01Глава I (Полезная книга)

2015-11-25СтудИзба

Описание файла

Файл "01Глава I" внутри архива находится в папке "Полезная книга". Документ из архива "Полезная книга", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "схемотехника" из 6 семестр, которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "книги и методические указания", в предмете "схемотехника" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "01Глава I"

Текст из документа "01Глава I"

Глава 1.

I. УСЛОВИЯ РАБОТЫ И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ БЦВМ

    1. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ЭЛЕМЕНТАМ

И УСТРОЙСТВАМ БЦВМ

Основой для составления тактико-технического задания (ТТЗ) на проектирование и разработку элементов и устройств БЦВМ могут быть:

1. Условия работы. В ТТЗ указывают диапазон рабочих температур, наличие и величину температурных толчков, максимальную влажность воздуха, частоту и амплитуду вибраций, величину динамических нагрузок. Оговаривают также устойчивость к запылению, агрессивным средам и т.д.

2. Источники питания. Источники питания современных БЦВМ занимают значительную часть общего объема оборудования. Поэтому в ТТЗ

указывают вид тока, частоту, напряжение и потребляемую мощность. Оговаривают необходимость применения стабилизаторов и их тип, а также количество используемых номиналов напряжений и допустимый их разброс.

З. Конструктивные требования. Конструктивное оформление элементов БЦВМ весьма разнообразно. Для удобства монтажа и наладки устройств элементы должны компоноваться на типовом элементе замены (ТЭЗ). Конструкция элементов и устройств должна обеспечивать их взаимозаменяемость. Кроме того, конструктивное исполнение, способ монтажа, выбранный тип разъемных соединений должны обеспечивать минимальную величину монтажных емкостей, требуемый температурный режим, заданную ремонтоспособность. При выборе конструкции необходимо учитывать также технологичность изготовления, габариты и требуемую степень герметизации.

4. Быстродействие. Быстродействие системы элементов характеризуется следующими параметрами:

а) рабочей частотой, т .е. максимальной частотой входных сигналов в наихудших, но допустимых условиях эксплуатации;

б) временем переключения td , которое определяется временем включения tdl и выключения td2 схемы:

5. Совместимость входных и выходных сигналов. Это требование означает, что электрические характеристики входных и выходных сигналов должны быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить возможность непосредственной работы элементов один на другой без применения специальных согласующих элементов.

6. Полнота системы элементов. Выбор функционально—полной системы переключательных функций с технической точки зрения эквивалентен выбору типов элементов, из которых может быть построена любая схема ВЦВМ. Поэтому при выборе функционально-полных систем переключатель-

ных функций следует исходить из технических соображений.

7. Эффективное использование элементов. При проектировании модулей БЦВМ для предварительной оценки эффективности использования оборудования необходимо знать:

а) коэффициент объединения по входу М;

б) коэффициент разветвления по выходу N;

в) добротность схемы Q;

г) произведение частоты переключения на количество компонентов в кристалле f n;

д) статические и динамические характеристики.

8. Помехозащищенность и помехоустойчивость. Эти параметры являются одними из важнейших, так как не только показывают, какую величину помехи допускает схема, но и характеризуют качество системы элементов в целом. Чем выше допустимая величина помехи, тем уже область существования передаточной характеристики, т.е. тем меньше разброс характеристик элемента.

9. Разброс параметров. Современная промышленность выпускает схемы, большинство параметров которых отличается от номинальных на ±5, ±10, ±15% в зависимости от класса точности аппаратуры.

Устройства БЦВМ необходимо рассчитывать таким образом, чтобы при их изготовлении не требовался индивидуальный отбор.

10. Удельная производительность модуля B:

где n - количество компонентов; V — объем модуля.

11. Надежность. Надежность БЦВМ определяется надежностью устройств и их элементов.

