Аксенова И.К., Мельников А.А. Основы конструирования радиоэлектронных приборов (1986)

ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ... ° ° ° ° ° 3 Введение.... ° ° ° ° ° ° ° ° ° 5 Глава 1. Факторы, определяющие конструкцию РЭА . 2 11, Классификация и области применения РЭА... 7 1,2, Условия эксплуатации РЭА... !2 !.3, Ремоптопрнгодность и взапмозаменяемость прп эксплуатации РЭА...,... !8 Глава 2. Конструкторская документация..... 23 $21. Конструкторские документы и их классификация 23 3 2.2, Стккпн разработка конструкторской докумектации 27 $2,3. Организация работы с конструкторской документацией иа предпряятяи . Глава 3.

Проектирование РЭА с учетом требований ив. дежиостн, $ 3.1. Основные определения теории надежности... 34 $ 3,2. Количественные характеристики теоряи надежности 37 ЗЛ. Расчеты надежности при проектировании РЭА, 3.4. Общие и специальные методы повышения надежюсти 2 3,5, Особенности обеспечения надежностя мякроэлек. тронной аппаратуры . . . , . . . . . 56 Глава 4, Компвювка РЭА......,,, 53 $4Л. Основные приицяпы «омпоновкн......

58 $4.2. Вяутренпяп компоновка изделий,..., . 53 3 4,3. Конструктивная нерархяя п основные направления конструирования РЭА . . . . . . . . 62 $ 4.4. Кпптеппн качества компоновки н конструкции . . 68 Глава 5, Конструярованне РЭА третьего поколения .. 76 $ бд. Элементная база РЭА третьего поколения... 76 $5,2, Печатные платы, гибкие шлейфы н кабели... 78 $5.3.

Компояовка РЭА третьего поколения.... 83 2 5.4. Компоновочные схемы РЭА....., . 105 $5.5, Внешняя компоновка РЭА....., . 1Н Глава 6. Конструнроваияе РЭА четвертого иоколеяяя,, Н4 2 6Л. Основные направления микроминиатюризации и задачи микроэлектроники , . . . . . . 114 $ 6.2. Элементная база РЭА четвертого поколения , . Нб й 6.3, Компоновка РЭА четвертого поколения, .

. . 133 Глаза 7, Тенденции развития микроэлектроники . . . 143 7.1. ИМС большой н сверхбольшой степени интеграции 143 7.2, Основные направленпя развития фупкцнональюй микроэлектроники . . . . 147 Глава 8, Использование машинного проектирования прп конструировании изделий РЭА....,...

154 $8 1. Общие вопросы автоматнзацяи проектирования РЭА 154 $8.2. Техняческое и программное обеспечение систем автоматнзпрозанпого проектярования . 157 $8.3. Построение систем технического проектирования РЭА,..... 162 3 8.4, Конструкторская н технологическая документация при автоматизированном вроектировзппя . . . 172 $ 8.5.

Технические средства получения конструкторской документации . . . . 173 Заключение . .., . . . . . . . ° ° ° 175 Литература . . . , , . . . 175 ББК 32.844 А42 УДК 621,396,6 ПРЕЛИСЛОВИЕ 2402020000 — ЗВО А 166 — 86 00! (01) — ВВ ББК 32.844 ВФ2.08 Учебное издание Инна Комствитнновнв Аксенова Алексей Алексеевич Мельников Р е ц е н з е н т ы: В. В. Масленников — преподаватель Московского авиационного техникума, Ф.

А. Ломака — инженер Аксенова И. К., Мельников А. А. А42 Основы конструирования радиоэлектронных прнборов; Учеб. для средн. спец. уч. зав. — М.: Высш. шк., 1986. — 176 с., нл. В кинге рзссмотреиы осиовные требования к рввяозлектровкоА ввпаратуре (РЭА! прм конструировании в зависимости от прнмевеяяа, условна эксплуатации, яадежностя н т. дц язлоэгеим вопросы проектнровавня.

компоновке н микроминиатюризации РЭА. тенденции развитию мккрозлектронвк» н прогресснвнык кзпрэвлеяиа ковструяровзана РЭА, а также машинного броектвровання прн конструировании. ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ РАДИОЭЛ ЕКТРОН НЫХ ПРИБОРОВ Звв. редакцией Л. А. Романова. Редактор Е. А. Орехова, Младший дактор И, А. Исаева. Художественный редактор Т. М, Скворцова. удожник Г. В.

Куликов. Технический редактор Ю. А. Хорева. Кор. ректор Р. К. Косилова ИН № 0418 Изд. № ЭР-412. Сдано в набор П.02№К Поди в печать 08.07.86. 7-07676. Формат 84Х!084н. Бум. кн.-журк. Нг 2. Гарнитура литературная. Печать вмсокав. Объем 9,24 уел. печ. л. 9,66 уел. кр.-отт. 9.74 уч.

нзд. л. Тираж 40000 экз. Ззк. Нг 1898. Цена 20 коп. Издательство «Высшая школе, 101430, Москва, ГСП-4, неглинная ул., д. 29Д4. Московская типография № 4 Союзполиграфпрома прн Государственном комитете СССР но делам вздетельств, полиграфии к кннжкоа торговки 129041. Москва. Б. Переяславская, 46 4ьу Издательство еВысшан школа», 1986 В решении ключевой политической н хозяйственной задачи — всемерного ускорения научно-технического прогресса — особое значение, как отмечается в Основных направлениях экономического н социального развнтня СССР на 1986 — 1990 годы н на период до 2000 года, имеют разработки н широкое применение электронно- вычислительных машин всех классов, изготовление высоконадежных систем промышленной автоматики на базе электроники прежде всего для управления технологическнмн процессами, использование элементной базы повышенной надежности н быстродействия, сверхбольшнх интегральных схем, лазерной н волоконно-оптической техники, развитие квантовой электроники, радиофизики, оптнкн н микроэлектроники.

