Для студентов МАИ по предмету Основы конструирования и технологии радиоэлектронных средств (ОКиТ РЭС)Метода по КРМетода по КР 2015-12-01СтудИзба

Книга: Метода по КР

Описание

Отсканированная методичка в виде 70-ти изображений

Характеристики

Учебное заведение
Семестр
Просмотров
139
Скачиваний
5
Размер
10,15 Mb

Список файлов

ReadMe

Файлы скачаны со студенческого портала для студенты "Baumanki.net"

Файлы представлены исключительно для ознакомления

Не забывайте, что Вы можете зарабатывать, выкладывая свои файлы на сайт

Оценивайте свой ВУЗ в различных голосованиях, в том числе в досье на преподавателей!

1

Распознанный текст из изображения:

Московский ! осударствеиный авиационный институт им, С. Орджоникидзе (Технический университет)

А.В.Фомин, ОН.Умрикин, ЮНКорниенко, Ю.И Борзаков

УЧЕБНОБ БОСОБИЕ

по курсовому и дипломному проектированюо

Утверждено на заседании редсовета факультета №4 !4 декабря 1998и

Москва 1998

10

Распознанный текст из изображения:

Вг и (',о - факпшсскос и ирелельнозлопустичос напряженно копзенсатора Мошность Р„

рассч~гзывается по реальпоьгу ток) через резистор н его со~~розтг1а.гению К

г л

[3.6)

сне. ю ошсе значение .~ ыг: ~рп посгояиноч токе зс. Зк — 'з

Г.

пРи пеРе еш оч .аРмопнческоч токе -'„= З~.Узз ' - . гле )„, - аьгплцтУда гаРмони гесксй со-

2

ставляюшей, при периодическом токе произвольной формы.

")я = ° ~ ~)яг(( ' ~гя(г(( ~, где т и Т - длительность и период импульса, (к - модель ~ока

'~ Т~„,

а и,,

ров

на соогвюствуюшем временном интервале

Нггпряжение на конденсаторе ()с берется максимальным за все время работы. так ьак огкюоч

коиленсатора по напряжению является его мпювсиный пробой.

(.),. жи,- иж

(3.7)

где Вв - постоянная сосгэвлюошая 1шпряження,

()„, - максимальное значение ампянтулы переменной сосгавляющей.

Ллв расчета предельно допчстимых значений параметров Рао и ()со необходимо знать геометрические размеры плсночньж элементов

яп Го ~л яв л "згг

(3.8)

где Рю - допустимая чошность рассеивания резистивного материала, (а н Ьа - фактические длина и ширина резистора.

Ха акте зистнкн езистивных мате палов п иведены в п изложении 4. Расчет езисторов изло-

Р ) Р Р Р Р Р

жеи в учебных пособияч, (3,5).

()го = Епг ' г(, (3.9)

где Е,„-электрическая прочностьматериала диэлектрика,

б - толшина диэвектрического слоя.

Характеристики диэлектрических материалов приведены в приложении 5. Расчет толщины б дан в пособиях (3 5)

Для еше более точной оценки ИО МСБ в ьюдель (З.З) вводятся конструктивные ЭН (навесные проводники, пленочные изоляции и т.п.), соединения дифференцируются иа сварные, ивяные, пленочные, учитываются фактические размеры пленочных элементов и т.д. Важнейшим резервом повышения точности расчета является учет корреляционных связей между интегральными элементами.

Таким образом, модели (3."), (33) дают приближенную оценку надежности МСБ. Для того, чтобы повысить гарантированность соблюдения этой опенки, расчет ведется на наихудший случай. когда во всех исходных данных принимаются наихудшие для надежности величины и их сочетания в конструкции и ва время эксплуатации.

11

Распознанный текст из изображения:

4. РЛСВБ'г НЛЯБЖНОСГИ ЛПНЛРЛтУ) Ы ПО ПОСЯБПВННММ

ОТЕАЗАМ.

10 с ы и~роз лшшя ьгэнс~р)югип ус~райсгва. состава кс милею)юших изделпгй н и!зогелепш

рггсче~ ма ил шгюю 1и ~к1 вп званым пкюам прп зо шнныхуслоачях » ьситултлпнн провг люся рас-

чет плгг л пасти ушройсгвв по постепенным отказал

зя |~р звсдс|шя э~ ага рас ют г нсобхалглма слслу~ощая ыхогп гж ~п~фгэрмаппя

принппппалышя с,.сма усзрой«гвгг. рсиош шо рвоозы, намина!ьпые знв миня гарлтшт)сг

ЯМС. валун роволиикавых приборов и других схемных элементов, входя~дик а устоайство;

, гк

° лсюнгю принпиппвльной схемы ) стройс гав на фупкггнональные ячейки (ФЯ) и мнкросбпрм

(МСБ).

пг

° ) славия экспл) атас!ни устройства. его основные технические характеристиьг~ (выхолные пв;

рамегры) и треоуемая точность этих харакгюрисгик;

° глгыпь~й уровень належпосгп устройства,

° резугштаты рас юта надежности ФЯ и МСБ по внезапным отказлм

рлс юг надежносги устройства По постепенным откгпам сводится к расчету допусков па лг

рамсзры вхоггяггггг. в него элементов прн которых в задвинье условия.. эксплуатапии обеспе ~иваетах Э (г

тре(эуемая зочнос1ж (лап) скн) вы алны, параметров с заданной нвлежиостьнэ р

Эксплуатшггинлные допуски иа параметры )стройсгва, звланные Ту, явллюгся сулмпгрными !оп)ока. ! ' .,в,

ми. гзграпнчивл~ашглмн с) хмг, пропзвадс1веинь!х погрешностей, погренностей, вызванных во1дснст, ),

в -ми темпе-:збры. старения, в.гш н и др. ))лгя выбора допусков на параметры ИМС. палупроволнн-,' р

ковых и схемны~ элеме!мов необходимо знать не сумлгарный, а производственный допуск. Г1ри вы- '

боре могола обеспечения требуемой то оюсти работы устройства важно также знать максимально

возможное вазлействие опрслслюагпп., факторов темшературьк старения и влаги, то есть темпера-

гурныи лоп ск допуски нв старение и влалсность Возникает необходимость определения этих со-

стваляюши.. с) ммарного дап ока. гак как они прн савыесз нам воздействии составляют 9э-98%-',

обшси нестабильности радиоизделий А на воздействие лругих десгабнлизируюший факторов, не

) пьнлых при расчете, обы гпо оставля тся запас эксплуатаппоннага допуска 8-! 0%. Нике приведмл

жтолпка рас ~ста належности устройств по постепенным отказам.

4.1. Расчет норм надежности на ягзгкросборьчг.

Полагая, что в«е МСБ равноначежны, ФЯ и МСБ устройства соединены между собой пася

довател но и отказ любой МСБ ведет к отказу в работе всего устройства, интенсивггосзь откюаа уй

родства постоянна во времени, а отказы МСЬ - собьпия независимые, вероятность безотказной ряй:

ты устройства Р(тв) в соатвезствии с теоремой умножения вероятностей независимых событий ысь

но представить в виле произведения вероятностей безотказной работы МСБ

Р(~,) = ПР(г,)

где Р,(тв) - вероятность безотказной работы МСБ за время те

Ы - количество МСБ.

При экспоненциальном законе надежности вырюкепие (4.! ) примет вид

-~лл„

Р(т,) = е '"' = П е ' " = е "'

(4.8)

илн. с учетом равнонадежиости МСБ,

Р(,с )=е 'г'=е лл'

(4.3)

12

Распознанный текст из изображения:

тиша

с )зав

ао;

Зорки ';

ае |~а- Л

Р(ге)

Ршп(г,) '

(4.5)

на пэ- ',.

вается -",.

",н(г,) = Птл (га) = Р,,"'(т,)

(4. б)

Ото ютпэ

)л =,Ф„(г,)

(4.7)

!п осле.:, зов уст4 эй рябое вй можа

й

(4.8)

элелюнта

йп,

~лскамйст

эпи!в ы,но

гра- са9884

ае

велена ~,

~ зс лл-) т, н А,=лтл - показатели ненэдсжноэс гн усз райст ва и МСБ

По фар Взс (4 4) ш1лодигся полшзатель нона.южноши МСЬ. а зазеч па.таблицам пака1п лы най функции е определяется норма надежности на МСЬ Р,(т„).

Па найденной норис надежности на МСБ Р,(тя) и известной надежности этой МСБ па внсыпным оглазам Р,.„(тс) определяется норма належнос ли й!СБ |~о постепенным о ~ казам

В ряде случаев качества работы МСБ апрелелястся нескалькимн тсхпичсскилпэ параметралш (обы пэо ~п<2-3) и налея,ность ее райны по постепенным отказам недо обеспечить по всем нарачсгаач Возникаег неоолодпчасть определения гарантировалл!ай надежности Р,, с которой нада производиш расчет гочнюс ги каждого парачегра

Полагал выло !ныс парачегры МСБ независимыми н равнанадеэк1пял1и, гарантированную вероятностьь оезот казной раба ~ ы ЫСБ нахалят из выражения

Ванда Р„. по таблице 4. ! находят яеллтлнзу коэффициента гарантированной надежности у, с

которым нада производить расчет допусков.

4.1. Составление уравнении погрешностей МСБ.

При расчете допусков на параметры МСБ, как правило, суммируются погрешности различных физических величин: сопротивлений, напряжения входного сигнала, емкостей, амплитуд импульсов и др. В атолл случае удобнее оперировать погрешностями, выраженными в относительных бсзразмерныл величинах, например, в процентах. Поэтому на пралтике предло ~итают пользоваться уравнениями относительной погрешности вида

ЛХ б(г..

где — и — - относительные погрешности выходного параметра и парал~ечра схемного э'лг гй

13

Распознанный текст из изображения:

- ьо !к!гигою~~ в шалив ~ ~г ~гл~ с~н шг1ы ю,Ра,1, ~ьг ~г цо и он паол 1Р!

о

быш

с мат

й

являк о~потея ы ~ ~ и шг нк гй г ш гсигслггюн фтнкнни пвс~вигельнггчн Б = — — — в рабоче!

Н(

л

к. Брасчет допусков влажности.

Прн сааре » генном » ровне эле » гентной базы влияние вла~ и на их основные параметры поаг':

чески не сказывается Лишь 1 некоторых непроволочных резисторов (клк навесных так и лленочн!'

наблюдаются изменения сопротивлений. Но так как пассивная часть МСБ в основном содержитгта.,

зисторы, ъжол выхолны » параметров МСБ пол воздействием влапг » южет быть значительным,

Известно, что стабильность резисторов под действием влаги оценлваегся коэффициентом*; ''

лажнения (КУ), характеризуюшлм относительные обратимые изменения их сопротивлений при я;.',:

то ~ке !ю лев. и

и - коэи ес:вг пшмчс ров хгетгснгтв МСой пгнреюшэсти к поры » оьаш ваог сушсс~веьнаг

влияю,е ы но;р » "и юс: вы » одно~о пара.ютоа ' й!с Б

ц .ш нога котс!гйансгпов влияния в гравншшя, погрегвностсй при выоранной раошчсн то ос

постоянна и нс зав юи о; видов погрсшност й гг ментов. пр ггзыдствегг~гые. течперагу(эн,ы нт~

грэ » т нс'

'1о ~ность ргтбогы .'!СБ обы гпо хврггкгернг1е~ся ошшч или дв » чя, ~ре пг параметрами Пс

этою в ряле слу шс точность рабспы МСБ будсг опшыватгся сне~с » гой из лвт » , тре » уравнений лс

грсшноюел Обычно эти уравнения полу шюг лля МСЬ невысоко~ о уровня сложности и г аналитлчс

скн » вырви.сннй ус~ггнавливггюшгг » юап » юсвязь » гсыдупарв » одрами МСБ и пгграмст(тами эш » шитов..