1.2. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

ЭЛЕМЕНТОВ БЦВМ

Для сравнительного анализа элементной базы целесообразно использовать методику оценки эффективности применения элементов БЦВМ, по которой выбирается и анализируется ряд параметров каждой схемы рассматриваемой серии, таких, например, как надежность, объем, масса, мощность рассеяния, помехозащищенность, быстродействие, нагрузочная способность, количество источников питания и т .п. Каждый из этих параметров подсчитывается по формуле

где Bi - тип схемы; Ci - процентное содержание схем в устройстве; Pi-параметр выбранной серии; Р - параметр упрощенной модели.

По вычисленным параметрам составляют матрицу обобщенных параметров Р

и матрицу нормированных параметров относительно наихудших значений условной серии

где в случае максимального наихудшего значения;

в случае минимального наихудшего значения.

Из этих матриц определяют коэффициенты функциональных единиц φ:

где λj - весовой коэффициент, отображающий степень важности рассматриваемых параметров в проектируемой БЦВМ и их

При расчете схем обычно принимают следующие степени важности параметров: надежность – λ1 = 0,4; масса – λ2 = 0,15; объем – λ3 = 0,1; мощность рассеяния – λ4 = 0,1; помехозащищенность – λ5 = 0, I; нагрузочная способность – λ6 = 0,05; быстродействие – λ7 = 0,05; количество источников питания – λ8 = 0,05.

Поясним примером методику выбора элементной базы, наиболее часто используемых на борту летательных аппаратов. В табл.2 приведены основные сравнительные характеристики некоторых физических параметров элементов (на примере реализации одноразрядного комбинационного сумматора). По рассматриваемой методике определены коэффициенты функциональных единиц для данных систем элементов, для чего составлена нормированная матрица условных элементов(табл.3).

Из анализа табл. З можно сделать вывод, что наиболее оптимальными элементами, удовлетворяющими требованиям летательных аппаратов, являются интегральные схемы, обладающие наивысшим критерием эффективности ( φ = 0,45).

Таблица 1

Основные сравнительные характеристики элементов БЦВМ

Параметры

схемы

Типы схем

тонко-

пленоч-

ные до-

мены

магни-

то-маг-

нитные

полу-

провод-

никовые

интеграль-

ные

оптико-

электрон-

ные

электро-

механи-

ческие

Объем, см³

Масса, г

Потребляе-

мая мощ-

ность, Вт

Средняя за-

держка на

каскад, нс

Частота от-

казов на

1000ч рабо-

ты

1

2

1

100

0,05

20

10

1,5

1000

0,1

15

5

0,75

10

0,05

0,02

0,35

0,01

2…10

0,02

10

5

12

100

0,1

1,2

3,2

0,4

1000

0,06

Таблица 2

Нормированная матрица условных элементов

Параметры

схемы

Типы схем

тонко-

пленоч-

ные до-

мены

магни-

то-маг-

нитные

полу-

провод-

никовые

интеграль-

ные

оптико-

электрон-

ные

электро-

механи-

ческие

Объем

χ3 =0,15

Масса

χ2 =0,2

Мощность

χ4 =0,15

Быстродейст-вие χ7 =0,1

Надежность

χ1 =0,4

Критерий

Эффектив-

ности φ

0,14

0,16

0,05

0,09

0,24

0,36

0

0

0

0

0

0

0,037

0,04

0,065

0,095

0,2

0,22

0,15

0,19

0,15

0,1

0,36

0,45

0,065

0,4

0,03

0,09

0

0,12

0,13

0,06

0,055

0

0,3

0,28

II. БАЗОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

2.1. БАЗОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДИОДНО-ТРАНЗИСТОРНОЙ ЛОГИКИ

Диодно-транзисторная логическая схема (ДТЛ) изображена на рис. 1. Схема состоит из диодно-вентильной схемы (резистор R0 и диоды VD1) и инвертора на транзисторе VT1 и резисторе R1.

В этой схеме резистор R0 определяет потребляемую мощность и среднюю задержку, так как он задает ток, включающий транзистор и заряжающий емкости входных диодов и транзистора. Диоды смещения VD2 предназначены для понижения напряжения на

базе транзистора в закрытом состоянии в целях

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий 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!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5076
Авторов
на СтудИзбе
455
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее