Начинающие радиолюбители часто не решаются приступить к сборке радиоэлектронного устройства только потому, что в его описании отсутствует рисунок печатной платы, а разработать ее самостоятельно может не каждый. Действительно, без достаточного опыта сделать это непросто: надо знать, как выбрать оптимальные размеры, правильно расположить элементы, своевременно обнаружить и исправить ошибки. Поэтому мы рекомендуем осваивать конструирование печатных плат с простейших.
Размеры платы и расположение печатных проводников зависят от количества устанавливаемых на ней элементов и их типов, поэтому не приступайте к работе, не убедившись, что подготовили все необходимые радиодетали. Их подбирают в соответствии с принципиальной схемой и описанием прибора, а также с учетом возможной замены. Прежде всего нужно правильно выбрать типы конденсаторов: важны не только емкость и рабочее напряжение, на которое они рассчитаны, но и их частотные свойства и качества диэлектрика. Если, к примеру, в радиочастотном устройстве применить конденсаторы на базе низкочастотной керамики или бумажные (МБМ, БМ-2 и др.), то оно может оказаться вообще неработоспособным.
Рис. 1. Способы установки радиоэлементов на плате
Между установленными на печатной плате элементами часто возникают сложные взаимные связи. Их влияние удается ослабить, располагая элементы с учетом принципа их действия и увеличивая расстояния между ними. Поэтому не следует стремиться к уменьшению размеров платы за счет уплотнения монтажа. Тесный монтаж может ухудшить и тепловой режим электронного прибора, что нарушит его нормальную работу. В радиочастотных устройствах нельзя излишне удлинять соединительные проводники, располагать элементы отдельных каскадов в непосредственной близости друг от друга, размещать рядом входные и выходные цепи.
Рис. 2. Аппликации радиоэлементов:
а — резисторы МЛТ, б — маломощные транзисторы, в — конденсатор КМ-5, г — конденсатор К50-6.
Пожалуй, с наибольшими трудностями приходится сталкиваться при разработке печатных плат усилителей и генераторов, причем с ростом рабочей частоты, коэффициента усиления, числа каскадов, а также с увеличением мощности, с повышением требований к стабильности частоты и генерируемого напряжения задача усложняется. Проще всего разрабатывать печатные платы для блоков питания — достаточно лишь обеспечить нормальный тепловой режим элементов и, разумеется, не допустить ошибок. Кстати, ошибки в рисунке платы необходимо выявлять на всех этапах разработки: чем раньше они будут обнаружены, тем легче их исправить.
Радиолюбители применяют как односторонние, так и двусторонние печатные платы. Начинающим рекомендуем только односторонние. Все радиоэлементы на них располагаются с одной стороны, а соединяющие выводы элементов печатные проводники — с другой.
Способы установки элементов на плате могут быть разными (рис. 1). Выводы каждого из них формуют — изгибают, чтобы придать им определенную конфигурацию, причем расположение изгибов и расстояние от корпусе до места пайки должны соответствовать условиям эксплуатации данного элемента, сведения о котором можно найти в справочниках.
Так, у транзисторов можно изгибать выводы не ближе 2 мм от корпуса, в свою очередь, радиус изгиба зависит от диаметра вывода — чем он толще, тем меньше допустимое искривление. Выводы мощных транзисторов (КТ803, КТ805 и им подобных) гнуть нельзя, а полупроводниковые приборы с выводами короче 10 мм начинающим радиолюбителям лучше не использовать.
Порядок размещения радиоэлементов на печатной плате называют компоновкой. От нее в немалой степени зависит работоспособность электронного устройства. К примеру, неудачное расположение элементов на плате генератора может стать причиной его неустойчивой работы, а у усилителя радиочастот вызвать самовозбуждение.