в » одяшн » а ~юе

Ошыко, ~!ти наличии в МС1 бсскорпусны » полупровошпнюаы » Иб!С получить ачалицыг:

скос вырагьсвю связывающее вы,шгны«параметры МСБ с параметрами кочпоншжов н плшючнм!

элементов я оошшпшс гас практи геских слу ~асв нс тлаегся Слегггэвательио,;пньэгп иоськи » ~ и;теч .;;

!лается по,г,чюш и ураяг.ение шэграгпюстей 1!огготгу апрелеленг е ювствпгс.юности выходных лг

раметров МСБ к изменению параметров ес компонентов и пгюно нных элементов обычно проюволнг

.я эьсггсри юнга.л,пгяч п1 гс ~ ла » юксгс чстолоч четы ° л "чралгенгггт и нг каьг~ ~ лип други » ~ ив » стог .

Н -'!.

При составлении » равленггй погреггглостей МСБ необходимо

° прогна шзировять раоот1 устройства. грсбусмую точносц, его гетничсскл . гшра » ютро~.,

'1 У и ф » нкцин. вынолняомыс МСБ, поллсжашей рас ~ету Установгжь в МСг чошшестк

вы:олных параметров опредсляюши » то шесть се ргт!ггэтьн и эхе~э,зуагагьиоггпые доп » сд,

нв нн » .

° сосгоягнь у равнение огносгпе юных погрешностей лля зти вы .олны » оарачегров МСБ..

опре гелигь численныс зна~ения коэффициентов ялнянпя гю номинальны » г значениям айй

хгэ.ггы; пара » гетров МСЬ и парачюров элсченгов По лим оцепить влияние цогрешностс:, .

па!ю » ~с~ров компонентов и пленочных элеменюа на погрешности выходных парачетрг,:

У!СЬ. Погрешности, не гэьггзываюглие сушественного влияцня, в дальнейших расчетах г,

» чи!ывать:

Нрн выбрагшо » г составе кгт » гпонентов и пленочных элементов стабильность работы МСБ,

заданных условиях эксплуатаггигг определяется ошгозначно. Перейдем к ее расчету предварительг'

уточнив особенности МСБ в отличие от функциональных узлов на дискретных элемента » , которь;

необхолимо у ншывюь прн расчете;

ншгггчис тесной положительной корреляционной связи между параметрами однавремея! ';

ггапыляеь~ых элементов. Наприыер, теснота корреляционной связи между соиротивлеж(

ми рялоч расположенных тонкопленочных резисторов близки к функциональной (2=1);,."

° при стабильнолг технологическом процессе изготовления плено ~ных элементов Ь!СБ не".';,

с » потянем отбраковки между операциями обеспечивается нормальный закон распредегг -'

ния погрешностей элементов;

° погрешности параметров пленочнЫХ элементов. изготовяенных на разных тсхнолоПг", '

ских операция » . независимы между собою.

15

Распознанный текст из изображения:

4.4.расчет температурных доптекав.

факто плети

при н иий в ной 1 фарм

илзе разу нью

'л' у

— =«угА Ла

(4П 5)

тле гт, - '1 Ь 1-го параметра,

з з

'и= г20- рлзшзсть ме клу крайней температурой гзэлапногс диапазона и норлгальной ям 20 л

!1ошзуясь выражением (4 15), получают г(юрмулы для расчета численны~ харакгернсзик Т,"

выходных параметров МСБ;

лсреднего значения

Тре! лату

лиа

Л((ал) = Б Л, БТ(а,),

(4.!6)

где а -1 К выходного параметра МСБ,

Ы(гг) - среднее значение ТК параметра 1-го элемегпа иди компонента МСБ;

° слл шйной сошавляюглей ТК вьшоднаго параметра МСБ. обусловленной разбросом ТК г":

весныл компонентов

Б(пс)л =у ~~А дм(п,) 2,э ~аАА,Б(сг,)Б(гт,),

(4.17)

тле гя - лозффишгент коРРекниЯ междУ ПаРаметРами г-го и 1-го колшонентов, случайной составляюшей ТК вьжодиага параметра МСБ, обусловленной разбросом ТК в ".

ночных элементов

кс нс де М

Б(ае)п =у,,у ! ~г А, Бз(а,)ч2яу гаА,А,Б(а,)Б(а,)

(4. 18)

зле по К су мм пру ются ТК независимых комплексов плегючных резисторов: половины поля рассеивания ТК выходного параметра МСБ

Б( а, \ =- ~! Б (а л ) л ". Б' (и з ) „.

(4.19)

Рассчитав по формулалг(4.15]-(4.!9) срелнее значение и половины полей рассеивания ТК ',

ходных параметров МСБ. можно определить прелсльные значения ТК

а,„„л = Л!(аз)фБ(аз),

(4.20)

У ~е~ ге ~лсрагурныл возлейсгвий прп расчете допусков МСБ сводит«я к определению земпел

рвтлроы; ко зфййг лангов ( ! РП выходных парюгетров й!СБ как функпий ТК шзсночгггях злелгелтов я

навесных компогыитов. макси гально возмозкпых полей рассеивания (темпераглоныт допусков! прг.'

" о-,, аз, ос«., ' грл к эры и еоздействле ряда случайгных факторов при изготовлении нане«

ныл ко зг гзнеиз огг л лте~ о шыл зяемеатов МСБ приводит к рассеиванию их ТК. которые являются и

с шсстгб сл шйиыми вели пшлл!и. Поэтому при расчетах руковогютвуюзся ТУ га компоненты г

зжмснгы. в юзпзрыл ланы про гельные значения ТК Рас гег ТК выходных параметров МСЬ вермуту

прелполоя,шпнс по раазрелеленис ТК пленачньс » лемегпов и навссньш компонентов в залюшну

прел«.:гл п«сгчггня гся нормальному симметричному закону с полем рассеивания 6С

По ге~являя в лравненпе (4 8) выражение температурной погрешносзи, сосгввля~ат уравнена.

те акра«ура ш погрешностей лля калшого выходного парамезра МСБ;

16

Распознанный текст из изображения:

: ~пегов и

и 1з н

аье -, ся по !Г пы г!' дуг в "',,

шны .,

спгеа бг

(4.гц

нонне

20"С

, » к ТК)г

ТК па',,",

4.5. Расчет допусков старения.

~йТ К вв,.

6747)(ыбт2;А! С|,

!

(4.22)

17

!ТК пле;:

',К.

Срели источников возиггкяааення погрешностей температура лействует как ломинируюший фактор, вызывая изменение и смещение поля расссивмпш температурных погрешностей Однако поп>стимыс пределы изменения параметров МСБ строго ограшшены и имеют ьгаксиша ьныс зна юля при наиболылих изменениях тстшературьь Поэтому предельные значения температурных оплонении выходных параметром МСБ слсл>ет расс ~игывазь как для максимальной, таь и лля минимальной рабочей температуры. Пределы тсмпературньш огклонений параметров МСЬ определяются по форм>ле

где 6!=!-20~С - разность между предельной раба ~ей и нормальной температурой

Величины с индексами (+) вычисляются для крайних положительной и отрицательной зем- пер>р.

Зная поля рассеивания телгперат>рных погрешностей выходных параметров МСБ на краях интервала рабочих температур, можно определить максимально аозможньш поля рассеивания температурных погрешностей в заданном интервале температур, по которым и назначаются температурные допуски. Поясниы эзо на примере.

Пример: Пусть ТК выходного параметра МСБ аь=(2 5)10 з% вС',

Требушся определить температурный допуск на этот параметр при работе ЫСБ в диапазоне температур ат -60 ло —,' 80 сС.

Решение.

Определим поля рассеивания температурных погрешностей МСБ на краях температурного

диапазона:

при ~ -60 С

ыг. =М » . — 'Бн. =ах„м,Л! =(2+5) 10 (-60-20)=(-1.664)%,

при 1= -ь80 сС

ыт. =Мн. хбн, =ох,,„,дг- =(2З5) 1О (80-20)=(-1.2ДЗ)%.

Огсюда температурный допуск:

Аг =шг =(Уа*+Бк)в(Мя- 15л ) =(!2" 3): ( 16 4) =(+42+ 56)%

Процесс старения МСБ является следствием необратиьгых изменений, происходящих в ее коьгпонентах и пленочных элементах с течением времени. В зависимости от времени рабаты МСБ нестабильность ее характеристик, вызванная старением, может колебаться от единиц до нескольких десятков процентов. Поэтому старение является одной из основных причин постспенных отказов МСБ.

Для сокрашения постепенных отказов МСБ необходимо при их конструировании оставлять "запас" эксплуатационного допуска, который будем называть допуском старения. При этом придется сужать производственные допуски. Расчет допусков позволяет найти наиболее рациональный путь решения такой задачи. Исходными для расчета являются уравнения погрешностей старения выходных параметров МСБ, полученные из уравнения (4.8):

где С, - коэффициент старения ( КС ) ! - го элемента, Ат - интервал времени.

17

Распознанный текст из изображения:

В зависимости от срока службы, требуемой зо ~ности рабогы радиоаггпаратуры и:е МСБ

ьа сшвс Дг может оыть ы,юран либо с" полныи срок службы, либо время ьгсжлу реншмент ~ь,ми ра,.

бо-амн

Да ные с сгарсиии н.ыпо п.ых элвмсг:гов и нансены. коьпюншпов МСЪ ~го~ взывают. чго ш.

чснсння ггх пора астэсв являются слу гзушьгмв функциями времени, которые с лостатгг ~ной вля кя

женеоных расчетов точностью можно аппроксимировать линейныьги функциями. Бпо пшволяш ха,

рактеризовюь их слу юйными велпчнншш. прелставляюшичи собой тангенсы углов наклона ( коэф'

финн«шы старения ) линейных реализаций Распределение КС выходных параметров МСЬ надо оя

релелягг, по правиюм теории вероятностей. принимая нормагп ный закон их Распределения.

)рз сравнения уравнений (4.15) и (4.2э) вншю, па измепеоия выходных параметров МС1,

результате старения представляются такими же уравнениями, что и изменения параметров МСБ ~

воздеГгствием температуры, хш я эти уравнения имеют разли шый физический смысл Поэтому, поа,:г

ясь формулами (а 101 — (4 20) шзя расчета ТК, можно расс ~игать КС выходных параметров МСБ, и:

сгавляя в ннх вместо ТК КС элементов и компонентов МСБ. Давос по известным прелельным зна м(

ям коэффициентов старения Спг„., определяются пракгически предельные отююнения выходных пгз

мю ров МСЬ от их номинальных значений в результате старения за период работы г(т.

Расчеты проводятся по формуле:

расс

ле

где )М

опр М(

мегре навес

лени погр заем ио н врез пол ров эле

ы„=5„=-Мчдбч=С „„, Лт,

(4,25)

4.6,!'асчет допуствмык величин пронзвод2твеггных допусков.

вы

После тато, как рассыпаны температ> рныс допуски, допуски старения и влюкност в, опрезг,

ется, какая часть эксплуатационных допусков на выходные параметры МСБ осталась на пронзав„.

венныуг разброс. Расчет ведется в слсдуюшем порядке:

выбирается запас эксплуатапионных допусков на неучтенные при расчете дестабилизируюг

факторы (солнечная радиация, изменение атмосферного давления и др.) и определяются расчел,

величины суммарных допусков на параметры МСБ по формуле

Лхжбэ(ф,

(4.24)

где Лэ - эксплуатационный допуск, ь - коэффициентзапаса, берется в пределах 2,=1.05...1.21

определяются пределы смешения средних значений суммарных полей рассеивания парамп .

