lec04 Треб к РЭС по услов ЭКСПЛ (560716), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В интегральных микросхемах (МС) при облучении существенно изменяются характеристики вследствие изменения параметров входящих в них резисторов, конденсаторов, диодов, транзисторов. Так же изменяются изолирующие свойства разделительных p-n-переходов, возрастают токи утечки, появляются многочисленные паразитные связи между элементами структуры микросхем, что в результате приводит к нарушению их функционирования.
4.2. КЛАССИФИКАЦИЯ АППАРАТУРЫ ПО УСЛОВИЯМ ЭКСПЛУАТАЦИИ [1, 2]
Объекты и методы использования аппаратуры. Характер и интенсивность воздействия внешних дестабилизирующих факторов зависят от методов использования и объекта установки радиоэлектронной аппаратуры. По виду объекта установки РЭА можно разделить на три группы: стационарные, транспортируемые и портативные, техническое регламентирование которых приведено на рисунке.
С 
тационарная РЭА - это аппаратура, эксплуатируемая в отапливаемых и неотапливаемых помещениях, помещениях с повышенной влажностью, на открытом воздухе, в производственных цехах. Условия эксплуатации и транспортирования такой аппаратуры характеризуются весьма широким диапазоном рабочих (-50...+50 °С) и предельных (-50... +65 °С) температур, влажностью до 90...98 %, вибрацией до 120 Гц при 4...6 g, наличием многократных (до 5 g) и одиночных (до 75 g) ударов, воздействием дождя до 3 мм/мин и соляного тумана с дисперсностью капель до 10 мкм и содержанием воды до 3 г/м3.
Транспортируемая РЭА - это аппаратура, устанавливаемая и эксплуатируемая на автомобилях и автоприцепах, железнодорожном и гусеничном транспорте, на судах различных классов, на борту самолетов и вертолетов. Специфика работы этого вида аппаратуры предопределяет повышенное воздействие механических факторов. Каждый вид транспорта имеет собственные вибрационные характеристики. Для предупреждения повреждения аппаратуры необходимо, чтобы вся она и отдельные ее части имели собственные частоты колебаний вне диапазона частот вибрации транспортного средства.
На РЭА, установленную на автомобильном транспорте, могут воздействовать вибрация частотой до 200 Гц и удары, вызванные неровной дорогой. При движении железнодорожного транспорта возможны внезапные толчки (при маневрировании - удары с ускорением до 40 g). Биение колес о стыки рельсов вызывают вибрацию с частотой до 400 Гц при ускорении до 2 g. Особо жестким воздействиям подвергается конструкция РЭА, эксплуатируемая на гусеничном транспорте. Здесь вследствие «стука» гусениц частота вибраций может доходить до 7000 Гц с амплитудой ±0,025 мм. Кроме того, постоянно воздействие акустического шума.
РЭА в морском исполнении устанавливаются на больших сравнительно тихоходных кораблях и малых быстроходных судах. Характерными условиями работы является наличие вибраций, ударных нагрузок и агрессивной (морской) атмосферы. Вибрация на судне вызывается работой винтов, гребного вала, двигателей и гидродинамическими силами при движении судна по неспокойному морю. Диапазон частот вибраций на кораблях обычно не превышает 25 Гц с небольшой амплитудой вибраций.
На самолетах электронная аппаратура находится, как правило, в фюзеляже. При этом на нее воздействуют вибрационные нагрузки частотой до 500 Гц с амплитудой до 10 мм и акустический шум, уровень которого достигает 150 дБ при частоте 50... 10000 Гц.
Портативная РЭА включает аппаратуру и специализированные вычислители, находящиеся в распоряжении геолога, геофизика, топографа, строителя, и др. Сюда же можно отнести и переносную радиоприемную и передающую аппаратуру. Условия работы портативной РЭА должны соответствовать зоне комфорта человека, которая характеризуется температурой окружающей среды 18...24 °С, уровнем акустического шума 70...85 дБ, влажностью 20...90 % и высотой над уровнем моря до 3000 м. Если температура становится меньше -17 °С или выше +43,5 °С, уровень шума достигает 120 дБ, влажность составляет меньше 1 %, а высота над уровнем моря больше 6000 м, то считается, что такие условия превышают физиологические возможности человек, но предельные условия для перемещения аппаратуры могут быть много выше. С точки зрения физических возможностей человека портативная аппаратура делится на легкую (до 29 кг для мужчин и до 16 кг для женщин), среднюю (соответственно до 147 кг и 80 кг) и тяжелую (до 390 кг и до 216 кг). На портативную аппаратуру может воздействовать вибрация частотой до 20 Гц с ускорением до 2 g и удары до 10 g при длительности 5... 10 мс.
