Аксенова И.К., Мельников А.А. Основы конструирования радиоэлектронных приборов (1986) (1092050), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Величина формы всегда определяется в зависимости от ее соотношения к другой форме или к человеку. Большое значение во внешнем оформлении имеет цвет, обладающий свойством изменять восприятие размеров предметов и дающий возможность корректировать дефекты формы. Так, белый и желтый цвета — увеличивают размеры, а синий, коричневый и черный — уменьшают.
При этом необходимо себлюдать пропорцию величины цветных поверхностей: более яркие цвета должны занимать меньшую площадь. При создании цветовых контрастов увеличивается различительная чувствительность глаз оператора. Например, 'контрастными сочетаниями цветов являются; желтый (цвет фона) — черный (цвет изображения); белый (цвет фона) — синий, зеленый, черный, красный (цвета изображения); красный (цвет фона) — зеленый (цвет изображения) и др.
Правильный выбор цветовой гаммы не только усиливает эстетическое воздействие изделия, но и способствует повышению производительности труда оператора. Внешняя компоновка должна создаваться за счет гармонического распределения н сочетания массы, формы, линий и цвета. Значительно влияет на композицию контраст, пропорциональность и симметрия, при этом композиция совсем не обязательно должна иметь абсолютную симметрию. Важным вопросом является правильное определение композиционного центра, в качестве которого может быть использован основной индикатор, блок или прибор. Качество Внешней компоновки сказывается на человеке-операторе, поэтому при решении задач внешней компоновки необходимо учитывать «параметры» и возможности среднего человека.
Повышение требований к надежности работы РЭА заставляет рассматривать и надежность работы оператора. Человек-оператор участвует в процессе приема н переработки информации, поэтому необходимо решать вопросы о количестве информации, о «пропускной» способности и скоростях реакций человека, о точности восприятия и т. д.
Все эти задачи должны быть решены согласованием РЭА с возможно- 112 стямн человека-оператора, а не «подгонкой» человека под возможности РЭА. Для РЭА с большой интенсивностью информационных потоков важное значение имеет компоновка пультов управления и передних панелей приборов. Размеры пультов управления должны согласовываться с «размерами» среднего человека-оператора. При компоновке пультов пользуются компоновочной моделью оператора, которая разработана с учетом средних «размеров» человека. и Оа 5а ао 5а га 10 о и го Оо «о 50 Оа 10 00 то аа 50 аа 50 га 10 Рис. 5.25. Зоям досягаемости и видимости в горизои- тальиой плоскости На пультах управления и передних панелях приборов располагается определенное количество органов управления и регулировки, индикаторов, сигнальных устройств.
Чем выше интенсивность информационных потоков, тем больше насыщенность органами управлении и индикаторами. При размещении органов управления и индикаторов прежде всего необходимо учитывать, что для оператора существуют зоны на пультах управления, где легко и удобно пользоваться иидикаторамя и производить управление аппаратурой, а есть зоны, выходящие за пределы видимости оператора. На рис. 5.25 показаны зоны досягаемости в горизонтальной плоскости. Если оператор не изменяет положения туловища, то зона А соответст- 113 вует максимальной досягаемости пальцев при вытянутом плече, а зона Б' соответствует удобной досягаемости ладони руки, В таком же положении оптимальная зона видимости оператора в горизонтальной плоскости при фиксированном взгляде составляет 62', а при фиксированном положении головы — 106'.
В этой зоне оператор может легко определить положение стрелки индикатора. Наиболее удобной зоной для точной ручной работы является зона Г, а для грубой — зона В, поэтому наиболее важные и часто употребляемые органы управления и индикаторы должны располагаться в оптимальных зонах досягаемости и видимости.
Органы управления и индикаторы группируются таким образом, чтобы между каждым органом управления н соответствующим ему индикатором существовала правильная взаимосвязь. При группировании органов управления и индикаторов могут использоваться два принципа: группирование по функциональному признаку подразумевает объединение идентичных по своим функциям или используемых совместно органов управления и индикаторов; группирование по методу последовательного размещения, когда органы управления и индикаторы располагаются в порядке последовательности их использования слева направо и сверху вниз. При расположении органов управления и регулировки надо учитывать, что работа между правой и левой рукой оператора должна распределяться равномерно, причем правой рукой должны выполняться более ответственные операции, требующие точности и силы.
В связи с болыпим многообразием внешней компоновки,РЭА в каждом конкретном случае необходимо очень внимательно рассматривать техническое задание на разработку и специфические требования, предъявляемые к конкретной аппаратуре.