МСБ, вызванных воздействиями температуры, старения и влаги

Мш= М эмс ьМт+,

(4.25)

где индексы ( Ш ) означают, что по формуле раздельно находится сумма положительных и сумма й

дательных средних значений.

При суммировании берутся два средних значения температурного лопуска: одно - при крЁ,

плюсовой, другое - при крайней минусовой температуре рабочего диапазона;

ггю Мч - серелина. а бч †полови поля рассеивания погрепзностей старения выходного парачсгр;,',

МСБ.

Таким образом, для расчета допусков старения необходимо зггать КС элементов и компанек .

МСБ. В технических условиях па компоненты и элеысгпы обычно даются КС нли максимальные аь

сительные изменения параметров в течение срока службы, по которым нетрудно определить сред'::.' '

значение М, и случайгую составляюшую б, для любого компоншпа, учитывая, что распределе '.'

погрешностей сгарсния в заланных ТУ пределах пошгнняется норьгалюому симметричному закону. „

18

Распознанный текст из изображения:

..Б в:.'

~ ра-

Ьь=112 Л -~ Мз-, ~,

(4.26)

Ьпр.поп= У вЂ” (Ь, Ь . Ь „„)

1етра 'зте)

онентцу яе От не средне(-, делен(йь) он"

Ь.. =у') ХА гб,~-2 )„г„А, Ь, Агб, .

(4.28)

вредеяь:: взводе";,":

!рующь,

зсчетнй,.

(4.30)

~рамаза

чма отр)э(

(4.31)

якр айяф

Мх;-М„я+~М„,

(4.32)

1818

19

О нм

3 нн.;

з ха-:::

.Озф

о оп- р

МСБ (г)

Б пег.

вользн!

Б, по,'

чачснгс) .

~л парьЕ .

рассчитывается половина пол » суммарного допуска на каждый выхолной парамщ р МСБ по форму-

ле

где ~ М -, ~ - молугщ наибольшей суммы средних значений, полученный при расчете по фюрмуле (4.25)

определяются допустимые величины половин пронзводствеьпых допусков на выходные параметры

МСБ по формугм

43йрасчет допусков на параметры комповентов н пленочных элементов МСБ.

Для проведения этого расчета составляется система уравнений погрешностей выходных параметров МСБ, обусловленных производственнымн погрешностями параметров пленочных элементов и навесных компонентов, вила (4 8 ).

При выбранной технологии и точности изготовления пленочных элементов, пользуясь составяенной снстелюй уравнений, определяются величины половин полей рассеивания производственных погрешностей выходных параметров МСБ, вызванные производственными погрешностями пленочных элементов. Так как для них справедлив нормальньщ закон распределения и симметричные относительно номинала лопускн, то считают, что систематические погрешности равны нулю (Мн=М140). В то же время между параметрамн одновременно обрабатываемых пленочных элементов существует тесная положительная корреляционная связь, Следователыю, парциальные погрешности выходных параметров МСЬ, обусловленные погрешностями к-го комплекса однпвременно изготавливаемых пленочных элементов, могут быть определены по формуле

Далее находятся суммарные поля рассеивания погрешностей выходных параметров МСБ,

вызванных погрешностями ш независимых комплексов пленочных элементов

Ь,=') ХЬ;„ (4.29)

После расчета погрешностей выходных параметров МСБ, вызванных погрешностями пленочных элементов, определяются допустимые величины погрешностей выходных параметров МСБ, вызванных погрешностями навесных компонентов по формуле

Производится расчет погрешностей выходных параметров МСБ, вызванных погрешностями компонентов, полагая, что допуски на параметры компонентов симметричны относительно номиналов, а закон распределения нормальный с полем рассеивания ба. Выбираются допуски на компоненты по формуле ( 4.28 ) и ведется расчет методом последовательных приближений.

Если расчетные допуски (Ь„„) получились больше допустимых, рассчитанных по формуле ( 4.30 ), значит допуски на колзпонеиты были выбраны неудачно и расчет повторяется до тех пор, пока не будет обеспечено неравенство

В тех случаях, когда производственные допуски на навесные компоненты микросборки несимметричны и имеют систематическую погрешность надо находить максимальное смещение систематической погрешности, вызванное не только нестабильностью элементов (4.25), ио и производственным разбросом по формуле

19

Распознанный текст из изображения:

твю ном

ньн

ле!.

зь: '-'гЦ! лы

(к нг

н! р'

!Лс! „,,- нет з.!*,е т

ге м„, - снстематн еская погрешило! ь, вы манная произволсюснным разбросом,

Г З - с! стсмагн: сьггя но! пенн!госты яызваггггая !ой нестабильностью.

, азь., аь и ранье, гю 4!гз!!муз!с !4 бге) рассыл ываеюя тол.ко половина !!о!!я суьгьг !!'!,ггг, -ь

"гл.буг опрелгляегся лопустимаи вслиипна половины поля произволе! вен юго.м

, „,а „по фора!утазг гз.-'я! 4 ! ЗО! наводя юя лоптстимые пнмреаностн компонсктов, пирею!яею,

с!!иври ымн состав!а!г !юм !

нале: всеь ооьн яз з,

п у е р !

2

Распознанный текст из изображения:

59 59 ьй 62

Б велел,~ -,....,.

!. Расчет надежности РЭА » ЭВА....,...............................,..,.....,5

:, Рзсчсг налсжпосзи шпгаратуры по внезапным отказам ......6

3. Расчет надежности микросборок по внезапным отказам...........9

4. Расчет надежности аппаратуры по постепенным отказам,.......!2

4 !. Рас ~сз норм належности на миьросборки ..............,................12

4.2. Составление уравнений погрешностей МСБ...........................13

4.3. Рас ~ет допусков влажности.......................................................14

4.4. Рас ~ет температурных допусков..................,.....................,.....,16

4.5. Расчет допусков старения............................, ........................:..17

4.6. Расчет допустимых величин производственных допусков....18

4.7. Расчет допусков на параметры компонентов и пленочных

злсменговМСБ................., ..., ......................................,........„...19

5. Надежность элемензов РЭС и ЭВС по внезапным отказам........21

Интегральные микросхемы....,........................................................21

Полупроводниковые приборы ..........................................,...,.......37

Оптоэлектронные полупроводниковые приборы.........................45

Изделия квантовой электроники,........,..............................,...,......,45

Конденсаторы....................................................................,............ 45

Резисторы,...................,....................,....,............,...............„.......... 49

Радио компоненты.........,................,............................................... 52

Низкочастотные соединители....................................................... 5з!

Пьезоэлектрические приборы...............................„.....,............... 55

Трубки электронно-лучевые, приемные и

преобразовательные.............................,.......................................... 55

Приборы светочувствительные..................................................... 56

1 азоразрядные приборы..............,..............,................................... 56

Источники высокоинтенсивного оптического излучения,

газоразрядные............,...........,........................................,.................59

Индикаторы знакосинтезиругогцие................................................59

Генераторные, модуляторные лампы, высоковольтные

кенотроны и механотроны......,...............,...,..............,..................

Электровакуумные приборы и модули СВЧ ....................

Приборы ферритовые СВЧ....

Литература

Приложение 1. Коэффициенты эксплуатации Кэ отдельных

групп приборов...........................................................б3

Приложение 2. Распределение отказов приборов по видам............65

П!риложеиие 3. Коэффициенты режима работы й=Г(Кн,Т'С)

различных типов приборов.............,.......,........,,....,...б'7

Приложение 4. Материалы для тонкопленочных резисторов.......... 70

Приложение 5. Основные материалы диэлектриков

тонкопленочных конденсаторов МСБ...................., Р з'

20

Распознанный текст из изображения:

д.н- емые

НАД! ЖНОСТ! ) г)ЕМГНТОВ РЭС Н'ЭВС НО ВНЕЗАНН)э!М ОТКАЗАМ.

С)сновныч ноказпслсч налсжношн глечснгов является ИО, привозимая в справочниках по налеягностн Значения эцио пока шгеля опрсзетяются экспериментально при испытания' на на геягос ь злсчсн оя гз гг г гакгннеской нввогчо лнос~й зьс~юрпчснгаз. Ной проверки налсжносз ' ло

очс:ш ня °,юь с .в)кглнгз,ра ор ь. н пы ани. ороюзь;ся пр", аорсы ыю ы осг,;ч:; ооьч..о носта оч, о ксс~кнх а реж ыая належгьзс~ь в кажлои копкрст~ он ашзараг ре прн ее слоанях зксплуатапии рас.юмывается методом поооггвочньь; козффи~гпентое. у ицына шпих вынейгнгю щ я нз ежи эсн~ гракгооы Мшесшгичесхнч выр гя спи "ч эпин метода явля 'тся йюрч ла

Н

Л =Лм ПК,,

ь .-" ~

!5.1)

где Х.„гг )я, - ИО нго зле чента соотвстаз вснно в реальных условиях эксплуа гадин и при испытанияхх на надежноег ь !справо шыс данные), Кл - ~юправсшный коэффициент по й-чу эксплуатацпои ночу фактору. Значения эгнх коэффициентов и их модели !акме определяются экспсрюснпально н являюгся справо шыми данными.

Перечень в ~иякзгцих на палея<ность факторов можно разделить на две группы - обгцис н ~асгные.

Общие влияют на все злечсчггьь например э гсглричсская, з ерчп мекая. чеишнческая п и р) гка. частные ушнггяввиэт нндивилзазьг~ые осооенпостн отлелыпях видов элсченгов: ьгикросхезг. конденсаторов, разъемов п т,з

!1ри расчете налезкности важны виды отказов элементов. В общем случае имеют место озказы трех зилов: обрыв, короткое зачыкание, уход параметров за пределы поля допуска. Обычно а справа .никах лается об.цая ИО и распределение отказов по видам в прапентах ИО казклого вяла легко определяется по эгим данныи.

Л„„=(л, Л„,))'!ОО,

!5,2)

где з означаез вид отказа, а я, - процентную логпо этого айда в оошьй ИО 1-го элемента

На основе изложенного рассмогрпьг рас ~сг ИО основных элементов РВА и ЗВА.

Интегральные микросхемы.

Для разработчиков РВА и ЗВА микросхемы являются, как правило, покупными изделиями (комплектующими), надежность которых при типовой схеме включения и опролеленных условиях испытаний должны приволиться в справочниках. В зазачу потребителя входит тогла лишь определение поправочных коэффициентов к условиям эксплуатации устройства !5. 1). В ряле случаев, особенно для новых микросхем. справочные ИО, однако, отсутствуют. Том более, если разрабат шк аппаратуры применяет микросхемы и микросборки собственного изготовления.

В настоягцее время существует несколько моделей ИО ИМС. В их основе лежит алинаковый принцип построения, заключакицийся в суммировании ИО корреляционно независимых элементов конструкции, различие состоит в характере этих элементов. Наибояее важным вопросом является учет корреляционных связей межлу ИО интегральных элементов. С этой целью вводятся коэффициенты неодноролности дефектов, рост которых означает ослабление корреляционных связей н наоборот. Каждая модель имеет свою предпочтительную область. в которой она дает наибольшую точность и наиьгеньшую трудоемкость расчета.

Самой простой моделью является выражение

Аг Я (5.3)

где Хз„„„- ИО тестовой ИМС, значение которой определено экспериментально: К,. - коэффициент слоэкности ИМС, определаемый числом интегральных типовых элементов Кй А - определяется типом ИМС. зависит от ее схемо-конструктивных особенностей: В=О н ! - коэффициент неодиорол-

2!

