Шпаргалка по "Радиоэлектроники"

1)Основные показатели  надежности.

2)Интенсивность  отказов и зависимость её от  времени.

3)Методы обеспечения  надежности.

4)Методы компоновки.

5)Типовые конструкции  РЭА.

6)Структурные  уровни РЭА и базовые несущие  конструкции блоков.

7)Виды механических  воздействий и способы защиты.

8)Законы теплообмена  и способы обеспечения тепловых  режимов.

9)Способы уменьшения  влияния взаимных связей и  экранирования ЭМ поля.

10)Основные требования  к печатным платам и методы изготовления.

11)Понятие сборка, электромонтаж, виды электромонтажа. Тех. Процесс сборки узла на  печатной плате.

12)Методы формирования  рисунка печатных плат.

1)Безотказность- св-во изделия сохранять работоспособность в течении определенного времени.

2)Работоспособность - св-во изделия выполнять заданные функции, с параметрами, установленными в технической документации.

3)Долговечность – св-во изделия сохранять работоспособность до предельного состояния. Предельное состояние – это состояние, при котором дальнейшее применение или восстановление невозможно.

4)Ремонтопригодность – св-во изделия, при котором изделие еще можно отремонтировать. Это приспособление к:

-предупреждению  возникновения отказа

К обнаружению  причин возникновения отказа;

-устранению  возникающего отказа.

5)Сохраняемость – св-во изделия непрерывно находиться в исправном состоянии при хранении и транспортировке.

Интенсивность отказа – определяет число отказа в единицу времени.

Интенсивность отказа определяется отношением числа  отказов к среднему числа элементов  исправно работающих в данный отрезок  времени 

λ (t) =

На стадии проектирования:

-максимальное  упрощение электрической принципиальной  схемы (минимальное кол-во элементов);

-применять более  надежные комплектующие элементы  и прочные износостойкие материалы;

-применять типовые  отработанные конструкции узлов  и блоков;

-обеспечивать  удобство обслуживания и ремонта;

-применять защиту  от климатических и механических  воздействий;

-применять элементы в  облегченных электрических режимах:

А) при длительных эксплуатациях

Б) собирают все  элементы на плоскости и определяют ориентировочно площадь изделия.

Аналогично собирают все элементы в коробку и определяют ориентировочно объём изделия.

Компоновка – это процесс размещения комплектующих элементов на плоскости или в объеме. Выполняется по схеме электрической принципиальной изделия.

Методы  компоновки:

1)аналитическая  компоновка – её проводят на этапах предварительной компоновки, путем расчета определяют:

S_изд. =   - площадь изделия

V_{изд. =    -} объем изделия

V_{изд. =    -} масса изделия 

2)графическая  компоновка – вычерчивают на площади контуры проекции изделий, для этого применяют трафареты, имитирующие изделия и получают чертежи упрощенной конструкции.

3)Аппликационная  компоновка – эту компоновку применяют с помощью плоских или объемных моделей РЭМ, устанавливают модели и получают компоновку устройства. Вместо модели применяют магнитные аппликации. Добиваются максимальных электрических связей и минимальное влияние электрических и тепловых полей.

4)Натуральная  компоновка – устанавливают элементы, фиксируя выводы и контуры элементов, затем позиции выводов элементов переносят на ватман.

1)Каркас (шасси) – для установки печатных узлов. Такие каркасы устанавливаются в устройства по направляющим. Основным конструктивным элементом являются литые рамы или уголковые профили.

2)Блок  книжной конструкции – состоит из нескольких печатных узлов, которые открываются как страницы книги, вращаясь вокруг оси.

3)Блок  веерной конструкции – когда платы могут поочередно подниматься для ремонта или осмотра.

4)Блок  кассетной конструкции – каркасы, которые устанавливаются съемные печатные узлы (кассеты).

В РЭА применяют  три вида базовых конструкций:

1)БНК 1 уровня  – корпуса, модули и микросхемы.

2)БНК 2 уровня  – корпуса блоков и микроблоков.

3)БНК 3 уровня  – это стойки, шкафы, стеллажи, утиль.

Современная РЭА состоит из законченных конструкций в виде узлов, блоков, стоек и т д.

4уровень

3 уровень

2 уровень

1 уровень

0 уровень 

0 уровень –  это функциональные ячейки, печатные  платы с навесными элементами  и модули.

1 уровень –  состоит из блоков, имеющих самостоятельное  применение (блоки книжной, кассетной  или веерной конструкции).

3 уровень –  радиоэлектронные устройства, имеющие  самостоятельное применение (моноблоки  стеллажи, блоки и т д.).

4 уровень – радиоэлектронная система, которая объединяет несколько радиоэлектронных устройств, выполняющих общую задачу.

В верхние уровни входят все конструкции, которые  находятся на нижних уровнях.

Виды:

Вибрацией называются длительные знакопеременные процессы колебания.

Удар  – это кратковременное воздействие на объект, в результате которого изменяется скорость объекта.

Линейное  ускорение – характерное для движущихся объектов с переменной скоростью.

Способы защиты от механических воздействий:

1)Уменьшение  интенсивности источников механических  воздействий, путем уменьшения  зазоров и лифтов.

2)Выбор более  прочного устойчивого материала  определенной формы и размеров.

3)На объектах  аппаратуру располагают так, чтобы максимальные нагрузки действовали в направлении максимальной прочности.

4)Элементы дополнительно  крепят через прокладки, стойки  или устанавливают хомуты и  скобы.