Развитие микроэлектроники н использование в радио. электронной аппаратуре (РЭА) новой элементной базы во многом изменило процесс конструирования, который стал важнейшим этапом разработки современной РЭА. Основные задачи, которые в настоящее время должен решать конструктор,— мнкромнннатюрнзацня, высокая надежность н высокое качество конструкцнн н «онструкторской документации.

Успешному решению этнх задач во многом способствует использование при разработке РЭА систем автоматизированного проектнровання (САПР), которые, кроме того, повышают пронзводнтельность труда конструктора н снижают стонмость разработки. Учебник написан в соответствии с программой курса «Основы конструирования РЭА с прнмененнем САПР» н предусматривает изучение наиболее важных вопросов в конструировании современной РЭА. ВВЕДЕНИЕ Авторы Авторы благодарны В. В. Масленникову и Ф.

А. Ломако за полезные замечания при рецензировании рукописи. Предисловие, введение, гл. 1, 2, 3, 8, $4.1, 4.3, 5.4, 5.5 и 7.2 написаны И. К. Аксеновой; гл. 6, В 4.2, 5.1, 5.2, 5.3 и 7.1 и заключение — А. А. Мельниковым. Пожелания и замечания по книге просим направлять по адресу: 101430, Москва, ГСП-4, Неглинная ул., 29/14, изз ательство «Высшая школа». С развитием научно-технического прогресса возрастает сложность радиоэлектронной аппаратуры, перед конструкторами.

встают новые задачи. От конструкции РЭА в значительной степени зависят качество и эффективность использований аппаратуры, ее надежность и функциональные воэможности, стоимость производства и эксплуатации. Конструирование — это процесс выбора и отражения в технических документах структуры, размеров, формы, материалов и внутренних связей проектируемого устройства. Конечным результатом процесса конструирования является комплект конструкторской документации, отображающей всю совокупность требований к разрабатываемому изделию и обеспечивающей выполнение этих требований после изготовления иэделий в производстве.

При конструировании изделий РЭА кроме пространственных и механических взаимосвязей необходимо учитывать сложные электрические связи, 'ограничивать электромагнитные и тепловые поля, учитывать возможности искажения полезных сигналов и появления помех. Конструкции первых радиоэлектронных устройств не отличалась от конструкции аппаратуры проводной сзязн.

Основой конструкции был дерезянзый ящик, на стенках которого размещалнсь необходимые детали, а электрическое соединение этих злементон аыполиялось нзолнроианным проводом. В конце 20-х годов поязнлось металлнчесиое шасси, которое кроме назначения быть оснозай конструкции могло зыполнять роль экрана, чтобы уменьшить саязн но электромагнитному полю. В зто же время была занмсгзозана из телефонии иден конструнрозання аппаратуры з зертнкальнай стойке, что требовало разделении аппаратуры на блоки. В конце 30-х годов начинается применение радиоаппаратуры в полевых условиях, на подвижных объектах (самолеты, танки, автомашины), что поставило перед конструкторами сложные задачи защиты аппаратуры от климатических и механических воздействий и привело к разработке герметичных корпусов и амортизаторов.

Расширение области применения РЭА и постоянное функциональное усложнение радиоаппаратуры потребовали снижения трудоемкости в производстве, повышения производительности труда, применения 'средств механизации и автоматизации, Это привело к внедрению полупроводниковых приборов, печатного монтажа, к разработке конструкций на основе печатных плат, полосковых, а затем микрополосковых линий, интегральной микроэлектроники, появлению функциональной микроэлектроники.

Переход на новую элементную базу, рост степени ее интеграции, когда постепенно начинает исчезать грань между элементной базой и устройством, обусловили новые методы конструирования, получившие название комплексной микроминиатюризации. Главной целью комплексной микроминиатюризации является создание высоконадежной РЭА с минимальными габаритами и массой, с наименьшей потребляемой мощностью и себестоимостью. Важным вопросом при этом является сокращение сроков проектирования и изготовления аппаратуры.

Комплексная микроминиатюризация требует целенаправленной работы различных специалистов, но конструктор РЭА должен занимать в этой работе определяющее положение. ГЛАВА 1 ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ КОНСТРУКЦИЮ РВА $1.1. Классификация и области применения РЭА Конструкция РЭА зависит от большого количества факторов„основными из которых являются: функциональное назначение аппаратуры, объект установки, условия эксплуатации, эксплуатационные требования, производственно-технологнческие требования, экономические показатели. При разработке конструкции, полностью удовлетворяющей заранее поставленным требованиям, и в процессе конструирования необходимо учитывать эти факторы.

Однако современная РЭА настолько многообразна, что требуется определенная специализация при ее конструировании. Прежде всего необходима классификация РЭА, которая четко отражала бы конструктивные особенности аппаратуры. С конструкторской точки зрения наиболее удобной является классификация по назначению, тактике использования и объекту установки. Классообразующим признаком категории конструкций РЭА является одна нз трех глобальных зон использования: воздушное (космическое) пространство, океан и суша.