21

Распознанный текст из изображения:

ности лефсктов. 11рп В=б суцгествуег полная коорсляция чюьлу эл ментами по маггежпостгь гж чист ие влияет га ИО. козорая сл~рслсляегся надежносзью ош ого элемента Нри В- ! элсчшнг„не связяьц :, ИО ИМ' нпячо прог ор гшзназьг а числу элстген~гзв

Ь!сдсэ ! 3) про пю пнтслыю для И ИСс высокой гюп~о1огшо тыо лрььгьрьь совпадыою~:.'. со сгрз из)рой гесговсзрг ИМС. )гргмынснис се для мшгеь однородныт ИМС и МСЬ увеличивает яь ~ рог,н юс гь ргжче ~.г

по. » ес то ~на и ) ггнверсальгкг мотсош видя !5.4), учи~ывагагггая разлн пгс в нзлегкпос~ н злеча. тов разногозппа

где Ы - число гшюв конструктивно и технологически независимых элеьгснтов: ).г. — ИО тсск,.'

ваго ЭН !го кипа, п, - число однородных ЭН в группе); Ь,=О.) - козффициенг неоднородности зг,

фектов, аналог ичный коэффициенту В в модели (5.3)

На практике лля покупньг микрос.см наиболее распространена чолель 15 31 прпы.

для у;юбства и просгшы рзсчс1а в справочниках нрнаоРпся з~ онори'гшпа:шно найдена,к льныия'

козфгргшкентов сложности Кг = )бйг).

Подчсркнеи, что рас ют по моделям (5.3).!5 4) позволяет найти ИО излелий в лабораторнь'- .

условнях. для оценки юшезк нос гн в условиях зксплъатациа требуется исполгжов и ь попрано шые г

зффгпгишпы 15 11 !для ИМС в целом нли ес зэемсшов),

В табл. 5.1 приведены данные о пвлсжносш и слоькности большинства покупны . ИМС.

В таол. 5 1 значения Хд асс соответствуют эксплуатации аппаратуры в лабораторных ьсловягй

при температуре окружюошей среды 25е35 С п усрелненных элеюрических резьг~ьгах. Длгг рас к*.'„

- ОИО в иных усгювиях испояьзустся формула

15.5)

где эксплуатационный ко ффпцнен~ К, находгг~ся в Прилозкении 1.

У микросхеьг, ш меченных звездочкой, стазис~ические данные о належности отсутствуют в .

. Сг

~рафе аписе приведены среднегрупповые значения Х пмсп. При расчете ИО для них использупь

сложност~ микросхем в виде числа ее элементов Н.

!5.7)

где К, = у !.хг') - коэффициент сложности. приведшшыйв табл. 52

22

Распознанный текст из изображения:

вами„

Серагга н

тнноночинал

1! Т1('

Серигт и

гтгиоиочинал

1! Т1Г

УГ,'! 10

5

1/час

7(:4105

1!час

1ао.иачесгво

Т. 1СЧЕН ГОВ

КО ТГ1ЧЕС ГВО

эпечснтов

даюшсй вест оо-

тасиси

1::

10 тес ~ о- 1.

аоста до- "'."

О 35

Серия КБ1523-4

156 0 12 168 1 012

К155АГЗ К155ИВ1

83 ' 012

К155~1Д1

Серия КР1507!

23

1;оривси !" гмасииа' 1аториыа' усаовиаа,~' ара счета,

вЗют и аг; аатустсг~.

Микросхемы иифр~авые

гипеаральные

Серия КР134

КР134ЛЯ2 29 0 25 КР134ПАВ 26 ~ 0 25

КР134ППЗ 48 ' О 25

КР134ЛР4 ' 12 0 25 КР134СГИ 169 ~ 0 25 КР134ТМ2, 28 ~ О 25 КР134ЛХП2 14 О 25 Серия К1500

К1500ВА123 ' 198 0 105 К1500ИД170' 312 О 105 К1500ИЕ136 * 734 ~ 0 105 К15ООИЕ180 358 ' 0 105 К1500ИМ180 * 1 682, 0 105 К1500ИП156 ' 321 ~ 0 105 К150ОИП179 * "60, 0 105 К1500ИП194 * ' 215 ~ 0 105 К1500ИР141 * ) 604 0 105 К15ООИР150 * ' 198 0 105 К15ООИР151 ' ' 325 ~ О 105 К1500КП155 ' 241 0 105 К150ОКП163 ' 231 1 О 105 К150ОКП164 * 243 О 105 К1500КП171 * ~ 177 ! О, 105 К15ООПК117" 167 0 105 К15ООПМ102 ' ' 104 ) 0 105 К150ОЛП107 ' 1 182 0 105 К1500ПП112; 128 ~ О 105

— — —. ' — — ФК1500ЛП114 * 176 ~ 0 105

К1500ПП122" ~ 126 ~ 0.105

К15ООПУ124 * Г 219 ~ 0.105 К150ОРУ415 * 7212 ~ 0.105

К1500РУ470Я 36000 ~ 0 435 К1500СП166 ' ' 432 0 105 К15ООТМ130 *, 179 ~ 0 105 К1500ТМ131 * ~ 264 ! 0.105

:1

Серия КР1506

КР15СВХЛ1 1500 ~ 0 45

КР15СВХЛ2 ! 3236 ~ 0 45

КР1507ИЕ1' ( 350 ' 0 105

Серия КР1508

КР1508ХЛ5 * 3500 ~ 0 105

П одолжение табл.5.1

Микросхемы иифровыс

иш еа ра. н*ныс

Серия КМ1509

КМ1509КП1 ' 3378 0 105

Серия К1517

К1517ИР1 * 1 959 О 105

Серия К1518 !

К1518ВЖ1 ~ 24188

Серия К1620 К1520ХМ1 , 2636 О 15

КБ1523ХП1-4 ~ 2240 ' 0 35

Сер К1524

К1524ИР1 ~ 12599 0 36 Серия КР15311

КР1531ЛА1 * ~ Вб, 0 105 КР1531 ЛАЗ ' '„108; 0 105 КР1531ЛА4 * ~ . 90 ~ 0 105 КР1531ПЕ1 " 108 0105 КР1531ЛИ1 * ~ 144 ! 0 105 КР1531ПИЗ* ) 102 0.105 КР1531ЛЛ1 1 124 ~ 0 105

КР1531ЛН! * ! 124 0 105

Серия КР1533 ~

КР15ЗЗЛА1 * ' 56 ' 0 105 КР1533ЛЯ2* 40 ~ 0 105 КР15ЗЗЛАЗ ' 88 О 105 КР1533ЛН1 ~ 114 Г 0 105 Серия К155

К155АГ1 55 012

К155ИЕ1 . 05

К155ИЕ2 ~ 132 0 12 К155ИЕ4 ~ 118 ~ 0 12 К155ИЕ5 118 ' 0 12

24

Распознанный текст из изображения:

П одолжение табл.5.1

.абл 5.1

Микросхемы цифровые

Микросхемы цифр! вые

интер альные

СерияКМ155

О. 105

КМ155ИМ2, 91 ', 0 06

КР1561ИЕ21 ' '~ 332 ) О 105

км!55имз ~ !б! 1 О.об

КР1561ИР14 ' 213,' 0.105

КМ155ИП2 131 ) 0.06

КМ155ИП4, 119 1 0 Сб КМ155ИР1 ~ 177 0.06 КМ155ИР15 173, 0.06

КР1561ИР15 ' ~ 229 ) 0.105

15Б ~ 0.105

КР1561КП1 '

7 Т!

КР1561КП2

168 0.105

КМ155КП2 106

О.

КР1561КПЗ * , '148 0,105

148 ~ 0 105

КР1 "61КП4

КМ155КП7 ~ 111

КР1561КТЗ* Р 101 ~ 0.105

КР1561ЛА9 * ) 109 ~ 0 105

КМ155ЛА1 ! ЗО ~ О.СБ

0 105

КР1581ЛА10

ЗО

КР15Б1ЛЕ5 ' ' 121 ', 0 105

КМ155ЛАЗ 56 / 0 06

Г о об

КР1561ЛЕ6 ' ~ 105 Г 0.105 КР1561ЛЕ10 ' ' 109 ! 0 105

КМ155ЛА4 45

0 06

КМ155ЛЯб ! 34

КР1561ЛИ2' Г 73 1 0 105 КР1561ЛП14 ', 101 0 105

О 105 С 105

КР1561ПР1 ' ) 314 ~ 0.105 КР1561ПУ4 ' ) 130, 0 105

КМ155ЛА10

27 1 О ОБ

* 3 ' 3

КР1561Т81 * ' 175 ~ 0 105

КМ155ЛА12 ~ 80 О. Сб

КР1561ТЛ1 * 121 ~' 0.105

КМ155ЛА13 ~ 40 0 Сб

КМ155ЛД1 ~ 14 0 Сб

КМ155ЛДЗ ~ 11 ' 0 Сб КМ155ЛЕ1 ) Й 0 Сб

КМ155ЛЕЗ

Серия КР1Б01

26 , '006

КМ155ЛИ1 ~ 72 О. Сб

КР1901РР1 ) 13919 ' 0 35

) 035

КР16001РРЗ 1 53543

КМ155ЛП4 1 60 ' 0 08

Серия КА!БОЗ

КМ155ЛП5 ~ 104 ! 0 06 КМ155ЛПВ ~ 108 ~ 0 06

КА1603РЕ1 ~ 18359 ! 0 35

КМ155ЛП9 60 О.ОБ

КМ155ЛР1, 36 О. Сб

Серия КМ!БОЗ КМ1603РУ1 ) 7000 , '0 105

КМ155ЛРЗ ~ 29, 0 Сб

КМ155ЛР4 22 О. Об

Серия К17Б

КМ155ПР7 ~ 640

К176ИД2 ~ 240 ) 0.105

233 ~ 0.105

К176ИДЗ

803 О. Об

КМ155Т61 55 ~ О.СБ

К176ИЕ1, 124 , '0 105

КМ155ТМ2,' 70 ' 0 085 КМ155ТМ5 ) 132 О 27

К176ИЕ2 Г 253 ~ 0 105

307 ) О 105

К176ИЕЗ

КМ155ТМ7 ! 132, О.сб

КМ155ХЛ1 ' 124 ' 0 06

К176ИЕ5 ) 307 ' О 105

К176ИЕ12, 696 ' 0 105

К176ИЕ13 " ' 1548 ' О 105 К176ИЕ17 ' ~ 1100 ~ 0 105 К176ИЕ18 Г 754 ~ ~0 105

Серия КР15Б1

КР1561АГ! ' ! 170 ) 0 105 КР1561П 1 ' ~ 142 ( 0 105

К17БИРЗ: \80 ~ О 105

° — !

К176ИР4 ', 1Себ 0 105

КР156!ИДБ. ~ !ОВ ', О !05 КР1561ИД7 * ! 124 ~ 0.105

0 06

Серия и

типономинал

ИМС

Количество

элементов

1."10'

1/час

Серия и

типономинал

ИМС

Количество

элементов

1*10'

1/час

26

Распознанный текст из изображения:

Серия и

типономинал

ИМС

1."1б

1)час

Серия и

типономинал

ИМС

Х.Я1б'

1/час

Количество

элементов

Количество

элементов

инте альные

Серия КР ! 85

— т

0 105

О 105 О 105

0 105

Серия)<Р)93

0 105

КМ1816ВЕ48

26950 0 35

СерннКМ1818

1100 .' О 25 1100 , '0 25

КМ1818ВФ4 КМ1818ПЦ!