Различают и специальные виды РЭА, эксплуатируемые, например, в условиях химического производства. Для них характерны сверхбольшие значения одного - трех внешних факторов, на устойчивость к которым и проектируется конструкция такой РЭА.
Каждой из групп аппаратуры соответствует совокупность климатических и механических факторов, которой она должна соответствовать.
Значения воздействующих факторов на группы РЭА
| Внешние факторы | Группа РЭА | |||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |||||||||
| Климатические | ||||||||||||||||
| Пониженная температура, °С. | ||||||||||||||||
| предельная 1 степень | -40 | -40 | -40 | -40 | -40 | 5 | -40 | -60 | ||||||||
| 2 степень | -50 | -50 | -50 | -50 | -50 | 5 | -50 | -60 | ||||||||
| рабочая 1 степень | 5 | -10 | -25 | -10 | -25 | 5 | -10 | -40 | ||||||||
| 2 степень | 5 | -25 | -40 | -10 | -40 | 5 | -25 | -50 | ||||||||
| Повышенная температура, °С. | ||||||||||||||||
| предельная | 55 | 60 | 60 | 60 | 60 | 50 | 60 | 75 | ||||||||
| рабочая | 40 | 50 | 50 | 50 | 50 | 40 | 50 | 60 | ||||||||
| Относительная влажность, % при температуре, °С. | 86 | 93 | 93 | 93 | 93 | 80 | 93 | 98 | ||||||||
| 1 степень | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | ||||||||
| 2 степень | 25 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 25 | ||||||||
| время выдержки, ч. | 48 | 72 | 72 | 72 | 72 | 36 | 72 | 48 | ||||||||
| Интенсивность дождя, мм/мин | — | 3 | 3 | 3 | 3 | - | 3 | 3 | ||||||||
| время выдержки, ч. | — | 0,33 | 0,33 | 0,33 | 0,33 | - | 0.33 | 0,33 | ||||||||
| Пониженное давление, кПа | 61 | 61 | 61 | 61 | 61 | 61 | 61 | 61 | ||||||||
| время выдержки, ч. | 2...6 | 2...6 | 2...6 | 2...6 | 2...6 | 2…6 | 2…6 | 2...6 | ||||||||
| Поток пыли: | ||||||||||||||||
| скорость потока, м/с. | — | 10 | 10 | — | 10 | - | 10 | — | ||||||||
| время выдержки, ч. | — | 1 | 1 | — | 1 | - | 1 | — | ||||||||
| Морской туман: | ||||||||||||||||
| температура, °С. | 27 | 27 | 27 | 27 | 27 | - | 27 | 27 | ||||||||
| содержание воды, г/м3 | 2...3 | 2...3 | 2...3 | 2...3 | 2...3 | - | 2…3 | 2...3 | ||||||||
| время выдержки, ч. | 24 | 48 | 48 | 48 | 48 | - | 48 | 48 | ||||||||
| Механические | ||||||||||||||||
| Вибрация на одной частоте: | ||||||||||||||||
| частота, Гц | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | ||||||||
| ускорение, g | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | ||||||||
| время выдержки, ч. | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | ||||||||
| Вибрация в диапазоне частот: | ||||||||||||||||
| частота, Гц, от 1 до | — | — | 200 | 200 | 300 | — | — | 2500 | ||||||||
| ускорение, g | — | — | 10 | 5 | 2 | — | — | 1..13 | ||||||||
| время выдержки, ч. | — | — | 12 | 4 | 12 | — | — | 12 | ||||||||
| Одиночные удары: | ||||||||||||||||
| длительность, мс, от 15 до | — | — | 75 | 500 | 40 | — | — | 150 | ||||||||
| число ударов в 1 мин | — | — | 15 | 15 | 15 | — | — | 15 | ||||||||
| общее число ударов | — | — | 60 | 60 | 60 | — | — | 60 | ||||||||
| Удары многократные: | ||||||||||||||||
| длительность, мс | — | — | 5-10 | 5-15 | 5-15 | — | — | 2-10 | ||||||||
| число ударов в 1 мин | — | — | 40-80 | 40-80 | 40-80 | — | — | 40-80 | ||||||||
| ускорение, g | — | — | 15 | 15 | 25 | — | — | 5-15 | ||||||||
| общее число ударов | — | — | 12000 | 12000 | 12000 | — | — | 6000 | ||||||||
| Линейная перегрузка, g | — | — | — | — | — | — | — | 10-80 | ||||||||
4.3. Требования, предъявляемые к конструкции аппаратуры
Вновь разрабатываемая РЭА должна отвечать тактико-техническим, конструктивно-технологическим, эксплуатационным, надежностным и экономическим требованиям. Все эти требования взаимосвязаны, и оптимальное их удовлетворение представляет собой сложную инженерную задачу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