ГЛАВА 6 КОНСТРУИРОВАНИЕ РВА ЧЕТВЕРТОГО ПОКОЛЕНИЯ В 6.1. Основные направления микроминиатюризации и задачи микроэлектроники К основным проблемам современного конструирования РЭА относятся выбор варианта конструкции, обеспечение надежности и эффективности производства, нормального теплового режима и виброирочиости конструк- 1И ции, унификация и стандартизация, комплексная микро- миниатюризация. Проблема комплексной микроминиатюризации 1КММ) возникла сравнительно недавно. Раньше всегда существовала проблема миниатюризации, основной целью которой являлось уменьшение материалоемкасти конструкций. Микроминиатюризация на современном этапе — это системный подход к проектированию аппаратуры с применением ИМС, групповых процессов цикла изготовления ИМС, машинных методов выпуска документации, производства и контроля электронной аппаратуры.
В широком смысле комплексная микроминиатюризацня означает системный подход к применению в аппаратуре средств микроэлектроники, а в прикладном смысле КММ вЂ” метод создания аппаратуры, при котором все ее узлы, блоки и устройства выполнены на базе ИМС, БИС и других изделий микроэлектронной техники. Так, например, генераторы и усилители СВЧ выполняются на микрополосковых МСБ с бескорпусными СВЧ ИМС, транзисторами и диодами; усилители радиочастот — на МСБ с бескорпусными линейными ИМС и интегральными пьезофильтрами; аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи — на МСБ с бескорпусными ИМС операционных усилителей и компараторов; цифровые вычислители — на МСБ с БИС микропроцессоров; устройства силовой электроники и вторичные источники питания— на силовых МСБ и т. д. Основной задачей КММ при все возрастающей сложности аппаратуры является обеспечение ее высокой надежности, малых масс и объемов, повышенных эксплуатационных характеристик, технологичности и серийно- способности.
Выполнение, этих требований возможно в первом приближении в том случае, если практически все узлы, блоки и устройства, входящие в более сложные комплексы, имеют соизмеримые значения основных конструктивно-технологических показателей 1надежность, масса, объем, процент выхода годных, стоимость и т. п.).
Если сгладить все уровни основных показателей устройств РЭА не удается, то можно утверждать, что задача КММ решается не полностью, а выбранный вариант конструкции нельзя считать оптимальным. Примерами неполного решения вопросов КММ являются все еще существующие диспропорции по основным показателям в конструкциях аппаратуры, такие, как значительные «доли» масс и объемов кабельной сети и !15 систем охлаждения в многоблочных конструкциях, элементов коммутации (разъемов и жгутов) — в блоках, несущих консгрукций (плат, рамок, обечаек) — ФЯ и т. д.
Этн диспропорции приводят к значительным дезннтеграциям основных показателей конструкций при переходе от уровня элементной базы к более высоким компоновочным уровням. Значительное уменьшение дезинтеграции по определяющим параметрам и является основной задачей КММ. К основным направлениям КММ относятся: дальнейшее развитие и внедрение в практику проектирования, конструирования и технологии изготовления новых принципов схемотехники (мнкросхемотехникн); разработка новых принципов компоновки РЭА; совершенствование н развитие новых способов и методов коммутации; повышение эффективности систем теплопередачи при одновременном уменьшении их масс и объемов; разработка и промышленное освоение новых видов прочных, жестких и теплопроводящих материалов несущих конструкций; дальнейшая автоматизация проектных, конструкторских работ и технологии производства.
$ 6.2. Элементная база РЭА четвертого поколения Отличительной чертой конструкций РЭА четвертого поколения является применение в них БИС, СВИС, функциональных компонентов и микросборок, которые составляют основу элементной базы четвертого поколения. Причем, если БИС, СБИС и функциональные компоненты предназначены для широкого применения и являются покупными прн разработке конструкций более высокого уровня, то микросборки являются микросхемами частного применения и разрабатываются, как правило, разработчиками соответствующей РЭА. Поэтому конструирование микросборок рассмотрим подробнее. Основой технологического построения микросборок является технология пленочных ИМС.
В пленочных ИМС элементы создаются осаждением тонких (тонкопленочные ИМС) или толстых (толстопленочные ИМС) пленок на специальные платы из диэлектрических материалов— подложки. Подложка служит механическим основанием ИМС и будучи диэлектриком изолирует ее элементы. На основе напыленных пленок в настоящее время изготавливаются только пассивные элементы (в основном резисторы и конденсаторы). Пленочные схемы, допол- 11Е иенные активными элементами (диодами, транзисторами, полупроводниковыми ИМС), которые крепятся на подложке методом навесного монтажа, составляют гибридные ГИС или микросборки. Такая технология изготовления МСБ, при которой пассивные н активные элементы создаются по двум независимым друг от друга циклам, приводит к ряду преимуществ, которые обусловили широкое производство и использование ГИС и МСБ, характеризующихся простотой изготовления, относительно малой трудоемкостью, непродолжительностью производственного цикла.