Серии КР ! 818

СерняКР1820

Серне КМ)823

КЫ1 823 В В ! КМ18"ЗВУ1

2908 ! 025

2800 ~ О 25

Серия КМ185 КМ185РУ7 "

8200 ~ 0 10 »

77

Микросхемы цифр! вые

К1809ВГЗ ! 2!099; 0 35

К1809РЕ! , '73800 , '0 35

К1809РУ! ; 105000 0 435

СерняК)ЕП810

КЪ4!810ВГЗ * ! 1467

СерияКР18!О

КР! 810ВЫ86 29000, 0 35

КР)8)ОВН59А 2800 КР1810В1'88 " ! 1437 КР18)ОВБ89*, !126 КР18!ОГФ84* 1 528

Сер » КР)814

КР1814ВЕ2" ! 9000 ! 0 )05

КЫ1818ВВ! 1100 ~ О 25 КЬ)!8!БВИЗ ! 1100 ! 025

К)418! БВК12 1100 ! 0 25

КР1818ВГ93 ! 7330 ' 0 25

КР!820ВЕ1* 4231 О 105

КР!820ВЕ2 ! 120!О 0.35 Р)820ИД1 ! 749 Т 0 10

К 5

Серия К1827 ' Г

К!827ВЕ1 ! » 4 » » 8 О » К1827ВЕ » 56884 ' 0 5

1

П одолжение табл.5.1

Микросхемы цифровые

КМ19ЗИЕ! '; 38 ! 0 105

КМ)93ИЕ2 * 163 ' 0 105 КМ!93ИЕЗ * ! 163 ' 0 105 КМ193ИЕ4 * Г 177, 0 105

КМ193ИЕб ' . 297 ' 0 105

КМ!93ИЕ7АБ* ! 102 ' 0 !05

КМ19ЗПЦ1 " ~ ~40! 0 1 ° 5

КМ193ПУ2А,Б ' !02 ' 0 10

КР193ИЕЗ" 163 ' О 105 КР193ИЕ47 1 177 0 10< КР!9ЗИЕб' 297 О.!05

Серияв » 00

К5ООИВ)65, 28! ' О )25 КЗООИД16) Т !41 ) 0 125 К500ИД)62 ! 14! , 'О 125 К500ИД164 Г 159 О 12 »

К50ОИЕ136 424 ! 0 125

К50ОИЕ)37, 457 0 125 16500ИЕ)60 205, 0 125 К5ООИМ180 ! 205 ' О 12 » К500ИП179 Г 216 0 1 » 5 К500ИП18! ! 507 О 1 » »

К500ИР!4! ' 3)1 О 1 "5 К500КП!74 151 Г О 125 1<500ЛЕ)06 ~ 45, 0 !25 К5ООЛЕ!)! ! 34 0 !25 К » ООЛЕ)13 94 ' О 12 К500ЛЕ211 34 ! 0 !25 К500ЛК!17 ! б О 125 К500ЛК12! 54 ~ 0 125

К500ЛЛ)10 ! 34 , 'О 125 К500ЛЛ210 34 ! 0 1 » »

К » ООЛМ)01 , 53 0 !25 К 50ОЛМ ! 02 53 : О 125

К 5ООЛМ ! 05 )2 0 !25

К » ООЛБ!109 ! )2 О 125

К500ЛП!07 ' 67, 0 125 К5ООЛП!14, 72 ! 0 125

К5ООЛП!15 32 ) О 125 К50ОЛП1!6 ' 32 | 0 125

К5ООЛП 128 , 169 ! О 125

29

Распознанный текст из изображения:

Серия и

тнпономинал

ИМС

6

1Д!Вс

Количество

элементов

Микросхемы цифровые

интер альные

К555ЛР!3 1 37 ' О 05

К555РР4 ! 20000 ' 0 35

К555СП1 О8 , 'ОО(

К55 » ТВ6 ! !ЗО, 0 05

К555ТВ9 ! 138 О О »

— — — -Т вЂ” — -==

К55(ТЛ2 ' 144 О 05

К5551М" ! 90 О 05

К555ТМ7 ! 140, 0 05

К555ТМ8, "05 ' О 05

К555ТМ9, 283 ' 0 05

К555ТР2 ! 88 0 05

Сере » КМ(5 »

КЫ555АРЗ ! 238 ' О П5

КМ555АГ4 ', 168, О 155

КМ » 55ИВ1, 232 ! О 155

КМ(55!РД( ~ 171 ~ О 15

КМ555ИД6 ' 228, 0 15(

!(ЫЗ(5ИЛЗО !' гсг О ! с.

КМ555ИД18 ! 231 01(С

КМ555ИЕ9,' 375 ' О 155

КМ » 55ИЕ10,' 445 ! 0 155

КМ55И!Е17 ! 455 ! О 155

КМ555ИЕ19 ' 258 ! 0 !5 »

КМ555ИЕ » 0, 288 0 1

КЗс!5559!Ыб ! 299 ~ 0 155

КМ » 55ИП4 ! 128 0 1 » 5

КЫ5(5ИПб ! 282 О 15(

КЬ!5559!П7 ' 241 ' 0 1 » 5

К » с!555ЙР8 ! 273 1 О 155

КМ555ИР9 ! 402 ! 0 ! 55

Т=

!СМ555ИР10 ! 400, О 155

КМ555ИР11А 164 0 1 » 5

КМ555ИР15 ! 282 ' 0 !55

КМ555ИР26 ' 380 ! 0 155

КМ555ИР32 ~ 380 1 О 155

КЫ555КП15 ! 155 ! 0 155

КМ555КП17 1 140 0 155

1

КМ555ЛА1, 48 О 155

КМ555 » ТА2 ! 32 ' 0 1с »

КМ555ЛАЗ ' 80 , 0 275

КЫ55 » ЛА4 ! 54 ' 0 1 » »

КМ55(ЛА9 14 ' О 15

КЫ(55ЛА!1 ! » б О 15.

КМ(55ЛА12 ! 80 ' О !55

!ОМ(55ЛА13 56 О 155

КМ555ЛЕ1 ' 76, 0 155

КМ555ЛЕ4 ! 66 ' 0 !5С

Микросхемы цифр! вые

интегральные

Сере » К65 »

К555ИП9 ! 762 ! 0.05 К555ИР9 ~ 402 ! 0 05 К555ИР10 ! 400 ! 0 05 К555ИР15 ) 282 ! 0.05 К555ИР16 ! 253 ! О 05 К555ИР22 ! 354 ! 0 05 К555ИР23 487 0.05 К555ИР26 ! 380 '! 0.05 К 5 » 5ИР27 327 ! 0 05 К555ИРЗО 306 ! О 05 К555ИР32 380 0 05 К555ИРЗ » ) 327 ! 0.05 К555КП » ! 14 » ! 0 05

— ! — — — -Т

К555КП7, !48, 0 05 !" (5(К!!1! ! 133 ! О 05 К555КП12 ! 150 ! О 05

— 1 — — — — = ——

К555КП13; 201 ! О О » 16555КП14, 120 0 05 К555КП15 155 '! 0.05 К555КП16 ! 129 ! 0 05 К555КП17 140 0 05 К55М!А1 48 0 05 К55(ЛАЗ ' 32 ! 0 05 К555ЛАЗ ! 80 Т 0 05 К555ЛА4 ~ 54 ~ 0 05 К555ЛА6 ' 51, 0 05 КМ5ЛА7 ' 30; О 05 К555ЛА9 ! 44 ! 0 28 К555ЛА10 ! 4 » ! 0 05 К555ЛА11 ' 36 0 05 К555ЛА12 !! 80 ! 0 05 К5(5ЛА13 ! 56 ! 0 05 К555ЛЕ1 ! 76 ! 0 45 К555ЛЕ4 66 0 05 К555ЛЙ! ! 104 ! 0 05 К555ЛИ2 ! 48 ( 0 Ос К555ЛИЗ ! 63 0 О » К555ЛИ4, 42, О Ос К555ЛИб ) 60 ) О 05 К555ЛЛ! ) 88 О О5 К555ЛН1 ! !08 ' О 05 К555ЛН2 42 ! 0 04 К555ЛП5 ! 128 ! 0 05 К » 55ЛП8 ' 120 ! О 05

1".555ЛП1 » ( 1ОО, 0 05

К555ЛР4 ! 29 О 05 К(55ЛР11 ' 62 ! 0 05

Серия и

Количество

типономинал

элементов

П одолжение табл.5.1

3

Распознанный текст из изображения:

Введение

где Рувд

П1

сти фнзю

~й!) приг

тле гв и . ~г.й огтре сти очка о~казы г ности у~ наличие наэежнг

,закон н методи ности т

Достггжеиия в области интегральной техники и пути совершенствования интегральных микросхем ~ИМИ вЂ” основной элементной базы современных интегральных устройств РЭС н ЭВС опрезелгпот эволюцию и прогрессивные направления их развития. Обеспечеггне высокой надежности РЭС н ЭВС на такой элементной базе является важнейшей н сложнейшей нюкеиерной задачей

Инженерные навыки в решении такого рода зада*гн формируются у студегггов в процессе дли. тел~ной самостоятельной практической работы при выполнении курсового и дипломного проектирования. Помошь в получении этих навыков расчета и обеспечения, надежности проектируемых устройств может оказать предлагаемое учебное пособие.

Пособие предназначено для студентов раш!отехнических специальностей, проводяшнх расчет надежности интегральной РЭА н ЭВА при курсовом и дипломном проектировании.

В пособии рассматривается надежность материальной части РЭС и ЭВС, отказы которой являются в иасгояшее время преобладаюшнмн по сравнению с информационными отказами програмлгного обеспечения.

В пособии приведены и систематизированы методики о~дельных расчетов по сценке нвдежностя РЭА. ЭВА, ИМС н микросборок на этапе технического проектирования, применяемые в последнее время на практике, а также данные по надежности обширной части рэдиокомпоиентов, используемых в современных радиоэлектронных сишемах.

Из вг

манив яюг

информации

йнаи

чгг гежпости

факторы:

- ха1

-зн

. ус

-ся

Иш

чи, Прпме1

изойдет"вг'

ность безо

30

Распознанный текст из изображения:

Серия и

типономииал

ИМС

Серия и

типономинал

ИМС

У!. » 10 1/час

./-. » 10

1/час

Количество

элементов

Количество

элементов

ка! 555ли1

0 175

К: 1 51 5 Л1! ) 2

Серия Квббб-4

Серннкрбйб

О!