5)Увеличивают  толщину платы.

6)Устанавливают  плату на эластичную поглощающую  пластину или устанавливают амортизаторы.

Перенос тепла  в инструкциях РЭА  в нормальных условиях осуществляется 70% за счет конвенции (движение воздуха или газа), 20% за счет излучения и 10% за счет теплопроводности.

Конвекция – перенос тепла за счет движения газа или жидкости. Мощность, отдаваемая нагретой поверхностью, определяется следующим образом:

Р_к = λ_к (t_k – t_ok) * S где:

λк – коэффициент  теплообмена (ватт/ (градус * м²))

t_{k –} температура нагретой поверхности

t_ок – температура окружающей среды

S – площадь нагретой поверхности

Излучение – перенос тепла за счет лучистой энергии. Мощность: Р_л = ξ_л * С₀ * S (                                              )

ξ_л – степень черноты нагретого тела

С₀ – коэффициент излучения абсолютно черного тела

Тк – температура нагретого тела

Ток – температура  окружающей среды

Теплопроводность – процесс обмена лучистой энергии за счет соприкосновения тел с различной температурой. Рт = * ∆t  где:

λ – коэффициент теплопроводимости материала принимающего тепло

S – площадь контакта

- толщина общей  стенки

∆t – разность температур (∆t = tк – tок)

Способы обеспечения тепловых режимов:

1)Естественная  вентиляция

2)принудительная  вентиляция

3)Охлаждение  за счет радиаторов

4)Темнение нагреваемой  поверхности, увеличение поверхности  и обладание высокой теплопроводности.

5)Сильно нагреваемые  элементы располагают по краям  вдоль стенок корпуса.

6)Применение  термостата.

Способы уменьшения влияния взаимных связей:

1.Рациональное  размещение элементов, узлов и  блоков (обеспечивать минимально  короткие электрические связи).

3.Разносить максимально  источник и приемник наводки.

3.Входные каскады  усилителей должны быть удалены  от выходных каскадов.

4.Уменьшить размеры  и длину проводов соединений  связанных каскадов, узлов и блоков.

5.Элементы, излучающие  магнитные поля (трансформаторы, дроссели), располагать так, чтобы их магнитные  потоки были взаимоперпендикулярны  и уничтожали друг друга.

6.Исключить прохождение  постоянных проводов через несколько  каскадов, узлов и блоков, которые  могут создавать паразитную связь.

7.Включать развязывающие  фильтры для уменьшения помех.

8.Применять экранирование  в пределах определенного пространства.

Экранирование. Экраны изготавливают из ферромагнитного материала, обладающего большой магнитной проницаемостью (сталь, пермолой). Источник наводки проходит через стенки экрана, которые обладают низким сопротивлением и не попадают в приемник. Такие экраны применяют на частотах до 1 килогерца. Для экранирования высококачественного поля применяют экраны, выполненные из немагнитных материалов (медь, латунь), которые вытесняют магнитные силовые линии на поверхность экрана.

Экранирование ЭМ поля:

1)Применять экран  из металла с высокой электрической  проводимостью (медь, алюминий).

2)Обеспечивать  минимальное заземление  экран-корпус  это соединение должно быть  коротким и качественным.

3)Недопустимо  образование электрических связей  экрана через промежуточные детали (крышки, стойки, перегородки). Если  они соприкасаются, то все эти  детали должны быть качественно  заземлены.

1.Печатные платы  выполняют любой формы (рекомендуется  прямоугольная с соотношениям сторон 3:1 и размером не более 470мм).

2.Шаг координатной  сетки 2.5 мм (1.25). Центры отверстий  располагать в узлах координатной  сетки.

3.Форма и размер  монтажных отверстий зависит  от диаметра выводов ЭРЭ и  диаметр отверстий должен быть  больше 0,2-0,3мм.

4.В соответствии  с ГОСТ 23. 751 – 81 установлены 5 классов  плотности (точности) монтажа печатных  плат. В зависимости от ширины  печатных проводников и зазора  между ними:

1кл. – 0,6 мм

2кл. – 0,45мм

3кл. – 0,25мм

4кл. – 0,15мм

5кл. – 0,1мм

5.Разрывы в  контактных площадках не допускаются.

6.Печатные проводники  рекомендуется выполнять одинаковой  ширины на всем их протяжении, располагая их параллельно линиям  координатной схемы.

Печатные  платы - это элементы конструкции, состоящие из плоских металлических проводников, нанесенных на изоляционные основания.

Печатным  монтажом называется система печатных проводников, обеспечивающих соединение элементов электрической схемы.

Монтажное отверстие – отверстие в печатной плате, предназначенное для установления выводов неизвестных элементов.

Переходное  отверстие – отверстие, соединяющее два слоя металлизации печатной платы.

Технологическое отверстие – отверстие, предназначенное для выполнения технологических операций изготовления.

Контактная  площадка – метализированныый участок, вокруг монтажного отверстия или площадка для соединения вывода с печатным проводником.

Координатная  сетка – из взаимоперпендикулярных линий, предназначенных для разметки печатного монтажа. Центры всех отверстий на печатной плате должны располагаться в узлах координатной сетки.

Фотошаблон – это графическое изображение рисунка печатного монтажа выполненного в натуральную величину на светопроницаемом основании.

Фоторезист – светочувствительный материал, предназначенный для формирования рисунка печатного монтажа.

Печатным  узлом (узлом) – называется плата с установленными навесными элементами.