Расчет показателей надежности радиоэлектронных средств
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
ма фазосдвигающего генератора:
Рисунок 1 - Принципиальная схема фазосдвигающего генератора
2. ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ ПЕЧАТНОГО УЗЛА
.1 Уточнение параметров элементов
В таблице 2.1 приведены значения параметров элементов:
Таблица 2.1 - Значения параметров элементов
ОбозначениеНоминал и допускПримечаниеС1, С3, С3R1-R2-R3, R4, R5U1-
Таблица 2.2 - Параметры ИМС К140УД12
ПараметрЗначениеНапряжение питания15 ВМаксимальное выходное напряжениене более 10 ВНапряжение смещенияне более 6 мВВходной токне более 30 мкА не более 190 мкАРазность входных токовне более 6 нАТок потребленияне более 30 мкА не более 190 мкАКоэффициент усиления напряженияне менее 50000 не менее 25000Максимальная скорость нарастания выходного напряженияне менее 0,01 В/мкс не менее 0,1 В/мксКоэффициент ослабления синфазных входных напряженийне менее 70 дБСредний температурный дрейф напряжения смещения7 мкВ/C 3 мкВ/C
В таблице 2.3 сведены предельно допустимые режимы работы операционного усилителя:
Таблица 2.3 - Допустимые режимы работы ИМС К140УД12
ПараметрЗначениеНапряжение питания(3...16,5) ВВходное синфазное напряжениене более 10 ВВходное дифференциальное напряжение20 ВСопротивление нагрузкине менее 5 кОмЕмкость нагрузкине более 100 пФТемпература окружающей среды-60...+85 C
.2 Обоснование типа и типоразмера соединителя СНП68-72/5628Р
Соединители электрические низкочастотные прямоугольные для печатного и объемного монтажа типа СНП68 врубного сочленения без фиксации и с фиксацией сочлененного положения по НЕСК.434416.003 ТУ предназначены для работы в электрических цепях постоянного, переменного частотой до 3МГц и импульсивного токов. Вид климатического исполнения УХЛ 1.1 ГОСТ 15150-69. Технические требования к соединителю СНП68-72/5628Р-11 сведены в таблицу 2.4 [6]:
Таблица 2.4 - Параметры соединителя СНП68-72/5628Р-11
ПараметрЗначениеСила электрического тока на каждый контакт при его равномерной нагрузке, А2Напряжение, В (ампл.)250Сопротивление контактов, мОм15Сопротивление изоляции, МОм5000Емкость между любыми контактами, пФ6Прочность изоляции, В500Усилие расчленения контактов с контрольным калибром, Н0,15Усилие расчленения блочных соединителей, Н170Рабочий диапазон температур, -60…100Наработка, ч10000ПараметрЗначениеЧисло сочленений-расчленений500Минимальный срок сохраняемости соединителя, лет15
2.3 Выбор типов и типоразмеров элементов каскада
Исходя из анализа полученной электрической схемы, выбрали необходимые типы и типоразмеры элементов РЭУ. Параметры элементов получили из ГОСТов на эти элементы.
Значения номинальных ёмкостей и сопротивлений конденсаторов С1, С2, С3 и резисторов R3, R4, R5 соответственно, должны подчинятся закону Томсона для цепи генератора c несколькими одинаковыми элементами. В случае фазосдвигающего генератора, количество равных элементов равно трем, и из этого следует, что [4]:
(2.1)
Значение номинального сопротивления резистора R2 нужно выбирать порядка МОм, для улучшения быстродействия микросхемы DA1.
3. МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАСЧЕТНЫМ СПОСОБОМ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ РЭУ
.1Метод расчета показателей безотказности РЭУ
При подсчёте значения суммарной интенсивности отказов РЭУ с учётом электрического режима и условий эксплуатации, используется выражение [1]:
, (3.1)
где - среднегрупповое значение интенсивности отказов элементов j-й группы, найденное с использованием справочников, j = 1,...,k;
- количество элементов в j-й группе, j = 1,...,k;
k - число сформированных групп однотипных элементов,
- обобщенный эксплуатационный коэффициент, выбираемый по таблице в зависимости от условий его эксплуатации.
С использованием гипотезы об экспоненциальном законе надёжности подсчитывают другие показатели надёжности.
, (3.2)
Вероятность безотказной работы за заданное время
(3.3)
Гамма-процентная наработка до отказа определяется, как решение уравнения
(3.4)
В случае экспоненциального распределения времени до отказа
(3.5)
.2 Модели прогнозирования эксплуатационной интенсивности отказов элементов
В таблице 3.1 приведены формулы расчета интенсивности отказов [1]:
Таблица 3.1 - Формулы для расчета интенсивности отказов
Класс элементовВид математической моделиИнтегральные микросхемы, работающие в облегченных электрических режимахРезисторы постоянные металлодиэлектрическиеСоединитель (розетка)Платы со сквозными металлизированными отверстиями (пайки отверстий)Соединения, в том числе пайкойКонденсатор керамический
В таблице 3.2 приведены пояснения величин, входящих в математические модели [1]:
Таблица 3.2 - Пояснения величин (параметров), входящие в математические модели
ПараметрПоясненияСоставляющие, входящие в модели для всех видов элементовБазовая интенсивность отказов элементов данной группы (или конкретного типа), отвечающая температуре окружающей среды +25 С и номинальной электрической нагрузке, т.е. значению коэффициента электрической нагрузке = 1.Коэффициент режима работы, зависящий от электрической нагрузки (коэффициента ) и температуры корпуса элемента.Коэффициент, зависящий от температуры корпуса элемента (компонента)Коэффициент эксплуатации, зависящий от жесткости условий эксплуатации РЭУПараметрЗначениеКоэффициент приемки, учитывающи?/p>