К Р556РТ ! 5

Серн » КР558

КР558Х\!2*

Микросхемы цифр) вые и)п е! Падь ные

КМ555ЛИЗ бб ~ 0 155

КМ555ЛИ4, 54 ! 0 155

КХ)545ЛИб ! 60 ~ 0 !5

КМ555ЛЛ) ' 92 О 155

КБ)555ЛН) ~ 108 ) О 155

КЫ555ЛН2 ) 42 ~ 0 155

КМ555ЛП5 ' !28

) 100 ! 0 155

К~ 1555ЛР! ! 62 О 155 КЫ555ЛР13, З7 0 155 КМ555ТЛ2 ~ !38 0 155 КМ555ТМ2 ! 90 ! 0 155 КМ555ТМ7; 140 ) 0 155 КМ555ТМВ, 205 0 155 КМ555ТМ9 ' 283 П 0 155 КЫ555ТР2 ' 80 0 155

КБ55674~ ' ) 2860 ! О 105

кббббртб-4 ' 9707 ~ о !оо

т

КР556РТ) 5600 1 О !2 1 Р556РТ2, 6160 0 12

КР556РТ4А Г 2860 ~ О 12

КР556РТ5 1 9707

КР556РТ)1, 2860 0 12 КР556РТ)2 ~ 10723 ! 0 12

КР556РТ)3 ! !9047 ' 0 12

КР556РТ!4 ~ 20333 ! 0,12

Серии К 1! 558 КМ 558РРЗ , ,152785 ' 0 5

КР558РР) ",' 7136 ) 0 105

7

КР558РР2АБ ) 367!2, 0 35

КРЗЗВХП! *; !589 ~ О !ОЗ

л 7673 0 105 СерияКМ » 69

КМ559СК! " ~ 162 О 105 КЫ559ВН2* 780 ) 0 105

П одолжение табл.5.1

Микросхемы цифровые

пирет альные

Серн » КР 569

КР559ИП1 ~ И О 065 КР559ИП2 68 0 065 КР559ИПЗ ~ 141 .' О 065 КР559ИП4, 70 0 065 КР559ИПб 1 175 О 065 КР559ИП7 ~ 131,' О 065 КР559ИП)1 353 ! 0 065 КР559ИП)2 ~ 25 » 2 ~ О 065 КР559СК2 199 0 065

— Т

Серн » К561

К561ИД! 136 О 34 Кбб)ИЕВ 194 0 34 К56!ИЕ9 ' 168 ' О 34 К561ИЕ10, 354 0 3 ! К561ИЕ11 ~ 319 О 34 К561ИЕ14 278 ~ 0 34 К56!ИЕ16 318,' О 34 К561ИЕ19 224 . 0 34 К56)ИК! ' )38; О 34 К561ИМ1 243, О 3' К561ИП2 160 ' 0 34 К56)ИП1 ) 176 О 34 К561ИР2 290 О 34 К56!Ирб ' 638, 0 34 К561)!Р9, 207 ' О 34 Кз61ИР!! ' ' 1100 ) 0 105

К 56)ИР)'! ' 544 ' О 34 К56)КП1 ~ ~!58: ° 34

К561КП2 188 ' 0 34 К56)КТЗ 52 0 34 К561ЛА7, 64, 0 34

К561ЛАВ 60 0 34 К56)ЛА9 34 О 5

К561ЛЕ5, 49 ~ 0 5 К561ЛР6 49 ' 026

К56!ЛЕ)0 ~ 54 Г 0 34 К561ЛН) ' 106 0 34 К56)ЛН2 ~ 19 0 34

Кбб!ЛЙЗ ~ 97 ~ 0 34 К561ЛП2 ' 65 ' О 34 К 56)ЛП ! 3 108,' 0 34 856!ЛС2 82 0 34 К561ПУ4, 104 О 34 К561П)7 102, О 34 К56П!УВ 114 0 34 К561РУ2А,Б * ) 2067 ' 0 105

36

Распознанный текст из изображения:

абл.5.1

Таблица 5.2.

Коэ ициенты сложности )с, для азличных п ИМС

Количество элементов

Группа

ИМС

Группа ИМС

Количество

элементов

Цифровые

полупрово-

дниковые

ИМС

Полупроводниковые приборы.

ИО полупроводяиковых приборов (ППП) рассчитываются коэффнцнентным методом па модели (5.1), при этом для отдельных видов приборов наряду с общими используются коэффициенты, отражающие нх специфику. Модели для всех вилок ППП приведены в табл. 5.3.

Таблица 5.3

Модели иадежноста ППП

Модель ИО

Г типа ППП

» э= » е а КЕ )схч )са„) л

Транзисторы биполярные,

кроме мощных СВЧ,

Т анзисто иые сбопки.

» .,=ЛЕЧцуйюфмчфб

Транзисторы биполярные

мощные СВЧ.

» "л » .с К '!э

» .,= » е а4сжг)с,

Транзисторы полевые.

Тиристоры.

» .,=Хе айс44с„4с„„)с,

Диоды выпрямительные, универсальные,

импульсные, столбы выпрямительные.

варикапы подстроечные. Диодные сбор-

ки.

» "л » .с'а')сэ

Стабилитроны.

» .,=Хе а К,

Диоды СВЧ,

В качестве » е в моделях табл.5.3 принимается среднегрупповая ИО, полученная при нормальной температуре 25 С и нолсииальной электрической нагрузке. Коэффициенты имеют следующие

значения: а - отражает режим работы прибора и зависит оз'электрической нагрузки н (илн) температуры окружающей среды, йе - учитывает функциональное назначение прибора, )сяп - зависит от величины максимально допустимой по ТУ нагрузки по мощности рассеяния

иян току. й,ш - показывает нагрузку по напряжению и равен отношению рабочего напряжения к максимально допустимому по ТУ, йлп - зависит от нагрузки по напряжению н температуры перехода для мощных транзисторов

СВЧ, йчм - отражает частоту н мощность в импульсе мощных траизисторое СВЧ,

1-100

!01-1000 1001-2500 2501-5000 5001-7500 7501-10000 10001-25000 2б001-50000 50001-75000 более 75000

1,00 1,27 1,60 1,95 2,15 2,25 3,00 3,70 4,15 4,50

Аналоговые

полупрово-

дниковые

н

гибридные

ИМС

1-50

51-!00

101-150

151-200

201-300

301-500

501-1000

более 1000

1,00 1,25 1,40 1,55 1,75 2,05 2,50 3,00

37

Распознанный текст из изображения:

1юэ - учитывает условия эксплуатации (Приложение 1.) Коэффициент режима работы а рассчитывается по молели (5.8) или находится ао графят",

Приложения 3.

ННЕ Дз Б опр показ: вой а

(273':г=юю ял) ~ гч )

(5.8)

где ли 1(т, Тм, юю, Š— коэффициенты модели, полученные

статистически из условия максимачьной близости модели экспериментазьным данным;

Т - температура окружающей среды в С,'

(юн - коэффициент электРической нагРУзки в виде отношениЯ Рабочей элекгРической нагР!7!5

к максимально доютустимай оо ТУ.

Среднегрупповые ИО приборов )е приведены в табл. 5Д.

Таблица !

Базовые ИО отдельных г пп ППП

Группа ППП

7 ю.10 1(час

0,15 0,2 0,15 0,15

Транзисторы биполярные, кроме мощных СВЧ.

Транзисторы биполярные мощные СВЧ.

Транзисторные сборки.

Т анзисторы полевые.

0,23

Тнрнсто ы.

Диоды СВЧ:

смесительные

параметрические

переключательные и ограничительные

умножительные и настроечные

гене аторные

гю

Модели К » для основных групп ППП приведены в табл.5.5.

В табл. 5.5 обозначены:

Р и Рд - рабочая и максимально допустимая мощность рассеяния транзистора или диода;:!!

1лр и 1лтд - рабочий и максимально допустимый средний прямой ток диода;

1сг н (стд - рабочий и максимально допустимый ток стабилизации;

1сю и!сед - рабочий н максимально допустимый средний ток тирнстора

Таблица!„;"'

Диоды:

выпрямительные

универсальные

импульсные

столбы выпрямительные

варикагия почстроечные.

Диадные сборки.

Стабилит оны

0,05 0,05 0,023 0,35 0,05 0,025 0,035

0,73 0.28 О,!8 0,75 0,16

38

Распознанный текст из изображения:

и графикам:.,"

пй нагрузка!:

Таблица 5,6.

ициенты модели аь 8 Е„,Т'С

Коэ

1аблаца 5зй

Тм

Группы ППГ1

Ь

с!

Транзисторы биполярные,

кроме мощных СВЧ;

полевые транзисторы;

т анзисто ные обо ки.

-1162

448

150

13,8

Диоды выпрямительные,

универсальные, импульсные,

столбы выпрямительные,

варикапы, подстроечные;

диодные обо ки.

44,1025 -2138

150

17,7

448

150

-800

448

14,0

2,1935

Стабили оны

125

-394

15,6

423

0,95

Диоды СВЧ

150

37 2727 -2050

448

Тинисто ы

В табл. 5 7... 5 ! 0 приведены значения коэффициентов Кф, Кдн, Кнн, Кчм

пода:

'блица 5.5,

!сг и 1сгд - рабочий и максимально допустимый средний ток тиристора..

Структура формулы (5.8) показываеп чго модель а = у !)ся,Т'С) представляю произведение двух противоположно направденных экспонент, постоянные коэффициенты которых Хт, Тм,,г и Ь определяют их положение в пространстве. Особенно велика роль коэффициента 1., являюшегося показателел~ степени во второй экспоненте. Коэффициент А устанавливает начальный уровень кривой а = )г17сл,у С), зависящий от типа ППП.

В целом благодаря степени Ь, кривая с ростом температуры и электрической нагрузки увеличивает свои значения, что ведет к росту ИО приборов.

Значения коэффициентов модели приведены в табл.5.6.

39

Распознанный текст из изображения:

Таблица 5.7

Значения коэффициента Кф

' Функриональный ранены й'

аботы

Группа ППП

Т раааа моши сборю

Транзисторы биполярные, кроме

мошнык СВЧ, транзисторные

б ру~

Линейный 1,5

Переключаюц1ий 0,7

Гене аторный 0,7

~ Малош мящие л ибо ы 15

' Высоковольтные л ибо ы 1,5

Тоанзисто ы полевые

Кремниевые

Г Линейный 1 5

Переключагошнй 0,7

Геяераторный ' 1

СВЧ - диапазона 5

Арсенпдогаллиевые:

Малошумяшие 10

Остальные, 7,5

уаа

столб

' Линейный 1 Переключаюгний 0 5 Выпрямительиый 1,5

Транзисторы биполяриые мошные,

СВЧ

Усилители в непрерывном

'режиме Генераторы

Диоды выпрямительные,

универсальные, импульсные,

столбы выпрямительньи,

варикапы подстроечные, диодные

сборки

гнмпульсные усилители:

Скважность >20 0,25 Скважность 3-20 0,5 Скважность <3 1

4

Распознанный текст из изображения:

1. РАСь! ЕТ НАДЕЖНОСТИ РЭА И ЭВА

Из вс х расчето г надежности аппаратурь' прн проекзиооваиии ее оценю на панс ьопструирования являться одной из наиболее точных. так как проводится по максимазьно полной исходнои информации, включаюшей все элементы надежности (ЭЙ) устройства — схемные п констр) ктивные.

Зоа пге ЭЙ позвоюют ) честь характер их отказов и вьюрать сн~титгальнь й способ обеспечения надежности. Извесгно, чго ив надежность аппаратуры наибольшее влияние олазывают следу шцне факгооы;

- характер построения аппаратуры. определяющий ее критичность к выходу из стоя, - энергетические режимы работы Э11;

- условия эксплуатации;

- сложност~ устройства, т.е. число ЭЙ, и исгюдная надежность самих элементов.

Йалежность аппаратуры обычно оценивается вероятностью выполнения поставленной задачи Применительно к физической структуре эта означает, что в течение заданного времени не произойдег внезапгюго или постепенного откаю устройства. При независимости этих отказов вероятностг, безотказной работы (ВБР) устройства за время г Ру(1) рассчитывается по формуле:

як- лн

ро- гоз-

лег

мм-

гвж- понс"

Ру(1)=ру в(1).руп(1),

где Рув(г). Руп(1) — ВБР соответственно по внезапш,ш и постепенным отказам.

При наличии корреляциогпюй связи между откшами двух типов (что возмохою авилу обшности физико-хими ~вских процессов и интегральной технологии, ведуших к се появлению) вырая егнге (1.1) принимаю более универсазьггую форму".

