодействующие части каждого элемента кодированного соединения печатных плат выполнены соответственно в виде первичной и вторичной обмоток с образованием микротрансформатора, первичная обмотка которого.расположена на предыдущей плате, а вторичная - на последующей, причем первые концы первичных обмоток микротрансформаторов подключены к соответствующим выходам узла анализа положения печатных плат в блоке, первые концы вторичных обмоток подключены к соответствующим входам узла анализа положения печатных плат в блоке, а вторые концы первичных и вторичных обмоток подключены к шине нулевого потенциала устройства, а элементы индика-. ции расположены вуале анализа положения печатных плат в блоке,2. Блок по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем. что обмотки микротрансформаторов выполнены в виде печатных спиральных индуктивных элементов, расположенных по крайней мере на двух слоях печатной платы, в центре каждого печатного спирального индуктивного элемента расположена металлизированная контактная площадка с переходным металлизированным отверстием, внутренние витки печатных спиральных индуктивных элементов соединены с указанными контактными площадками, причем направление закрутки от центра печатного спирального индуктивного элемента, выполненного на одном слое печатной.платы, противоположно направлению закрутки печатного спирального индуктивного элемента, выполненного на другом слое печатной платы.3. Блок по и. 1, о т л и ч а ющ и й ся тем, что узел анализа положения печатных плат в блоке содержит генератор импульсов, распределитель импульсоа, первую и вторую группы усилителей-формирователей и регистрвыходы которого соединены с входами элемента И, выход которого является выходом сигнала готовности блока к работе, входы регистра подключены к выходам второй группы усилителей-формирователей, входы которых являются входами упомянутого узла анализа, выходами которого являются выходы первой группы усилителей формирователей, входы которых соединены с выходами распределителя импульсов,счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов, управляющий вход которого является входом запуска узла анализа,1718397 Составитель В. КиселРогулич Техред М.Моргентал дакто Корректор А. Осауленк ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,зводственно аз 891 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва; Ж, Раушская наб., 4/5