РУ(1)==рук(1) Руп(Г)™ -РУ(1)=РУп(1) РУв(1)Н '"', (1.2)

где гв и гп — коэффициенты парной корреляции постепенных отказав с внезапными (г.) или наоборот (г„). определяются экспериментально. )ак как в практике проектирования данных о коррелированносгн отказов обычно у разраоотчиков нет, то расчет недуг по принципу "слабого звена", полагая, что отказы не коррелированны, т.е. г„=г„=б. Такой подход позволяет оценить наихудгпий варнаят надежности устройства. И если он удовлетворяет требованиям надежности по техническому заданию, то наличие коррелиро-ванности отказов только повышает вероятность обеспечения требуемого уровня надежности.

В основе расчета надежности аппаратуры по внезапным отказам лежит экспаненциатьныйг закон надежности, а в расчетах надежности по постепенным отказам — нормальный закан. Поэтому методики расчета надежности РЭА и ЭВА по внезапным и постепенным отказам имеют своя особенности и дааее рассмотрены отдельно,

40

Распознанный текст из изображения:

Таблица 5.8

Значения коз 'нциента Кдн

Яаг зка Кдн

0,5

>!< 5 08

0,6 0,8

>10 < 20

>20 я 50 , 6

М аксимально допустимый по'

ТУ средний прял~ой ток, А,

Тиристоры

>!< 5

>5 < 25

>25 < 50

10

Транзисторы бнполариые, кроме Максимальнодопустимая по мои!ньяя СВЧ, транзисторные ТУ рассеиваемая сборки,варикапы подстроечные ыо!пность,Вт,

>5 <20

>20 8 50

>50 < 200

>200 < зое

Диоды выпрямательиые,

универсальные, нлзпульсные, Максимально допустимый по столбы выпрямительные,диодные ТУ средний прямой ток, А,

сборки

<

>!< 3

>3 < !О

1

1,3

2,5

41

Распознанный текст из изображения:

Таблица5~"

Значения коэ ициента Кнн

Нагрузка по

К'нн нап яэкенню %

Группа ППП

Транзисторы биполнрные, кроме Отношение рабочего

мощных СВЧ,транзисторные ~напряжеэгия к максимально-

сборки допустимому,%:

от Ода 50 0,5

50 07 60 0,8

Ыз

тоэлектрои

70 1

80 1,5

90

100

Диоды выпрямительные,

универсальные, импульсные,

столбы выпрямительные,

варикапы подстроечные, диодные

сборки

отО до 60 0,7

7

70 . 0,75 80 . , '0,8

90 0,9

100

Таблица 5,18

Коэффициент Кит для рабочих температур перехода Г„от 100 до 200 'С и отноглеиий рвбачэ

го напряжения между коллектором и эмиттером 1)кэ к максимальна допустимому 1)кэл ог 04 да 08

рассчитывается по моделям:

— для металлизации алюминием

при Ггс100'С

при 100'СьГ„ь200'С

Кн~7.58КТУкэд) кэлР0.35)

Кит=3.96.10 (Р)кэд)кэд)-0735) е"' 'вгь"зна

Отношение рабочего обратного напряжения диода к максимальводопустимому,%;

Кнг=2 гг))г Кит=0.08 г

щс ется ИО к) ведеиы вТ

Ка диодов и с

гле 1пр-

1п)

Ев

к-

Я

риала.

П,: пэ=1. 5 - 0

Т~

где Рср

К

Т

П

42

Распознанный текст из изображения:

!лица 5.9,

— для системы лгетаал-золото

Гнн

при з„<100' С

Кят2 . ([Пкэд)кзд]-035)

0,5

м Бык(!г(~платэ!-!г(~лсьзтэй

а=(1прЛпро) е

(5.10)

0,7

),75

.0,8

,049

тица 5.10 ':,"

=Рср Нт 25'С,

г„=рср КтьТ

(5.12)

раба щ-- !д о 0.55 ]

для оптапар

)пр

л„=Тч15 ' С=25415=40 ' С, гп=Т+ — 15 ' С

!про

(5.13)

0,7

0,8

1

1,5

2

3

Кит=0.08 (г.-75).([()кэЛ)кзд]-0.35) при 100'Сьг„ь200'С

Оптоэлектронные полупроводниковые прлборы

Из оптоэлектронных ППП наиболее изучена надежность излучающих диодов, оптопар н оптсзлектронных микросхель Для расчета эксплугационной ИО этих изделий используется модель:

Хэ=).о а.Кэ (э.9)

составляющие которой рассмотрены в предыдущем разделе (ППГ!). В качестве Хо принимается ИО конкретнога прибора (если такие данные есть) или среднегрупповая ИО. Значения Кэ прнмлены в Приложении !.

Коэффгщиент режима а для оптоэлектронных микросхем принимается равным единипе. Для диодов и оптопар он находится по модели:

гяе 1пр — реальный средний прямой так излучателя в рабочем режиме,

1про — средний прямой ток излучателя а номинальном режиме (па ТУ),

1„, и г„-температура р и перехода в номинальном и рабочем режил!е, 'С,

Ва — энергия активации процесса деградации,(Ба=О.б зВ),

к — постоянная Больцллана,(к=8.625 10 эВ)град),

гп — показатель свойств полупроводникового излучаюгцего кристалла, зависит от его мате-

Ряяла.

Г1ри работе в импульсном режиме ~п=2, лля других рюкимов: ~п=! 4- для ОаАз, ю=!.

, ю=!.2- Оар.

и=!.5 - ОаА)Аз, ОаАяр.

Температура р-и перехода определяется по формулам:

где Рср — рассеиваемая лющнасть, Вт,

Вт — тепловое сопротивление, С/Вт,

Т -температура окружающей среды, 'С.

При отсутствии значений Кт температуру р-и перехола принимают.

° лля диодов излучающих инфракрасного диапазона

1пр

г„,=7+20 ' С=25420=45 ' С, гп=Т+ — 20 ' С

!пра

В табл. 5.1! привелены среднегрупповые значения ИО

44

Распознанный текст из изображения:

1а 5.11

Изделия квантовой электроники 1ИКЭ).

15.14)

Лэ=Ло Кз,

где Ло — среднегрупповая ИО приборов, приведенная в табл. 5.13.

и 5.12

э 10 бьас)

Характером отказов ламп накачки является разрушение баллона лампы.

Данные ИО по отдельным типам ИКЭ представлены в таол. 5.! 4

Таблица 5.14

Значения коэффициента эксплуатации Кэ приведены в прилоькении

Конденсаторы

Модели для расчета значений эксплуатационной ИО отдельных

девы в табл. 5.15

групп кондеисазоров привеТаблнца 5дэ

Модели ИО конденсата ов.

Вид модели

Г тппвконденсато ов

Кон енсато ы постоянной емкости

Лэ=йо а.Кэ

тонкопленочные с неорганическим диэлектриком

керамические

стеклокерамические

слюдяные

оксидно-электролитические

ашоминиевые (кроме импульсных)

с органическим синтетическим диэлектриком низковольтные и высоковольтные постоянного нап яжения б ажные

Лэ=Ло а Кс Кэ

Лэ=Ло а Кс Кпс К »

оксидно-полупроводниковые

оксидно-электролитические

ыпоминиевые импульсные

Лэ=Ло а Кс Кт Кэ

с о ганическим синтетическим диэлект иком импульсные

1Кон енсата ы по с оечные

Лэ=Ло а Кэ

с твердым диэлектриком

Модель ИО ИКЭ гквантроньь затворы лазерные, модуляторы, лазеры газовые, излучатели

ьвовых лазеров, лампы накачки: импульсные и непрерывного действия) имеет вид;

45

Распознанный текст из изображения:

Кс

° для окс

В моделях табл. 5.15;

Кс — коэффициент, определяемый номинальной емкостью конденсатора,

Кпс — коэффициент, зависяшгзй от величины последовательного алтивиого сопротивления в схеме между конденсатором и источником питания, для оксипно-полупроводниковых конденсаторов,

лля ка.:

Кт — коэффициент, зависящий ог температуры окружающей среды. В качестве Хо принимается индивидуальная !при наличии таких данных) или среднегруппо

вая ИО конденсатора. Последние приведены в табл. 5. ! 6

Модели !

Таблица 5.16

Базовые ИО конденсато ов.

Ха 10 1!час

1" уппа п ибо ов

Конденсаторы постоянной емкости

Ке амические на номинальное нап яжение менее 1600 В.

0.006

Ке амические на номинальное нап яжение не менее 1600 В.

0.075

Сд!д

Оксидно-электролитические алюминиевые !кроме имцульсных)

Оксидно-по п оводниковые

0.025

О. 01

0.005

С о ганическим синтетическим диалект иком, низкочастотные

0.0025

Б ажные

Конденсаторы подстроечные

стве дымдиэлект иком

0.01

Коэффициент а находиться по графикам приложения 3 или по модели

с

а=А е "'цгио ККн/Мз) +!).

15.15)

где Т вЂ” температура окружающей среды, 'С,

Кн=г)11)н — коэффициент нагрузки,

П и Пн — рабочее и номинальное напряжения, В,

А, В, Хт, О, Нз, Н вЂ” постоянные коэффициенты, обеспечивающие близость расчетных и экс-

периментальных данных. Их значения приведены в табл. 5! 7.

Таблица 5.17

Постоянные коэф ициенты модели ажр Кн,Т'С) конденсато ав

Г ппа кондснсато ов

Конленсато ы постоянной емкости

14.3

0.3

398 1.0

5.909Е-7

16

Слюдяные

Оксидно-злектролитические

алюминиевые к оме имп льсньм

0.55

4.09

398 2.5

0.55

1,05Е-2

Оксидпо-пол оводниковь!е

С органическим синтетическим диэлек-

триком !кроме имцульсных)

0.4

358 18

2.5

9.259Е-З

0.4

Бумажные

Кон енсато ы по с оечные

0.3

14.3

С тве дым диэле иком

Керамические, стеклокераьгические, тонкопленочные с неорганнческим диалект иком

9.885Е-8 3. 590Е-2

3.583Е-З 5.909Е-7

358 1.0 358 5.9

358 18 398 1.0

46

Распознанный текст из изображения:

Коэффициент Кт находится по моделям:

для оксидио-электролитических алюминиевых конденсаторов

59

51 2517 499679273!935И

!5дб)

'аления !Всато-

для конденсаторов с органическим синтетическим диэлектриком, импульсных

2.5 4!т. 273)п5В5

(5.17)

'рулпо-

Модели или значения коэффициента Кс представлены в табл. 5.18

1В 5.16

Таблица 5.18

ициента Кс

Модели коэ

Модель Кс

Тип конденсато а

Кои енсато ы постоянной емкости

Слюдяные

Кс=! при Сс!0 мкФ

Кс=!

Оксидно-пол оводииковые

Ко=1.0 С '(С в мкФ)

экс

7

5'l, к

Керамические и стекпокерамические

Оксидио-электролитические алюминиевые

С органи юским синтетическим диэлек-

триком и бумажные

Коэффициент Кпс находится по табл. 5.19

О. 12

Ко=0.4 С С в пФ)

О. 14

Ко=0.4 С (С и пФ)

Ко=2 при 10' мкФ<С522 10* мкФ

Ко=2.5 при С>22-10 мкФ

3

47

Распознанный текст из изображения:

Таблипа 559

ипиеита Кпс

Значения коэ

Рабочая температура, 'С

Номинальное

напряжение,

В

Мо

1:,.

б

60.7

>85

6100

3.5 1.6 !.3 5 1.2

1

>0.7

60.5

>100

>0.5 60.7

<125

650

60.7

>50 685

>0.7

60.7

>6.3 6! 6

>85 6100

4 1.8 1.4 1.2

>0.7

60.5

>100 6125

>0.5 <0.7

4 1.8 1.4 1.2

60.7

650

>0.7

60.5

>50 685

>05 <0.7

2 1.4 1.2 1 1

>0.7

>85

>16

где Л, В

6100

>0.7

60.3

>100

>0.3 60.5

1.8 1.4

1.2

>05 60.7

6125

1.25

1.5

ные, ег Те мо е

Набе ы Реэисти!

Значения Кпс при отношении РЛ1, ОмуВ

<0.1 201 >1 22 >3 <1 <2 <3

2 1.4 12 1.1 1

25 15 125 1125 1

1

2 1.4 1,2 1 1 1

4 1.8 1.4 1.2 1

>0.4

60.7 4 1.8 1.4 1.2 1

5 2 15 125 1

Значения коэффициента Кэ указаны в Приложении 1.

Вэ Кг, — учить Км — у !ни Кин — учн симвльнО, В качеств

групповьц Кэ-вПР

Дв дель

Ы

48

Распознанный текст из изображения:

Резисторы

Модели эксплуатационной ИО резисторов приведены а табл. 5.20

Таблица 5.20

Модели ИО разнота ов.

Внд моделей

Г ппа изделий

Ха=Ха а К, Кт Кэ

Резисторы постоянные иепроводочные металлоднзлек ические

Резисторы постоянные неправолочные углероди-

стые. Резисторы постоянные проволочные и ме-

тшглофальговые. Резисторы переменные прово-

лочные. Наба ы езисто оа.

Кэ=ХсаКк Кэ

).э=)ю а Кк.Кнн Кэ

Резисторы переменные непроволочные.

Хэыйо а Кэ

Резистивцые микросхемы.

Лэ=) Кэ

Терморезнсторы.

а=-А-ехр(В ((Т+273)Дат) е[Кнг)тз ((Т+273)7273) ]' ]

(5. 18)

гзе А. В. МТ. О, 1, Н вЂ” постоянные коэффициенты,

— — коэффициент нагрузки, Р и Рн реальная н номинальная

Р

к мощности рассеяния резистора, Вт,

Т вЂ” температура окружающей среды, 'С.

Таблица 5.21

Базовые ИО езнсто ов.

Ко 10ь (1!час)

Группа приборов

0.005

Резисто ы постоянные неп сволочные

Резисторы постоянпые проволочные и металло-

фольговые: нагрузочные„прецизионные, особо-

стабильные и метатло ольговые

0.01

0.005

Резисторы пе сменные неп сволочные

Резисторы переменные проволочные: подстроечные, е лп оаочные '

0.015

0.015 ... 0.010

Те мо езисто ы

0.01

Наба ы езисто ов

Резистивные мик осхемы

0.005

Значения постоянных коэффициентов людели (5.18) лля отдельных групп резисторов приведены в табл. 5.22

В табл. 5.20,кроме вышеупомянутых а и Кз, использованы коэффициенты:

Кя — учитывает номинлц~ьное сопротивление,

Км — учитывает иомянальную мощность рассеянна,

Кнн — учитывает нагрузку по напряжению ( отношение реального напряжения на резисторе () к мак-

симально допустимому по ТУ 1)д).

В качестве 1о подставляются экспериментальные данные конкретного типа резистора, либо средне-

групповые значения, если индивидуальные ИО отсутствуют .Значения Ло приведены в табл. 5.21, а

Кэ — в Приложении 1,

Для расчета коэффициента режил~а работы а используются графики Приложения 3 или мо-

дель

49

Распознанный текст из изображения:

Таблица 5.21

1'ц 'ппа езнсто ов

0.886 1.295

343 343

9.278 10.46

0.5078

0.651

0.878 0.749

!

0.8

0.26 О,! 91

373

8.643

0.559 1.5

0.0985 0.4

5.33

2.331

373 373

1.23

0.556

5.08

1.985

0.0932 0.0368

73

0 8066

358 343

0.445 1.5419

1

Оеоц

2.46 ! 307!

2. 69 ЗЛ 668

0.5588

0.399

0 8756

0.0495 1.8609

0.453

композиционные пленочные

композиционные объемные

373

0.665 0.693

7.223

1335

2.895

Резисторы переменные.

П оволочпые

343

0.529

О. 599

.1 1.169

21. 7

0.202 1.14

1.48! 7

0.00253 6 35

0.723

1 0.868

525.

Наба ы езнсто ов

1.667

0.186 2.357

4. 77

Резистяаные ИМС

Постоянные коэ яцненты моделв в свиста ов.

Резисторы постоянные,

непроволочные:

металлодиэлектрическне

ле алистые

Резисторы постоянные.

Праволочныс:

прецизионные

асобостабнльные н метал-

лофольговые

наг узочнь7е

Резисторы переменные

нелроволочные:

керметные:

СПЗ-!9, СП3-28, СПЗ-45

РП1-48

СП3-39, СПЗ-44

Значения коэффициентов КН, Км и Кии привалены а табл. 5.23, 5 24

1.! 47 Г

1.6

1315

5

Распознанный текст из изображения:

Выбор критериев отказа устройства,

Определение ьаракт яра отказа

а а злеаге?гтов.

зд РАСх!ЕТ НА!1ЕЖНОСТИ АППАРАТУРЫ ПО ВНЕЗАППЪ!У1

е? . и РЭ* и ЭВА по внезапным отказам в д р „

. ь вха ит ап е„ге » ?е? » ие одной '

В задачт расчета нале?кности '- и - , .ь в

акте истик надежности. 1!аиоолее °

- анен ется взял, за основ? метод? . ° ..а

~лю~ наработка ю ш каз Те — лл

Р; ?лая к выч » говения??, рекаченду

» л?ис.?

следу,ошие этапы;

арактеристики аппаратуры и допуски на них.

Кригериямн явля?атея осно

н на аз аботку н выражают функционал К .нте .ип отказа устанавлива?отса

ь приемника, полезная мошнос '

ап име моюность и чувствительность п, н с

назначение устройства, например м

съем оперативной памяти вычисли-,- сть наг зки источника питания и т.д. геля, точность работы . 1, выло

геля, то .. АЦГ., лнос напряженне и мошность нагрузки пот

ьш, ко откос замыкание и ухе.

жег иметь отказы трех зилов: обрыв, . р, и ухе.

В обшем случае элемш?? может и,

). Ха актер отказов элемента

.ских словнй (ТУ)(постеленные отказы), ара ° с

парам

'У . справочниках по надежности. ?ри наличи

указывается в ТУ на ннх и

ется их процентное распределение

ов на аботоспос обность аппаратуры по выбранным

Анализ влияния отказов элемент р б

критерцяы отказа.

алнз-рвсчет степени измен.

. ения выхошшх па! »

На э

'та этом этапе проводная ко

. лнчестаениыи анап »

го ЭН по всем видам о~каза. ри эт .

П ом возмок<ны три случая м. мет ов устройства при отказе каждого п

м ? ТУ, т.е. аботоспособность устройства к .

бы о ин из них] уходят за нормы Т, т.е. Ра

в п свел » ' водные параметры !хотя бы д

альных значений,, но остаются в р

амет ы отклоняются от номинал г

няются. 1 »

б

остается работоспосо ным; вы.

» н?.г. норм, -допускоа, т.е. устройство

ения комбинаци отк

е б й азов элементов, вызываюпц. втором случае ан ализ продолжается до выясне

рушение ра ботоспособности устройства.

ги

::и(

зо

цг

и »

п?

и?

: П

51

Распознанный текст из изображения:

Здесь Π— действующее значение напряжения иа резисторе,

))=ХР К. В,

Р— рассеиваемая мощность, Вт,

К вЂ” сопротивление, Ом,

Уя †максималь допустимое напряжение резистора, В.

Радиокомпонен гы.

В число радиокомпонентов (РК) включены коммутационные, установочные

форматеры. Модели Хз РК представлены в табл. 5.26

Таблица 527;.~

Базовые ИО алиокомповентов

Хо 10 (1/час

Тип маппп оуправлпемого

контакта

1 руина приборов

0.10

КЭМ-!

Переключатели (кроме

ПКи41,

ПКнб1). Т мбле ы

КЭМ-2

0.035

О. 18

КЭМ-3

6.9

0.5

О. 83

КЭМ-6 МК-17

0.03

0.33

МУК)А-1

0.58

МК-10-3

2.72

МКА-10501 МКА-27101

О,бб

)38

0.08

Прелохранители

МКА 27102

3.75

МКС-27103

0.84

Т анс о мато ы

МКА-52141 МКА-10)04

15.2

0.85

Силовые

Выходные ст очные

5.0

15

МКАс20! 01

0.15

0.05

Межкаскадиые ст очные

Пкн41 ПКнб!

В моделях табл. 5.26 базовые значения ИО Ха приведены в табл. 5.27

изделия и траве~~ Таблица 5,26(2

Ко 10

(1(час)

52

Распознанный текст из изображения:

Кк Кт

Кто—

Кт=0.089461 Т-О.77938,

Таблица 5.28

Таблица 5.29

0.1 0.2

0.4

0.5

О.б 0.7

0.8

0.9 1.0

О.З

0.37 0.45 0.47 0.57

0.21 0.22

0.27

0.24

0.31

0.57

0.74 1.О

0.94 1.026

0.27 0.28

0.30 0.34

0.39

0 72

30

яица 5.27 1~Я

0.67

0 33 0.34

0.41

0.47

0.87

1.14 1.53

0.37

1.39 1.87

0.69

0.84

0.40

045

0.50

1.07

0.84

2.27

0.49

0.51

0.55

0.61

0.70

1.02 1.29 1.23 1.56

1.68

1.0 !

0.85

0.58

0.61

0.66

0.73

2.03

2.73

.48 ! З.ЗЗ

2.98 4.00

1.03

1.23

0.80 0.89 0.96 !.07

1.89

О. 74

0.71

1.24

1.48

1.80 2.01

2.28

0.86

60

4.46 5.67

1.65

2.54 3.23

0.95

!.08

1.20

1.38

65

0.99

2.56

2.29

1.76

4.22

1.21

1.26

1.37 1.52

70

2.46

3.00 3.80

4.96 6.67

1.48

1.61 1.79

2.07

1.43

2.44 2.90

1 90 2.11

1.68

1.75

3.5э 4.49

5 86 787

80

3.41 4.06

496 6.27

8.! 8 1!.00

2.95

2.39

90

4.03 4.79 4.74 5.65

9.68 13.00 11 38 15.29

2 78

3.13 3.48

5.85 7.41 6.89 8.72

3.27 3.40 3.69

4.10

100

кя и транс-

лица 5.26 ь1

4 4

."!

8

коэффициент, зависящий от числа задействованных контактов,

учитывает температуру окрукаюшей среды, 'С,

коэффициент Кт при температуре 50'С,

Коэффициент Кт для предохранителей при номинальной нагрузке рассчитывается по формуле:

где Т вЂ” температура окружаюшей среды, 'С. Значения коэффициента Кт для трансформаторов приведены в табл. 5.28.

Коэффициенты а и Кк коммутационных изделий определяются по таблицам 5."9 и 5.30. Коэффициент режима а зависит от нагрузки по току (отношение реального тока через контах-гы !к максимально-допустиыому по ТУ 1дЗ и температуры окруекаюшеьэ оралы.

Значения а для коммутационных изделий.

а п !л И!

Картинка-подпись
Хотите зарабатывать на СтудИзбе?

Комментарии

Поделитесь ссылкой:
Рейтинг-
0
0
0
0
0
Поделитесь ссылкой:
Сопутствующие материалы
Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Нет! Мы не выполняем работы на заказ, однако Вы можете попросить что-то выложить в наших социальных сетях.
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
3546
Авторов
на СтудИзбе
921
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее